الصين تنجح في تجربة قطارات تبلغ سرعتها 605 "كيلو مترات / ساعة"

نجحت الصين في تجربة جيل جديد من القطارات فائقة السرعة، والتى تصل سرعتها إلى 605 كيلومترات لكل ساعة، فيما توصف بأنها الأسرع عالميا حاليا، حيث تم تجربة هذه القطارات الجديدة وحافظت على هذه السرعة لمدة 10 دقائق متواصلة، ما يعني أن من المتوقع أن تتضاعف سرعة قطارات المسافرين السريعة التي تسير حاليا بسرعة حوالى 300 كيلومتر لكل ساعة على السكك الحديدية الصينية.
وقالت صحيفة "هيرالد الاعمال القرن ال21" الصينية إن شركة "سيفانغ تشينغداو" المساهمة المحدودة للقاطرات والعربات، احدى اكبر منتج تابع لشركة جنوب الصين المساهمة للقطارات والعربات (سي اس آر)، قد قامت بالتجربة التي كانت قد بدأت منذ أكثر من عامين حيث أقامت الشركة سبع دورات بحثية حول خطة التجربة الجديدة .
من جانبه، قال جياو جينغ هاي مدير قسم التطوير الكهربائي والذي شارك في التجربة، "لم نشعر بأي قلق عندما تراوحت السرعة ما بين مائة ومئتي كيلومتر لكل ساعة، لكننا بدأنا نشعر بالإثارة حين وصلت السرعة إلى ما فوق 550 كيلومترا لكل ساعة، ومن ثم وبعد تسجيل 600 كيلومتر لكل ساعة شعرنا بتوتر قليل، فيما تم اختتام التجربة عند السرعة البالغة 605 كيلومترات لكل ساعة نظرا لان الهدف المحدد للتجربة 600 كيلومتر لكل ساعة.
وقال لي بينغ المصمم الرفيع بالشركة كان معيار التصميم هو بناء منصة لتجربة 600 كيلومتر لكل ساعة, لذا فاننا نشعر بقلق على تجاوز سرعة التجربة لهذا الحد، وأن التجربة لم تقف فورا بعد ارتفاع السرعة إلى 605 كيلومترات لكل ساعة، حيث حافظت على هذه السرعة لمدة عشر دقائق، ما يساوي السياقة على مسافة 100.8 كيلومتر على الأرض.
وأضاف يانغ قوه وي، الباحث في هيئة علم الميكانيكا التابعة للأكاديمية الصينية للعلوم ان "القطارات الفائقة السرعة تقلع وتهبط بلا انقطاع كطائرة"، مضيفا ان "أكثر فترة خطورة بالنسبة إلى ركوب الطائرة هي الإقلاع والهبوط بسبب وجود آثار السطح الأرضي بما في ذلك تأثير المباني والرياح على الطائرات، ولذا فان النقطة الصعبة بالنسبة إلى تصميم الطائرات هي عملية إقلاعها وهبوطها .
وأوضح أن القطارات الفائقة السرعة دائما ما تسير على سطح الأرض ولذا لا بد لنا من الاخذ بعين الاعتبار تأثيرات الأرض القوية على القطارات من جهة، ومن جهة أخرى تأثير تيار الهواء في ظل السياقة الفائقة السرعة، مضيفا أن معامل مقاومة الهواء التطوافي لطائرة بوينغ 737 يعد حوالى 0.028, بينما سجل معامل مقاومة الهواء للقطارات التجريبية المتكونة من ست عربات زهاء 0.48, لذا فان الصعوبات التي تواجهها القطارات الفائقة السرعة أكثر تعقيدا بشكل كبير مقارنة مع الطائرات الطوافة.
يذكر أن مسافة الطيران للطائرات المدنية لكل ساعة تتراوح بين 800 و850 كيلومترا فيما تتجاوز السرعة المصممة للقطارات الفائقة السرعة الجديدة 500 كيلومتر لكل ساعة، اما سرعة أسرع القطارات الجارية على السكك الحديدية في الصين حاليا فتبلغ 300 كليومتر لكل ساعة، حيث تحتوي مقاومة سير القطارات على المقاومة الميكانيكية المترتبة على الاحتكاك بين العجلات والسكك الحديدية ومقاومة الهواء للعربات.
مقاومة الهواء:
وفي هذا المجال قال لي بينغ ان مقاومة الهواء تشكل 70 بالمائة من مجمل المقاومة فيما تسير القطارات بسرعة 200 كيلومتر لكل ساعة، أما في حين تسير قطارات من طراز "خشيه سي ار اتش 380 اي" على السكك الحديدية بين بكين وشانغهاى بسرعة 486.1 كليومتر لكل ساعة، فإنها تتخطى مقاومة الهواء 92 بالمائة من مجمل المقاومة، أما إذا جرت القطارات بسرعة تتجاوز 500 كيلومتر لكل ساعة فتتجاوز مقاومة الهواء 95 بالمائة من إجمالي المقاومة.
وأوضح لي أن مقاومة الهواء متناسبة طرديا مع مربع سرعة جري القطارات تقريبا، ما يعني كلما ازدادت السرعة بالضعفين ستزداد مقاومة الهواء بنسبة أربعة أضعاف، حيث يعمل المهندسون على خفض مقاومة الهواء عن طريق تطبيق نظريات علم تقليد الاحياء وعلم الديناميكا الهوائية وصنع خمسة انواع من القاطرات بنسبة 1 مقابل 8 لتخضع لتجربة الأثر الميكانيكي بالنفق الهوائي وتجربة ضوضاء الديناميكا الهوائية قبل اختيار طراز اسمه "السهم" الذي سيعتبر الأحسن أداء من حيث مقياس ضوضاء الديناميكا الهوائية والمقاومة، وأنه من جهة أداء الديناميكا الهوائية, يمكن للسهم إن ينافس طائرات المسافرين المدنية.
وقال جياو جينغ هاي انه إذا أردنا تحقيق زيادة سرعة القطارات الفائقة السرعة التي تزن مئات الاطنان على خط السكك الحديدية, فلابد رفع قدرتها على جر الاثقال باستثناء خفض مقاومة الديناميكا الهوائية .. مضيفا أن قدرة القطارات الفائقة السرعة المتكونة من ست عربات على الجر تبلغ 21120 كيلوواطا، ما يسهم في تحقيق سرعة بالغة 605 كيلومترات لكل ساعة .
من جهة أخرى يظن الخبراء فى الصين أن القطارات مازالت بحاجة إلى سلسلة من التقييمات، وأن سرعة 605 كيلومترات لكل ساعة تحققت على منصة التجربة وليست مجرد أرقام على خط السكك الحديدية الواقعية .. مؤكدا على ضرورة سلسلة من التقييمات من خلال تجارب الخطوط الواقعية.
وأشار المهندسون فى الصين أنه بعد الانتهاء من تجارب القطارات في المختبرات، قامت الشركة بتجارب موثوقية على الخط التجريبي البالغ طوله 3.7 كيلومتر لمدة شهر واحد ونجحت القطارات في السير على مسافة حوالى ألف كيلومتر .. مضيفا بان الشركة أتمت تجارب موثوقية أولية للقطارات الكاملة ونظامها وقطاع غيارها.