ระบบรถไฟแม่เหล็ก 500 กม./ชม. ของเยอรมนีพังทลายได้อย่างไร?

ระบบรถไฟ Transrapid ซึ่งพัฒนาขึ้นในปีพ.ศ. 2512 โดยใช้วิทยาการยกด้วยแม่เหล็กขั้นสูง ไม่ประสบความสำเร็จในประเทศเยอรมนีเพราะหลายสาเหตุ โดยสาเหตุสุดท้ายคืออุบัติเหตุที่ทำให้มีผู้เสียชีวิต 23 ราย

รถไฟแม่เหล็ก Transrapid 09 ที่ศูนย์ทดสอบ Emsland ในจังหวัดโลว์เออร์แซกโซนี ประเทศเยอรมนี ภาพ: วิกิมีเดีย

Transrapid คือระบบโมโนเรลความเร็วสูงของเยอรมันที่ใช้เทคโนโลยีแม่เหล็กเพื่อลอยตัวและเคลื่อนที่ไปข้างหน้า ชื่อ Transrapid มาจากการรวมคำว่าการขนส่งและรวดเร็ว เพื่อเน้นย้ำถึงการขนส่งที่รวดเร็วและมีประสิทธิภาพตามที่ระบบกำหนด

เทคโนโลยีการลอยตัวด้วยแม่เหล็กของ Transrapid ใช้แม่เหล็กไฟฟ้าที่ทรงพลัง ทำให้รถไฟลอยตัวเหนือรางได้ ช่วยลดแรงเสียดทาน และเดินทางด้วยความเร็วสูงมาก โดยในบางกรณีอาจถึงมากกว่า 500 กม./ชม.

การขึ้นและลงของ Transrapid

ต้นแบบแรกของระบบ Transrapid เริ่มพัฒนาในปีพ.ศ. 2512 ในปีพ.ศ. 2530 ได้มีการจัดตั้งศูนย์ทดสอบขึ้นที่เมืองเอมส์แลนด์ ประเทศเยอรมนี ในปีพ.ศ. 2531 ผู้เชี่ยวชาญมีแผนที่จะสร้างเครือข่ายรถไฟลอยตัวด้วยแม่เหล็กในประเทศเยอรมนี โดยเริ่มจากเส้นทางฮัมบูร์ก - ฮันโนเวอร์ ในปี พ.ศ. 2534 บริษัท Deutsche Bundesbahn ได้ร่วมมือกับมหาวิทยาลัยชื่อดังหลายแห่ง ประกาศว่าระบบดังกล่าวพร้อมใช้งานทางเทคนิคแล้ว

ในปี พ.ศ. 2545 ระบบดังกล่าวเริ่มดำเนินการเชิงพาณิชย์เป็นครั้งแรกด้วยรถไฟแม่เหล็กเซี่ยงไฮ้ ซึ่งวิ่งบนเครือข่ายขนส่งด่วนของเซี่ยงไฮ้เป็นระยะทางประมาณ 30.5 กม. ไปยังสนามบินนานาชาติเซี่ยงไฮ้ผู่ตง

อย่างไรก็ตาม ในขณะนั้นเส้นทางระหว่างเมืองระยะไกลไม่ได้ใช้ระบบ Transrapid Transrapid International ซึ่งเป็นบริษัทร่วมทุนระหว่าง Siemens และ ThyssenKrupp รับผิดชอบในการพัฒนาและทำการตลาดของระบบดังกล่าว

ในประเทศเยอรมนี ในปี 2011 สนามทดสอบ Emsland (เวอร์ชันแรกของ Transrapid) ถูกปิดเมื่อใบอนุญาตดำเนินการหมดอายุ การรื้อถอนและปรับเปลี่ยนการใช้งานของไซต์ Emsland ทั้งหมด รวมถึงโรงงาน ได้รับการอนุมัติในช่วงต้นปี 2555 ในเดือนกันยายน 2560 ได้มีการเสนอให้ใช้ Transrapid 09 ซึ่งเป็นเวอร์ชันสุดท้ายของ Transrapid เป็นสถานที่จัดการประชุมและพิพิธภัณฑ์ที่ไซต์ Fleischwarenfabrik Kemper

