أول قطار مترو في العالم مصنوع من ألياف الكربون أطلق في تشينغداو

تم إطلاق أول قطار مترو أنفاق من ألياف الكربون في العالم في تشينغداو

        في 10 يناير 2025، أطلقت مجموعة مترو تشينغداو وشركة CRRC Qingdao Sifang Co., Ltd. (CRRC Sifang) بشكل مشترك أول قطار مترو أنفاق في العالم مصنوع من ألياف الكربون، وهو قطار "CETROVO 1.0 Carbon Star Rapid Transit"، على خط مترو تشينغداو رقم 1، مما يمثل بدء تشغيله التجاري. هذا الإنجاز المبتكر لا يسد الفجوة الدولية في التطبيق التجاري للمركبات المصنوعة من ألياف الكربون في هياكل تحمل الأحمال الرئيسية لسيارات مترو الأنفاق فحسب، بل يقود أيضًا ترقية قطارات مترو الأنفاق في الصين نحو اتجاهات خفيفة الوزن وصديقة للبيئة.

        يُظهر تصميم "Carbon Star Rapid Transit" جمالية تكنولوجية، مع نظام ألوان يغلب عليه الأسود والأرجواني والأصفر والأزرق. تم تجهيز الجزء الداخلي من العربات بمقاعد من ألياف الكربون السوداء، ودرابزين، ووحدات تحكم في مقصورة السائق. أوضح ليو جينزو، كبير المصممين في CRRC Sifang، أن الهياكل الرئيسية التي تحمل الأحمال للقطار، مثل هيكل السيارة وإطار العربة، مصنوعة من مركبات ألياف الكربون، مما يمثل أول تطبيق تجاري للركاب لهذه المواد في هياكل تحمل الأحمال الأولية لمركبات مترو الأنفاق على مستوى العالم.

        بالمقارنة مع مترو الأنفاق التقليدي، توفر قطارات مترو الأنفاق المصنوعة من ألياف الكربون مزايا كبيرة. أولاً، يؤدي استخدام مواد ألياف الكربون إلى جعل القطار أخف وزنًا، مما يقلل من استهلاك الطاقة التشغيلية. على وجه التحديد، يكون هيكل السيارة أخف وزنًا بنسبة 25٪، وإطار العربة أخف وزنًا بنسبة 50٪، والقطار بأكمله أخف وزنًا بنسبة 11٪ تقريبًا، مما يؤدي إلى خفض استهلاك الطاقة التشغيلية بنسبة 7٪. وتشير التقديرات إلى أن كل قطار يمكنه تقليل انبعاثات ثاني أكسيد الكربون بحوالي 130 طنًا سنويًا، أي ما يعادل زراعة 101 فدان من الأشجار.

        بالإضافة إلى فوائد توفير الطاقة، تُظهر قطارات مترو الأنفاق المصنوعة من ألياف الكربون مقاومة محسنة للصدمات، ومقاومة أكبر للإجهاد، وعمرًا هيكليًا أطول. علاوة على ذلك، يشتمل القطار على تقنية العربة الشعاعية النشطة، مما يقلل بشكل كبير من "الصرير" عند التفاوض على المنحنيات، مع انخفاض قدره 15 ديسيبل في ضوضاء مرور المنحنيات وانخفاض قدره 2 ديسيبل في الضوضاء الداخلية لتشغيل أكثر هدوءًا. نظرًا لوزنه الأخف، يوفر القطار تحسينًا في تخميد الاهتزاز والعزل، مما يؤدي إلى تآكل أقل للعجلات والسكك الحديدية وانخفاض بنسبة 15٪ أو أكثر في قوى العجلات والسكك الحديدية، مما يقلل بشكل كبير من متطلبات صيانة عجلات و مسارات المركبات.

        والجدير بالذكر أن "Carbon Star Rapid Transit" يستخدم أيضًا تقنية التوأم الرقمي لإنشاء منصة صيانة ذكية SmartCare لقطارات ألياف الكربون، مما يتيح الكشف الذكي عن الأعطال، والتقييم الذكي للحالة الصحية، وتحسين جداول الصيانة. من خلال اعتماد مواد وتقنيات جديدة، يتم تخفيض تكاليف صيانة دورة حياة القطار بنسبة 22٪.

        استغرق تطوير "Carbon Star Rapid Transit" عدة سنوات. تم إطلاق المشروع رسميًا في عام 2021 وأكمل اختبارات النوع القائمة على المصنع واختبارات الاستقرار لمسافة 4000 كيلومتر في يونيو 2024، تلاها الكشف عنه. من يوليو إلى ديسمبر 2024، تم إجراء تجربة ميدانية لمدة ستة أشهر على خط مترو تشينغداو رقم 1، شملت 20 اختبارًا روتينيًا و 36 اختبارًا من النوع، مما أثبت بشكل كامل أداء القطار. في 21 ديسمبر 2024، اجتاز القطار مراجعات الخبراء لتجارب الركاب التجارية، وفي 5 يناير 2025، اجتاز تقييم سلامة مستقل من طرف ثالث (ISA).

        حاليًا، يعمل "Carbon Star Rapid Transit" مع الركاب على خط مترو تشينغداو رقم 1. الخط 1 هو خط رئيسي رئيسي في تخطيط شبكة النقل بالسكك الحديدية الحضرية في تشينغداو، ويمتد على مسافة 60 كيلومترًا مع 41 محطة ويوفر تبادلات مع ستة خطوط أخرى. في البداية، سينطلق "Carbon Star Rapid Transit" من محطة Shanli ويعمل في وضع مكوك بين قسمي Shanli و Xingguo Road. سيتم توسيع العمليات اللاحقة لتغطية الخط بأكمله بناءً على الأداء في منطقة Shanli إلى Xingguo Road.

        لم يؤدِ الإطلاق الناجح لقطار مترو الأنفاق المصنوع من ألياف الكربون إلى كسر عنق الزجاجة في تقليل الوزن باستخدام المواد المعدنية التقليدية فحسب، بل حقق أيضًا ترقية تكرارية في تكنولوجيا تخفيف وزن مركبات السكك الحديدية في الصين، ولكنه سيحفز أيضًا بشكل فعال تطوير سلسلة صناعة مركبات ألياف الكربون بأكملها، مما يحمل أهمية كبيرة لزراعة قوى إنتاجية جديدة في قطاع معدات السكك الحديدية. هذا الإنجاز المبتكر يضع بلا شك معيارًا جديدًا لتشينغداو وقطاع النقل العالمي لمترو الأنفاق.