الصين تطلق نماذج أولية لأسرع قطار فائق السرعة في العالم

ظهرت النماذج الأولية لقطار الرصاصة “CR450″، أسرع قطار فائق السرعة في العالم بسرعة اختبارية تصل إلى 450 كيلومترًا في الساعة، وسرعة تشغيلية تبلغ 400 كيلومتر في الساعة، لأول مرة في بكين في 29 ديسمبر 2024.

يعد قطار الرصاصة “CR450” أسرع بكثير من قطار فوشينغ “CR400” عالية السرعة الموجودة في الخدمة حاليًا، والتي تعمل بسرعة 350 كم/ساعة. ونستعرض فيما يلي الأسرار وراء السرعة الأعلى.

قوة أقوى
تعمل السكك الحديدية عالية السرعة بسرعة لأنها تحول الطاقة الكهربائية إلى طاقة ميكانيكية. ويعمل القطار من طراز “CR450″، الذي يستخدم محركات الجر ذات المغناطيس الدائم، على زيادة كفاءة تحويل الطاقة بنسبة تزيد عن 3 بالمائة مقارنةً بالطراز”CR400″، الذي يستخدم محركات الجر غير المتزامنة. ويتيح توليد الطاقة الأقوى للقطار أن يعمل بشكل أسرع.

مقاومة أقل
تزداد المقاومة الديناميكية الهوائية بشكل كبيرة مع زيادة السرعة في القطارات عالية السرعة. عندما ترتفع السرعة إلى 400 كم/ساعة، تزيد المقاومة بنسبة 30 بالمئة. ما يعني أن معظم الطاقة التي تولدها محركات الجر تذهب إلى مكافحة مقاومة الهواء. وبفضل تصميمه المبتكر، تمكن “CR450″ من خفض المقاومة التشغيلية بنسبة 22 بالمائة.

وزن أخف
يعد الوزن الخفيف أمر بالغ الأهمية للقطارات عالية السرعة. وقد خفض وزن”CR450” بنسبة تزيد عن 10 بالمائة مقارنة بـ “CR400″، وذلك بفضل اعتماد مواد جديدة مثل مركبات ألياف الكربون وسبائك المغنيسيوم، فضلاً عن تقنية تحسين الطوبولوجيا.

أداء أفضل
بصرف النظر عن السرعة العالية، من المهم جدًا أن تتمتع القطارات السريعة بفرامل فعالة. ويستغرق قطار “CR450” الآن مسافة 6500 متر فقط لتحقيق التوقف الكامل من سرعة 400 كم/ساعة، وهي نفس مسافة الكبح مثل “CR400”.

وقد سمح هذا الأداء المتميز لـ “CR450” بالوصول إلى سرعة أعلى دون زيادة استهلاك الطاقة. وعند السير بسرعة 400 كم/ساعة، يستهلك قطار “CR450” ذات الثماني عربات ما بين 22 إلى 23 كيلووات/ساعة فقط من الكهرباء لكل كيلومتر، مما يجعله خيارًا فعالاً من حيث التكلفة وصديقًا للبيئة للعمليات التجارية.

كما يتميز القطار فائق السرعة “CR450” بالعديد من التصميمات الجذابة.

أكثر ذكاءً
جهز “CR450” بأنظمة مراقبة وتشخيص ذكية، والتي تسمح للقطار بجمع البيانات مثل درجة حرارة المحور والضغط من أكثر من 4000 نقطة مراقبة في الوقت الفعلي. وقد مكنت هذه التكنولوجيا المتقدمة القطار من التعرف على أفعاله وتقييمها واتخاذ القرار بنفسه.

تشغيل أكثر هدوءًا
يتأثر مستوى راحة الركاب إلى حد كبير بمستويات الضوضاء، والتي ترتفع عادة بمقدار 2 إلى 3 ديسيبل مع زيادة السرعة بـ 50 كم/ساعة. وتمكن “CR450” من تقليل الضوضاء داخل المقصورة بمقدار 2 ديسيبل، مما يجعل مستوى الضوضاء الإجمالي مشابهًا لمستوى القطارات عالية السرعة الموجودة في الخدمة حاليًا، والتي تعمل بسرعة 350 كم / ساعة.