รถไฟ SMT Transrapid ในเซี่ยงไฮ้ ภาพ: Kallerna/Wikimedia

Transrapid ทำงานอย่างไร

ระบบ Transrapid สามารถทำให้รถไฟลอยตัวได้โดยใช้แม่เหล็กไฟฟ้าที่มีประสิทธิภาพทั้งในรถไฟและราง ขณะที่กระแสไฟฟ้าผ่านแม่เหล็ก จะสร้างสนามแม่เหล็กที่ยกรถไฟขึ้นเหนือราง โดยรักษาระยะห่างไว้ประมาณ 10 มิลลิเมตร

เพื่อก้าวไปข้างหน้า Transrapid ได้ใช้มอเตอร์เชิงเส้น ซึ่งเป็นมอเตอร์ไฟฟ้าประเภทหนึ่งที่สร้างการเคลื่อนที่เชิงเส้นแทนการเคลื่อนที่แบบหมุนเหมือนมอเตอร์ไฟฟ้าทั่วไป สเตเตอร์ (ส่วนที่คงที่) ของมอเตอร์เชิงเส้นจะติดตั้งไว้ตามแนวราง ในขณะที่โรเตอร์ (ส่วนที่เคลื่อนที่) จะติดอยู่กับขบวนรถ เมื่อกระแสไฟฟ้าถูกส่งไปยังสเตเตอร์ จะสร้างสนามแม่เหล็กเคลื่อนที่ที่ทำปฏิกิริยากับแม่เหล็กบนขบวนรถไฟ โดยผลักหรือดึงขบวนรถไฟไปตามราง ซึ่งช่วยให้เรือสามารถแล่นด้วยความเร็วสูง เร่งและลดความเร็วได้อย่างราบรื่น

Transrapid ยังใช้ระบบควบคุมที่ซับซ้อนเพื่อให้แน่ใจถึงความปลอดภัยและประสิทธิภาพ เซ็นเซอร์จะตรวจสอบตำแหน่ง ความเร็ว และข้อมูลสำคัญอื่นๆ ของรถไฟแบบเรียลไทม์ โดยจะปรับแหล่งจ่ายไฟให้กับแม่เหล็กไฟฟ้าและมอเตอร์เชิงเส้นตามความจำเป็น ด้วยเหตุนี้ รถไฟจึงรักษาระยะห่างจากรางให้คงที่ ควบคุมการเร่ง การชะลอความเร็ว และความเร็วในการเดินทาง ให้การเดินทางราบรื่น

เพราะเหตุใด Transrapid จึงล้มเหลว?

Transrapid ประสบความสำเร็จมาบ้างแล้ว เช่น การส่งออกไปยังประเทศจีนและออสเตรเลีย แต่ในเยอรมนีและยุโรป ระบบนี้ไม่เคยได้รับความนิยมเลย แม้ว่าเทคโนโลยีแม่เหล็กจะมีข้อได้เปรียบที่ชัดเจน แต่ Transrapid ก็ต้องเผชิญกับความท้าทายหลายประการที่จำกัดความสำเร็จและนำไปสู่การล่มสลายในที่สุด

อุปสรรคประการแรกคือต้นทุนการพัฒนาและการก่อสร้างโครงสร้างพื้นฐานที่สูง ซึ่งส่วนใหญ่เกิดจากข้อกำหนดพิเศษของเทคโนโลยีแม่เหล็ก เช่น รางเฉพาะและระบบควบคุมที่ซับซ้อน ต้นทุนที่สูงทำให้การระดมทุนสำหรับโครงการใหม่ทั้งในประเทศและต่างประเทศเป็นเรื่องยาก

ปัญหา ทางการเมือง ยังเป็นอุปสรรคต่อความสำเร็จของ Transrapid ด้วย ในประเทศเยอรมนี โครงการนี้เผชิญการต่อต้านจากกลุ่มผลประโยชน์ต่างๆ ความกังวลด้านสิ่งแวดล้อม และปัญหาการจัดซื้อที่ดิน ความยากลำบากและความล่าช้าในการตัดสินใจยังเป็นอุปสรรคต่อการนำระบบไปใช้ด้วย

