في صباح يوم 13 يناير 2021، تم تدشين أول نموذج أولي وخط اختبار هندسي لقطار مغناطيسي فائق السرعة يعمل بتقنية فائقة التوصيل عند درجات حرارة عالية في العالم، وذلك باستخدام تقنية جامعة جنوب غرب جياوتونغ الأصلية، في مدينة تشنغدو بمقاطعة سيتشوان الصينية. ويمثل هذا إنجازًا رائدًا في مجال أبحاث القطارات المغناطيسية فائقة السرعة التي تعمل بتقنية فائقة التوصيل عند درجات حرارة عالية في الصين، مما يُهيئ الظروف اللازمة لإجراء التجارب الهندسية والعروض التوضيحية.
أول قضية في العالم؛ تُرسّخ سابقة قضائية
يُعدّ تشغيل خط اختبار تقنية الرفع المغناطيسي فائق التوصيل ذي درجة الحرارة العالية الأول من نوعه في العالم، وهو يُمثّل نموذجاً للتصنيع الذكي في الصين، وقد شكّل سابقةً في مجال الموصلية الفائقة ذات درجة الحرارة العالية.
تتميز تقنية قطارات ماجليف فائقة التوصيل ذات درجة الحرارة العالية بمزايا عديدة، منها عدم الحاجة إلى مصدر طاقة، وبساطة التركيب، وتوفير الطاقة، وانعدام التلوث الكيميائي والضوضائي، فضلاً عن السلامة والراحة، وانخفاض تكلفة التشغيل. تُعد هذه التقنية نموذجًا جديدًا مثاليًا للنقل بالسكك الحديدية، ومناسبًا لمختلف نطاقات السرعة، وخاصةً تشغيل خطوط السكك الحديدية عالية السرعة وفائقة السرعة. تتميز هذه التقنية بخاصية التعليق الذاتي والتوجيه الذاتي والاستقرار الذاتي، مما يجعلها معيارًا جديدًا للنقل بالسكك الحديدية، وتتمتع بآفاق تطوير وتطبيق واسعة. تُعد هذه التقنية الأولى من نوعها التي تُصمم للعمل في بيئة جوية، ومن المتوقع أن تتجاوز سرعة التشغيل المستهدفة 600 كم/ساعة، مما يُتوقع أن يُسجل رقمًا قياسيًا جديدًا في سرعة النقل البري في بيئة جوية.
تتمثل الخطوة التالية في دمج تقنية خطوط الأنابيب الفراغية المستقبلية لتطوير نظام نقل شامل يسد الفجوات في سرعات النقل البري والجوي، مما يمهد الطريق لتحقيق طفرة طويلة الأمد في السرعات التي تتجاوز 1000 كم/ساعة، وبالتالي بناء نموذج جديد للنقل البري. تغييرات جذرية ومبتكرة في تطوير النقل بالسكك الحديدية.
△ عروض مستقبلية △
تقنية الرفع المغناطيسي
يوجد حاليًا ثلاث تقنيات "للرفع المغناطيسي الفائق" في العالم.
تقنية الرفع الكهرومغناطيسي في ألمانيا:
يُستخدم مبدأ الكهرومغناطيسية لتحقيق الرفع المغناطيسي بين القطار والسكك الحديدية. ويعمل حاليًا قطار ماجليف في شنغهاي، وقطار ماجليف قيد الإنشاء في تشانغشا وبكين، جميعها ضمن هذا النظام.
تقنية الرفع المغناطيسي فائقة التوصيل منخفضة الحرارة في اليابان:
استخدم الخصائص فائقة التوصيل لبعض المواد في درجات حرارة منخفضة (مبردة إلى -269 درجة مئوية باستخدام الهيليوم السائل) لجعل القطار يحلق، مثل خط شينكانسن ماجليف في اليابان.
تكنولوجيا الرفع المغناطيسي فائقة التوصيل ذات درجة الحرارة العالية في الصين:
المبدأ هو نفسه أساسًا مبدأ الموصلية الفائقة ذات درجة الحرارة المنخفضة، ولكن درجة حرارة التشغيل الخاصة به هي -196 درجة مئوية.
في التجارب السابقة، لم يكن من الممكن فقط تعليق هذا الرفع المغناطيسي في بلدنا، بل كان من الممكن تعليقه أيضاً.
△ النيتروجين السائل والموصلات الفائقة △
مزايا قطار ماجليف فائق التوصيل ذي درجة الحرارة العالية
توفير الطاقة:لا يتطلب نظام التعليق والتوجيه تحكمًا نشطًا أو مصدر طاقة للمركبة، وهو نظام بسيط نسبيًا. يكفي تبريد نظام التعليق والتوجيه باستخدام النيتروجين السائل الرخيص (77 كلفن)، علمًا بأن 78% من الهواء يتكون من النيتروجين.