أكثر راحة
تم تقليص ارتفاع “CR450” من 4.05 متر إلى 3.85 متر لجعل القطار أكثر رشاقة. وحتى مع تقليص الارتفاع الإجمالي، يظل ارتفاع المقصورة الداخلية دون تغيير. وبفضل هذا التصميم المدمج، توفر “CR450” مساحة أكبر بنسبة 4 بالمائة للركاب، ووسعت سعة تخزين الأمتعة الكبيرة بنسبة 100 بالمائة.

المزيد من الوظائف
صمم “CR450” بإضاءة قابلة للتكيف يمكنها ضبط السطوع وفقًا للبيئة الخارجية، ودورات مياه ذكية، وخيارات إضافية مثل المقصورات العائلية والمساحات متعددة الوظائف.

قال رن قوانغ تشيانغ، نائب المدير التنفيذي بإدارة القاطرات والسيارات في شركة السكك الحديدية الصينية: “نحن ملتزمون بتزويد الركاب بخدمات متنوعة ومريحة وشخصية لتحسين تجربة سفرهم”.

يمثل تطوير “CR450″ مشروع الصين بجوانب جديدة وغير مستكشفة في صناعة القطارات عالية السرعة.

أطلقت شركة السكك الحديدية الصينية بحثًا حول النظريات الأساسية والتقنيات الرئيسية للقطارات عالية السرعة التي تعمل بسرعة 400 كم / ساعة في عام 2018، تليها بداية جهود التطوير في عام 2021.

في عام 2022، أصدرت الشركة المواصفات الفنية الشاملة ونفذت على نطاق واسع حسابات المحاكاة والاختبارات الأرضية، بما في ذلك اختبارات المعلمات الفنية على خطوط السكك الحديدية عالية السرعة تشنغتشو-وانتشو، وجينان-تشنغتشو، واختبارات استبدال مكونات التكنولوجيا الجديدة على السكك الحديدية عالية السرعة ميله-مينغزي وفوتشو-شيامن. وبدأ إنتاج النماذج الأولية للقطارات رسميًا في عام 2024.

وفقًا للي يونغ هينغ، المدير التنفيذي بقسم العلوم والتكنولوجيا وتكنولوجيا المعلومات في شركة السكك الحديدية الصينية، فقد أصبح إكمال”CR450” بنجاح ممكنًا بفضل البيانات التي تم جمعها من اختبارات المسار الشاملة لأكثر من 200000 كيلومتر، بالإضافة إلى أكثر من 1000 عملية حسابية واختبارات أرضية.

قال تشانغ بو، رئيس معهد أبحاث القاطرات والسيارات التابع للأكاديمية الصينية لعلوم السكك الحديدية المحدودة: “لأول مرة في العالم، تستخدم”CR450″ اختبارات المسار الفعلية لتحديد الظروف الحدودية وتأكيد مؤشرات المستوى الأعلى، وبالتالي إنشاء مواصفات فنية بناءً على المتطلبات الفعلية”.

تقول المصادر أن فريق البحث والتطوير في”CR450″ أجرى أكثر من 100 تجربة لاستكشاف كيفية تأثر المعلمات المختلفة للقطار بسرعات القطار المتزايدة. ولقد قاموا بجمع ميزات البيانات في سياقات السرعة وبيئات التشغيل المختلفة مثل الجسور والأنفاق والمنحنيات، مما وضع أساسًا قويًا لتطوير القطار عالي السرعة “CR450”.

ومع ظهور نماذج القطارات فائقة السرعة “CR450” لأول مرة، حققت الصين سابقة عالمية من خلال إنشاء نظام قياسي للتشغيل التجاري للقطارات عالية السرعة التي تسير بسرعة 400 كم/ساعة.

قال لي، إن قطار “CR450” أظهر القدرات الشاملة للصين في مجال الابتكار التكنولوجي وتصنيع المعدات المتطورة.

ووفقا لمسؤول في شركة السكك الحديدية الصينية، تخطط الشركة لإجراء مجموعة من اختبارات الخطوط والتقييمات للنماذج الأولية لمزيد من فحص مؤشرات الأداء، وذلك لتسريع دخولها إلى التشغيل التجاري.