การแข่งขันจากระบบรถไฟความเร็วสูงแบบดั้งเดิม เช่น ICE ของเยอรมนี และ TGV ของฝรั่งเศส ยังส่งผลต่อการนำ Transrapid มาใช้ด้วย ระบบเหล่านี้ให้ความเร็วและประสิทธิภาพที่ใกล้เคียงกัน ในขณะที่ต้นทุนการก่อสร้างและการบำรุงรักษามักจะต่ำกว่า ส่งผลให้กลายเป็นตัวเลือกที่น่าสนใจมากขึ้นสำหรับนักลงทุนและรัฐบาล

นอกจากนี้ ผู้อยู่อาศัยใกล้รางรถไฟยังกังวลเกี่ยวกับเสียงและการสั่นสะเทือนอีกด้วย แม้ว่าจะช่วยลดเสียงรบกวนที่เกิดจากล้อสัมผัสราง แต่เทคโนโลยี Maglev ก็ยังสร้างเสียงรบกวนเนื่องจากผลกระทบทางอากาศพลศาสตร์ที่ความเร็วสูง

รถไฟ Transrapid 06 ที่ Deutsches Museum Bonn ภาพ: Rainer Zenz/Wikimedia

อุบัติเหตุยังเป็นปัจจัยที่ทำให้ Transrapid ล้มเหลวด้วย โดยปกติแล้ว รถไฟแม่เหล็ก 2 ขบวนจะไม่สามารถชนกัน เนื่องจากรถไฟ 2 ขบวนบนรางเดียวกันจะต้องวิ่งไปในทิศทางเดียวกันด้วยความเร็วเท่ากัน อย่างไรก็ตาม เมื่อวันที่ 22 กันยายน พ.ศ. 2549 รถไฟ Transrapid บนรางทดสอบในเมืองลาเทน ประเทศเยอรมนี ได้ชนเข้ากับรถบำรุงรักษาบนราง ระบบเบรกฉุกเฉินช่วยให้รถไฟชะลอความเร็วจาก 450 กม./ชม. เหลือ 162 กม./ชม. อย่างไรก็ตาม มีคนอยู่บนเรือ 34 คน และความเร็วก็ยังไม่ช้าพอ

การชนกันดังกล่าวได้ทำลายส่วนหน้าของรถไฟ ทำให้รถบำรุงรักษาหลุดออกนอกราง และกลิ้ง 2 ครั้งก่อนจะตกลงมา นี่เป็นอุบัติเหตุร้ายแรงครั้งแรกที่เกี่ยวข้องกับรถไฟ Transrapid ส่งผลให้มีผู้เสียชีวิต 23 ราย และได้รับบาดเจ็บสาหัสหลายราย อุบัติเหตุดังกล่าวเกิดจากความผิดพลาดของมนุษย์เนื่องจากอนุญาตให้รถไฟออกจากสถานีก่อนที่รถบำรุงรักษาจะเคลียร์ราง

เหตุการณ์อีกครั้งหนึ่งเกิดขึ้นเมื่อวันที่ 11 สิงหาคม พ.ศ. 2549 เมื่อรถไฟ Transrapid ที่กำลังวิ่งบนเส้นทาง Shanghai Maglev Line เกิดเพลิงไหม้ เจ้าหน้าที่ดับเพลิงเซี่ยงไฮ้รีบดับไฟได้อย่างรวดเร็ว รายงานระบุว่าแบตเตอรี่ของเรืออาจเป็นสาเหตุของไฟไหม้

สุดท้าย วิกฤตการณ์ทางการเงินระดับโลกในปี 2550-2551 และภาวะ เศรษฐกิจ ตกต่ำที่ตามมาทำให้ Transrapid ประสบปัญหาในการระดมทุนสำหรับโครงการใหม่ๆ มากขึ้น ในช่วงเวลานี้ นักลงทุนและรัฐบาลมีความระมัดระวังมากขึ้นในการลงทุนในโครงการโครงสร้างพื้นฐานที่มีราคาแพง ส่งผลให้โอกาสการขยายตัวของ Transrapid ลดลง

ทูเทา (ตาม หลักวิศวกรรมศาสตร์ที่น่าสนใจ )

ลิงค์ที่มา: https://vnexpress.net/he-thong-tau-dem-tu-500-km-h-cua-duc-sup-do-the-nao-4602346.html