التكنولوجيا والعلوم التطبيقية

تاريخ تطور السكك الحديدية

2008 كتاب المعرفة – العلم والتكنولوجيا

مؤسسة الكويت للتقدم العلمي

التكنولوجيا والعلوم التطبيقية المخطوطات والكتب النادرة

في الخامس عشر من سبتمبر عام 1830 افتتح أول خط سكة حديد رئيسي للركاب ليصل بين مدينتي ليفربول ومانشستر في إنجلترا.

وفي عام 1835 اصبح هنالك اكثر من 1600 كيلومتر من خطوط سكك الحديد في الولايات المتحدة الامريكية، وصار بناء السكك الحديدية هوساً في بريطانيا عام 1840.

في عام 1831 بدأت شركة القطارات بيست فريند برحلات منتظمة بين مدينتي تشارلستون و هامبيرغ في ولاية كارولاينا الجنوبية في الولايات المتحدة الأمريكية.

في 10 مايو عام 1869 التقت خطوط السكك الحديدية من كلا جانبي الولايات المتحدة في مدينة برومونتوري في ولاية يوتا ، وبهذا كانت أمريكا الشمالية اول من امتلك سكة حديدية ممتدة عبر القارة .

تستمد القاطرة البخارية طاقتها الحركية من حرق الفحم في حجرة الوقود التي تعمل على تسخين الماء في المرجل واطلاق البخار. ويقوم البخار بتحريك المكبس للأمام و للخلف، ثم يقوم المكبس بإدارة الدواليب عن طريق ربط قضبان وأذرع التدوير.

 

كانت الخطوط الحديدية فلاينغ سكوتسمان خطوطاً مشهورة صممها السير نيجل غريسلي (1876-1941)، وقد كانت تقوم بسحب القطارات دون توقف لمسافة 630 كيلو متراً من لندن حتى ادنبرة في اقل من ست ساعات.

قاطرات الديزل هي قاطرات كهربائية تحمل على متنها مصنعاً للطاقة خاصاً بها، حيث تدار الدواليب بواسطة محرك كهربائي يزوده بالكهرباء محرك ديزل .

أول قطارات عملية كهربائية تعود في تاريخها إلى 1879، ولكنها استخدمت على نطاق واسع عام 1920.

صمم أول قطار أحادي السكة في فوبرتال في ألمانيا منذ زمن بعيد يعود إلى عام 1901، وقد أعتبر هذا القطار قطار المستقبل منذ ذلك الحين.

 

– مدهش: ضمت خطوط السكك الحديدية الهندية ما يقارب 1,600,000 موظف عام 1997، مما يجعلها أكبر مستخدم في العالم.

– أسرع قطار: بلغت سرعة أسرع قطار تم تسجيلها بواسطة قناة فرنسية، 515.3 كيلو متر/الساعة وكان ذلك بين مدينة كورتليان و مدينة تورس في 18 مايو عام 1990.

 

يستخدم المتحكمون بمسار السكك الحديدية نظام ’الاعتراض’ لمنع قطار ما من الدخول إلى مسار يوجد عليه قطار آخر.

وفي بعض المسارات في أوروبا واليابان يتستخدم نظام حماية القطارات المطور، حيث تلتقط قمرة القيادة إشارات من المسار تعلم السائق عن السرعة المطلوبة للرحلة .فإذا أخفق السائق بالاستجابة ,فان القطار سيبطء تلقائياً.

وفي الولايات المتحدة الأمريكية، يتم تطوير أنظمة متقدمة للتحكم بالقطار سوف تعتمد على الأقمار الصناعية وعلى روابط أخرى متقدمة تكنولوجياً. وتستطيع الاشارات في هذه الأنظمة تحذير طواقم القطار من أي مخاطر على المسار.

 

هذه قاطرة بريطانية نموذجية تعمل بالديزل والكهرباء من الستينيات في القرن العشرين. وتحتوي على قمرتي قيادة في مقدمة ومؤخرة القطارة لكي ُتدار في اتجاهين.

وهذه القاطرة هنا هي واحدة من الجيل القديم من القاطرات التي كانت تدار بالكهرباء والديزل وتستخدم محركات التيار المباشر. تزود محركات التيار المباشر تياراً يتدفق في اتجاه واحد فقط .

