چطور قطار مگلو چینی تونست صدای وحشتناک تونل رو خفه کنه!

یه موضوع خیلی هیجان‌انگیز این روزها تو دنیای قطارها مطرح شده و اونم مربوط به قطارهای مگلو یا magnetic-levitation هست. مگلو یعنی قطاری که بدون تماس با ریل و فقط با نیروی آهنربایی، چند میلی‌متر بالاتر از ریل حرکت می‌کنه و خبری از اصطکاک و دردسرهای قطارهای سنتی نیست.

حالا چی شده؟ محققای راه‌آهن چین تونستن یه مشکل قدیمی و آزاردهنده رو برای قطارهای سریع‌السیر با سرعت حدود ۶۰۰ کیلومتر در ساعت (تقریباً ۳۷۰ مایل بر ساعت) حل کنن! داستان از این قراره که وقتی یه قطار سریع وارد تونل میشه، هوای جلوی قطار مثل پیستون فشرده میشه و وقتی از طرف دیگه خارج میشه یه صدای “بوم” عجیب مثل رعد و برق کوچیک به وجود میاد که بهش tunnel boom یا همون “صدای انفجار تونل” میگن.

این اتفاق مخصوصاً هر چی قطار سریع‌تر باشه، تونل کوتاه‌تر هم باشه، بدتر میشه. مثلاً با همین سرعت ۶۰۰ کیلومتر، تو تونل‌های ۲ کیلومتری هم این صدا درمیاد، در حالی که واسه قطارهای معمولی با سرعت ۳۵۰ کیلومتر در ساعت، باید تونل حداقل ۶ کیلومتر باشه تا همچین صدایی بیاد.

ولی خب چینی‌ها اومدن یه راهکار باحال پیدا کردن. یه “بافر” یا همون سپر صداگیر به طول ۱۰۰ متر (یعنی حدود ۳۲۸ فوت) درست کردن و جلوی دهنه تونل گذاشتن. بافر یعنی یه سازه تخم مرغی سبک و متخلخل (یعنی پر از سوراخه و هوا عبور می‌کنه)، علاوه بر این، دیواره ابتدایی تونل رو هم با یه پوشش متخلخل شبیه همین بافر درست کردن. مثل کاری که صداخفه‌کن‌های اسلحه انجام میدن، یعنی به صدا اجازه میدن از بین یه سری صافی هوا عبور کنه قبل اینکه منفجر شه! (صداخفه‌کن اسلحه هم یعنی لوله‌ای که روی اسلحه بسته میشه و صدای شلیک رو کاهش میده)

اینطوری هوای جلوی قطار به تدریج و آروم بیرون میره و دیگه همون شوک انفجاری رو نمی‌شنویم. تو آزمایش‌ها دیدن که همین طراحی عجیب‌غریب تونسته تا ۹۶ درصد شوک فشار هوا رو کاهش بده! یعنی تقریباً صدا به سطح معمول و بی‌صدا می‌رسه و دیگه مردم یا حیوونایی که نزدیک این خطوط زندگی می‌کنن اعصابشون خورد نمیشه و حتی به زیرساخت‌ها هم فشار نمیاد.

حالا قضیه چیه؟ چرا اصلاً اینقدر مگلو مهمه؟ قطارهای سریع با چرخ و ریل عادی دیگه روی سرعت ۳۵۰ کیلومتر گیر کردن چون اصطحکاک بین چرخ و ریل خیلی بالا میره و استهلاک زیادی ایجاد میشه. ولی مگلو که دیگه چرخ و ریل حتی لمس هم نمی‌کنن، می‌تونه خیلی سریع‌تر بره. البته مشکلات جدیدی مثل همین انفجار تونل هم داره که الان دیگه با این اختراع چینی‌ها تقریباً حل شده.

این بافر فوق‌العاده قراره روی قطار جدید شرکت China Railway Rolling Stock Corporation نصب بشه؛ قطاری که از ۲۰۲۱ معرفی شده و برای حرکت مداوم با سرعت ۶۰۰ کیلومتر بر ساعت طراحی شده.

جالبه بدونین چین تنها کشوری نیست که دنبال مگلو هست. ژاپن هم پروژه Chuo Shinkansen رو پیش می‌بره و می‌خواد مسیر توکیو تا اوزاکا رو با سرعت ۵۰۵ کیلومتر توی ۶۷ دقیقه طی کنه (که الانش ۲.۵ ساعت طول می‌کشه). البته ژاپنی‌ها هنوز به خاطر مشکلات ساخت شاید نتونن تا ۲۰۲۷ راه‌اندازی کنن. کره‌جنوبی هم دوتا خط کوتاه مگلو داره.

کشورهای دیگه مثلاً آمریکا اونقدرا خوش‌شانس نبودن؛ تنها پروژه بزرگ مگلو آمریکا که می‌خواستند شرق کشور رو به هم وصل کنه، امسال توسط وزیر حمل و نقل آمریکا کنسل شد! دلایلشم که استاندارد: برنامه‌ریزی بد، مخالفت مردم، هزینه وحشتناک زیاد و تقریباً هیچ پیشرفتی نداشتن.

در کل، این اختراع چینی‌ها یعنی همین “بافر فشارشکن” فعلاً بزرگترین پیشرفت عملی در زمینه راه‌آهن مگلو حساب میشه. اگر تست‌های ادامه‌دار نشون بده واقعاً میشه همون ۹۶ درصد کاهش رو تو شرایط واقعی به دست آورد، دیگه یکی از آخرین موانع فنی قطارهای مگلو سریع، برطرف میشه و شاید به‌زودی قطارهایی داشته باشیم که سریع‌تر از هر قطار چرخ‌داری حرکت کنن و البته به مراتب از پروازهای کوتاه‌مسیر هم پاک‌تر و دوست‌داشتنی‌تر باشن!

مثلاً تصور کن قطار سریع‌السیر مگلو تو مسیر پُررفت‌وآمد پکن-شانگهای تقریباً توی ۲.۵ ساعت کل مسیر رو طی کنه، یعنی هم‌اندازه پرواز، اما با نصف قیمت بلیت هواپیما، هفت برابر آلودگی کمتر و دیگه خبری هم از فرودگاه شلوغ نیست. البته هنوز هیچ مسیری به شکل رسمی تایید نشده، ولی استان‌های مختلف چین واسه داشتن اولین مسیر آزمایشی دارن حسابی رو سر و کله همدیگه می‌زنن!

حالا منتظر باشین ببینیم چین این بار واقعاً قطارهای آینده رو به صدا درمیاره یا برعکس، ساکتشون می‌کنه! 😉

منبع: +