قطارهای معلق مغناطیسی که به عنوان قطارهای مگلو شناخته می شوند، سریع ترین قطارهای روی زمین هستند. با این وجود، مدت زیادی طول کشید تا رسیدند. فیزیک پشت قطارهای مگلو برای اولین بار در آغاز قرن گذشته تبلیغ شد و تعدادی از افراد با توسعه آن ارتباط داشتند.
Emile Bachelet، مخترع آمریکایی متولد فرانسوی- در سال 1912 حق اختراع "دستگاه انتقال معلق" را به دست آورد. پزشک روسی، بوریس پتروویچ واینبرگ، در سال 1913 یک مدل آزمایشی از یک قطار خلاء با استفاده از فناوری تعلیق مغناطیسی ساخت. و مهندس آلمانی، هرمان کمپر، در سال 1934 حق اختراع را برای "وسیله نقلیه مونوریل بدون چرخ وصل" دریافت کرد. همه آنها خیلی جلوتر از زمان خود بودند.
تا سال 1984 بود که اولین قطارهای مگلو وارد استفاده تجاری شد.
قطارهای مگلو چگونه کار می کنند؟
برخلاف قطارهایی که توسط موتورها و قطارهای برقی{0}}روی{1} فولادی حرکت میکنند، قطارهای مغناطیسی توسط آهنرباهای الکترومغناطیسی ابررسانا، که معمولاً از فولاد مغناطیسی ساخته شدهاند، به حرکت در میآیند. فولاد بین 98 تا 99 درصد آهن است و اتم های آهن آن خواص مغناطیسی به فولاد می دهند. 1 تا 2 درصد دیگر فولاد از کربن ساخته شده است که به آن استحکام و دوام برای پشتیبانی از زیرساخت های مورد نیاز برای مگلوها می دهد.
مانند تمام آهنرباها، وقتی قطب های همسان را رو به رو با یکدیگر قرار می دهید، یکدیگر را دفع می کنند. قطارهای Maglev از الکترومغناطیس استفاده می کنند. یک سیم پیچ مغناطیسی در طول مسیر ثابت می شود که برای قطارهای مگلو، راهنما نامیده می شود. این باعث دفع آهنرباهای بزرگی می شود که در زیر قطار ثابت شده اند، که باعث می شود قطار حدود 12 سانتی متر بالاتر از سطح زمین معلق شود. جریان مغناطیسی که از سیم پیچ ها عبور می کند همچنین یک میدان مغناطیسی قوی ایجاد می کند که قطار را در امتداد راهنما حرکت می دهد.
مزایای قطارهای مگلو چیست؟
نیروی محرکه الکترو-مغناطیسی بدان معنی است که قطارهای مگلو می توانند بسیار سریعتر از قطارهای معمولی حرکت کنند. آنها می توانند صدها کیلومتر در ساعت را طی کنند. از آنجایی که اصطکاک را تجربه نمی کنند، سایش و پارگی کمتر و خطاهای مکانیکی کمتری دارند و احتمال کمتری دارد که در اثر آب و هوای افزایشی به تأخیر بیفتند. به علاوه، آنها سواری بسیار نرم و آرام تری را برای مسافران خود فراهم می کنند.
قطارهای مگلو کجا کار می کنند؟
قطارهای Maglev در مقیاس تجاری در کره جنوبی، چین و ژاپن کار می کنند. سریعترین قطار مگلو در حال حاضر در چینگدائو چین آزمایش می شود و می تواند به سرعت 600 کیلومتر در ساعت برسد. فقط منتظر است تا مسیرهایش ساخته شود تا بتواند وارد خدمات تجاری شود.
از آنجایی که قطارهای مگلو در حال حاضر نمیتوانند روی ریلهای قطار استاندارد حرکت کنند، ساخت مسیر ماگلو اغلب چیزی است که پرتابهای مگلو را نگه میدارد. ژاپن اکنون در حال آزمایش آخرین قطار مگلو خود است. چو شینکانسن در دوهای آزمایشی به سرعت 603 کیلومتر در ساعت رسید. در نهایت بین توکیو و ناگویا توسط پروفیل های فولادی ساخته شده از-فولاد نورد گرم و سیم پیچ های مغناطیسی الکترو{4} ساخته شده از سیم پیچ های آلومینیومی هدایت می شود. برای اینکه مسیر آن در برابر زلزله مقاوم شود، ستونهایی که مسیرهای مرتفع را حمل میکنند باید با صفحات فولادی به صورت لرزهای تقویت شوند. راه اندازی تجاری آن اکنون به تعویق افتاده است زیرا در یکی از مناطقی که قرار است تونل زده شود، خاک نرمی پیدا شده است.
پس از تکمیل، اکنون پیشبینی میشود که در سال 2034 باشد، چو شینکانسن مسیر خود را تنها در 40 دقیقه انجام میدهد و 45 دقیقه از سفر 90 دقیقهای فعلی را کاهش میدهد.
تطبیق مسیرهای قطار موجود میتواند باعث شود که مگلوها به جریان اصلی تبدیل شوند
در حال حاضر، شرکت ایتالیایی IronLev فناوری جدیدی ایجاد کرده است که به قطارهای مگلو اجازه میدهد در مسیرهای قطار موجود حرکت کنند. این آزمایش شناور مغناطیسی خود را در مسیر قطار Adria{1}}Mestre ایتالیا انجام داده است. با استفاده از شناور فرومغناطیسی غیرفعال، نمونه اولیه خودروی IronLev با وزن یک تن، مسیر آزمایشی 2 کیلومتری{4}}طولانی را با سرعت محدود{5} 70 کیلومتر در ساعت با موفقیت طی کرد. لغزش های مغناطیسی با تعامل مستقیم با خطوط راه آهن سنتی، وسیله نقلیه را معلق کردند.
آدریانو ژیروتو، رئیس IronLev میگوید: «ما ثابت کردیم که نمونه اولیه ما میتواند در مقیاس بزرگ استفاده شود و بخش حملونقل ریلی را متحول کند، به دلیل سادگی فنی، تطبیقپذیری استفاده و هزینه کمتر نسبت به سیستمهای مشابه.
تدارکات حرکت قطارهای مگلو فوق سریع در همان ریل قطارهای استاندارد ممکن است مشکل ساز باشد، اما پس از غلبه بر این موضوع، قطارهای مگلو می توانند روزی سراسر جهان را طی کنند و سفرهای هوایی را در ازای پول خود به حرکت درآورند.