حماية البيئة:يمكن أن يكون الرفع المغناطيسي فائق التوصيل ذو درجة الحرارة العالية رفعًا ثابتًا تمامًا بدون ضوضاء؛ يولد مسار المغناطيس الدائم مجالًا مغناطيسيًا ثابتًا، ويكون المجال المغناطيسي في المكان الذي يلمسه الركاب صفرًا، ولا يوجد تلوث كهرومغناطيسي.
سرعة عالية:يمكن تصميم ارتفاع الرفع المغناطيسي (10-30 مم) حسب الحاجة، ويمكن استخدامه للتشغيل من حالة السكون إلى السرعات المنخفضة والمتوسطة والعالية والفائقة. وبالمقارنة مع تقنيات الرفع المغناطيسي الأخرى، فهو أكثر ملاءمة لنقل المواد عبر خطوط الأنابيب المفرغة من الهواء (بسرعات تزيد عن 1000 كم/ساعة).
أمان:تزداد قوة الرفع بشكل كبير مع انخفاض ارتفاع الرفع، ويمكن ضمان سلامة التشغيل دون الحاجة إلى تحكم في الاتجاه الرأسي. كما يضمن نظام التوجيه ذاتي الاستقرار التشغيل الآمن في الاتجاه الأفقي.
راحة:تُحافظ "قوة التثبيت" الخاصة للموصل الفائق عالي الحرارة على ثبات هيكل السيارة صعودًا وهبوطًا، وهو ثبات يصعب على أي مركبة أخرى تحقيقه. ويشعر الركاب أثناء الرحلة وكأنهم "لا يشعرون بشيء".
تكلفة تشغيل منخفضة:بالمقارنة مع مركبات الرفع المغناطيسي ذات الموصلية الثابتة الألمانية ومركبات الرفع المغناطيسي ذات الموصلية الفائقة منخفضة الحرارة اليابانية التي تستخدم الهيليوم السائل، فإنها تتميز بخفة الوزن، وبساطة التركيب، وانخفاض تكاليف التصنيع والتشغيل.
التطبيقات العلمية والتكنولوجية للنيتروجين السائل
بسبب خصائص الموصلات الفائقة، يجب غمر الموصل الفائق في بيئة من النيتروجين السائل عند درجة حرارة -196 درجة مئوية أثناء العمل.
الرفع المغناطيسي فائق التوصيل ذو درجة الحرارة العالية هو تقنية تستخدم خصائص تثبيت التدفق المغناطيسي للمواد الصلبة فائقة التوصيل ذات درجة الحرارة العالية لتحقيق رفع مستقر دون تحكم نشط.
شاحنة تعبئة النيتروجين السائل
شاحنة تعبئة النيتروجين السائل هي منتج صممته وطورته شركة سيتشوان هايشنغجي للتكنولوجيا المبردة المحدودة لمشروع القطار المغناطيسي فائق التوصيل عالي السرعة ذي درجة الحرارة العالية. وهي جوهر تكنولوجيا القطار المغناطيسي - خزان ديوار لتزويد النيتروجين السائل.
△ تطبيق ميداني لشاحنة تعبئة النيتروجين السائل △
التصميم المتنقل، يمكن تنفيذ أعمال إعادة تعبئة النيتروجين السائل مباشرة بجانب القطار.
يمكن لنظام تعبئة النيتروجين السائل شبه الأوتوماتيكي تزويد 6 أوعية ديوار بالنيتروجين السائل في نفس الوقت.
نظام تحكم مستقل بستة اتجاهات، حيث يمكن التحكم في كل منفذ إعادة تعبئة على حدة.
حماية من الضغط المنخفض، لحماية الجزء الداخلي من وعاء ديوار أثناء عملية إعادة التعبئة.
حماية من الجهد الزائد الآمن 24 فولت.
خزان إمداد ذاتي الضغط
هو خزان إمداد ذاتي الضغط، تم تطويره وتصنيعه خصيصاً لتخزين النيتروجين السائل. وقد اعتمد تصميمه دائماً على بنية آمنة، وجودة تصنيع ممتازة، وفترة تخزين طويلة للنيتروجين السائل.
△ سلسلة مكملات النيتروجين السائل △
△ تطبيق ميداني لخزان إمداد ذاتي الضغط △
المشروع قيد التنفيذ
قبل بضعة أيام، عملنا مع خبراء من جامعة جنوب غرب جياوتونغ
أنجزت أعمال البحث اللاحق لمشروع القطار المغناطيسي فائق السرعة ذي الموصلية الفائقة عند درجات الحرارة العالية
△ موقع الندوة △
يشرفنا للغاية أن نشارك في هذا العمل الرائد هذه المرة. وسنواصل في المستقبل التعاون مع فريق البحث اللاحق للمشروع، سعياً لتحقيق كل خطوة ممكنة نحو الأمام في هذا العمل الرائد.
نعتقد
سينجح العلم والتكنولوجيا في الصين بلا شك
مستقبل الصين مليء بالتوقعات
تاريخ النشر: 13 سبتمبر 2021