وأغلب المحركات الحديثة تستفيد من قطع الكترونية تدعى المحولات التي تستخدم التيار من مولدات التيار الكهربائي المتناوب.

ويعطي مولد التيار المتناوب القدرة على تبديل الاتجاه عدة مرات في الثانية، حيث تقوم المحولات بتحويل هذا التيار الى تيار مباشر .تعد مولدات التيار المتناوب أكثر قوة و كفاءة .

 

كانت أثقل القطارات على الإطلاق التي تجرها قاطرة واحدة هي قطارات تتألف من 250 عربة نقل وكانت تسير على خط إيري الحديدي في الولايات المتحدة الأمريكية من عام 1914 حتى 1929، وكانت تزن هذه القطارات أكثر من 15.000 طن.

لا تمتلك قطارات التطارد المغناطيسي دواليباً ولكنها تنزلق على امتداد السكة وتدعمها مغناطيسيات كهربائية.

تم اقتراح مشروع قطار التطارد المغناطيسي في اليابان ليقل مسافرين مسافة تمتد 515 كلم من طوكيو حتى أوساكا في أقل من 60 دقيقة. تقوم ألمانيا في الوقت الحاضر بوضع نظام يسمى ترانسرابد.

منذ عام 2000 يعد القطار المائل (الطيار الأمريكي) الذي يسير بسرعة 240 كلم/ساعة من واشنطن إلى بولتيمور أسرع قطار في الولايات المتحدة الأمريكية.

 

كان أطول قطار يبلغ طوله 7.3 كلم وكان يتألف من 660 عربة نقل وقد انطلق من سالدانها إلى سيشن في الصين واليابان جنوب أفريقيا في 26 أغسطس عام 1989.

يستغرق قطار ترانز سايبيريان إكسبرس ثمانية أيام ليعبر روسيا وسيبيريا، من موسكو حتى فلاديفوستوك.

يمتد قطار ترانز سايبيريان إكسبرس لمسافة مذهلة تبلغ 9438 كلم، وهو بذلك يعتبر أطول مسار قطار في العالم.

كان أول قطار أنفاق في العالم خط ميتروبوليتان في مدينة لندن، وقد افتتح في 10 يناير عام 1863 وكان يستخدم محركات البخار.

تمتلك مدينة نيويورك أضخم شبكة أنفاق في العالم ولكنها بعكس شبكة الأنفاق في مدينة لندن لأنها سطحية للغاية. وقد افتتح أول خط 27 أكتوبر عام 1904.

تعمل قطارات التطارد المغناطيسي في العديد من البلدان، بما في ذلك الصين واليابان وألمانيا والولايات المتحدة الأمريكية.

 

تستخدم التحويلات بتغيير مسار القطار بشكل تلقائي

أطول أنظمة أنفاق

– لندن، المملكة المتحدة             

طول المسار (كلم) 430 

عدد المحطات 298

سنة الافتتاح 1863

 

– نيويورك، الولايات المتحدة الأمريكية

طول المسار (كلم) 392

عدد المحطات 469

سنة الافتتاح 1868

 

– باريس، فرنسا

طول المسار (كلم) 332

عدد المحطات 438

سنة الافتتاح 1900

 

– موسكو، روسيا

طول المسار (كلم) 244

عدد المحطات 150

سنة الافتتاح 1935

 

– طوكيو، اليابان

طول المسار (كلم) 244

عدد المحطات 216

سنة الافتتاح 1927

 

– ميكسيكو سيتي، المكسيك

طول المسار (كلم) 178

عدد المحطات 154

سنة الافتتاح 1969

 

– شيكاغو، الولايات المتحدة الأمريكية

طول المسار (كلم) 173

عدد المحطات 144

سنة الافتتاح 1892

 

– كوبنهاغن، الدنمارك

طول المسار (كلم) 170

عدد المحطات 61

سنة الافتتاح 1934

 

– واشنطن دي سي، الولايات المتحدة الأمريكية

طول المسار (كلم) 144

عدد المحطات 74

سنة الافتتاح 1976

 

– برلين، ألمانيا

طول المسار (كلم) 141

عدد المحطات 166

سنة الافتتاح 1902

اظهر المزيد

مقالات ذات صلة

زر الذهاب إلى الأعلى
Loading cart ⌛️ ...
إغلاق
إغلاق