نيبونيكا هى مجلة الكترونية تقدم اليابان الحديثة لكل انحاء العالم.
2017 No.20
رحلة على متن السكك الحديدية عبر أرجاء اليابان
السفر بالقطار اليوم:
أكثر راحةً وأفضل أمانًا
الإنسان والتكنولوجيا القوة المحركة لمنظومة السكك الحديدية اليابانية
روعة السكك الحديدية اليابانية تتخطى حدود سرعة قطارات الشينكانسن.
تشتمل العناصر الرئيسية الاستثنائية الأخرى على مدى دقة المواعيد والأمان والراحة إلى جانب توفير الطاقة—والتي يتم تحقيقها جميعًا من خلال التشغيل السلس مع قدرة النقل الجماعي.
إن تضافر الجهود بين الإنسان والتكنولوجيا تُعد القوة المحركة لهذا التميز الذي تتم به منظومة القطارات.
الصور: آفلو، شركة سكة حديد كيوشو وشركة السكك الحديدية اليابانية المركزية وناكاي سييا وشركة هيتاشي المحدودة وشركة صور سكة حديد ماشيما المحدودة
الجيل التالي من قطارات ”DENCHA“ الاقتصادية الصديقة للبيئة
قطار ”DENCHA“ يؤدي عمله في كيوشو من خريف ٢٠١٦.
يتم عرض تدفق الطاقة داخل القطار على لوحة المعلومات الموجودة على متن القطار.
وصلت قطارات الجيل التالي التي تعمل على البطاريات والتي تتصدرها عربات قطار ”DENCHA“ الكهربائية التي تعمل بالبطارية والمطوّرة بواسطة خط كيوشو التابع لخطوط السكك الحديدية اليابانية. كلمة ”DENCHA“ تعني “قطار الشحن بالطاقة المزدوجة”، فهو قادر على إعادة شحن بطارياته أثناء التشغيل الكهربائي من خطوط الطاقة العلوية بحيث يمكنها العمل في المناطق التي لا توجد بها كهرباء. كما أن هذه الآلية تتيح له إعادة توليد الطاقة من نظام الكبح بالإضافة إلى إمكانية توفير الطاقة والتقليل من انبعاثات ثاني أكسيد الكربون بنسبة تتراوح ما بين ٤٠ إلى ٥٠% بالمقارنة مع القطارات التي تعمل بالديزل على الخطوط التي لا توجد بها كهرباء. كما أنه لا ينتج غاز من العادم.
قطارات توكايدو شينكانسن واستمرارية التطور
يقول أوينو ماسايوكي، أحد الاشخاص المسؤولين عن تطويرها، ”لا توجد نقطة نهاية لتطور قطارات الشينكانسن“. تقوم شركة السكك الحديدية اليابانية المركزية بجمع المعلومات التفصيلية حول سير عمل جميع القطارات التابعة لها والقيام بتحليلها على نحوٍ مستمر بينما تقوم بإجراء بحوثٍ أخرى مع تركيز الجهود المبذولة لتحقيق الهدف الرامي إلى جعل قطارات الشينكانسن أكثر راحة وأفضل أمانًا ودقة. إن قطار N700S الجديد المقرر إطلاقه في عام ٢٠٢٠ ما هو إلا تتويج لمجموعة من الأفكار التي قام بطرحها فريق من المهندسين الملتزمين بعناصر هذا البحث المتخصص. دعونا نلقي نظرة على بعض الأمثلة التي تتناول عملية التطوير الحاصلة في قطارات الشينكانسن الجديدة.
[١] اهتزاز أقل لراحة أفضل
يُعد شكل المقدمة في قطارات الشينكانسن أحد أهم العوامل التي تؤثر وبشكلٍ ملحوظ على راحة الركوب التي يشعر بها الركاب. فقد تم طرح طريقة لتصميم الطائرات أثناء مناقشة عملية التطوير التي جرت لأول مرة على السلسلة N700 في عام ٢٠٠٧. حيث يتميز الموديل N700S المطور حديثًا بشكلٍ ذو“جناح علوي مزدوج” الجديد والمصمم بصورة تحاكي آلية فرد الأجنحة وذلك بعد إجراء دراسات وتجارب متكررة بتقنية 3D لتحليل الديناميكية الهوائية. وهذا عمل بدوره على تقليل مقدار الاهتزاز الناجم عن مقاومة الرياح ودوامات الهواء التي تسببها سرعة القطار العالية إلى جانب تقليل الضوضاء المتولدة عند المرور عبر الأنفاق.
تطوير مقدمة قطارات الشينكانسن
لقد تم تطوير الشكل الأمامي لسلسلة N700S بشكلٍ ساهم في خفض الضوضاء والاهتزاز للتمتع بركوب أكثر راحة.
*سيتم تحديد موضع الأضواء.
[٢] توفير الطاقة من خلال تصميم يتسم بالمتانة وخفة الوزن
لقد تم تقليل وزن المعدات الإلكترونية المتعلقة بالعمليات التشغيلية الخاصة بالقطارات الجديدة بنحو ٢٠% الأمر الذي أدى إلى زيادة مستويات توفير الطاقة. يمتلك الجيل الجديد من أشباه الموصلات—التي جرى تطويرها بالإشتراك مع إحدى شركات الإلكترونيات—طاقة كبيرة مع خفض التبديد لهذه الطاقة والقدرة على العمل في درجات الحرارة المرتفعة. إن هذه الإنجازات المتضمنة في آلية تبريد تيار الهواء الذي يمر عبره القطار منحت المعدات خفة في الوزن ومتانة أكبر في التصميم.
[٣] تعزيز عنصرالأمان من خلال تقليل مسافة الكبح
لقد تم إدخال تعديلات على النظام وذلك للحفاظ على سرعة القطار تلقائيًا ضمن حدود السرعة المقررة إلى جانب آلية الكبح التي تساعد على تقليل مسافة الكبح التلقائي للقطار عند حدوث هزة أرضية بنسبة ٥% مقارنةً مع N700A. على الرغم من أن هذا قد يبدو ضئيلاً، إلا أنه يقود إلى جعل قطارات الشينكانسن أكثر أمانًا، خصوصًا من حيث آلية التوقف السريع للقطار عند حدوث الهزات الأرضية.
الإلتزام بإجراء البحوث يُعد أحد مواطن القوة لدى اليابانيين، فقد أدى بدوره إلى إدخال تحسينات في التكنولوجيا المخصصة لسكك الحديد عالية السرعة.
هذا التطور المستمر والمطرد يقف وراء احتفاظ قطارات الشينكانسن بالمركز الأول عالميًا من حيث أنظمة القطارات بعد كل هذه السنوات.