ترمز قطار یکی از پیچیده‌ترین و حیاتی‌ترین سیستم‌هایی است که امنیت مسافران و بارها را تضمین می‌کند. برخلاف خودروها که تنها بر روی چهار چرخ ترمز می‌گیرند قطارها به دلیل وزن بالا و سرعت زیاد به سیستمی بسیار قوی‌تر و هوشمندتر نیاز دارند. عملکرد ترمز قطارها ترکیبی از علم، فناوری و مهندسی دقیق است که در ادامه به زبان ساده توضیح داده می‌شود.
سیستم ترمز بادی
قطارها معمولاً از سیستم ترمز بادی (پنوماتیک) استفاده می‌کنند. این سیستم در اواخر قرن نوزدهم اختراع شد و همچنان رایج‌ترین روش توقف قطارها در سراسر جهان است. در این سیستم هوای فشرده نقش کلیدی دارد. قطارها مجهز به یک کمپرسور هستند که هوای فشرده را در مخازن ذخیره می‌کند. زمانی که راننده ترمز می‌گیرد، این هوا از طریق لوله‌های متصل به تمامی واگن‌ها آزاد می‌شود و فشار ایجادشده مکانیزم ترمز را فعال می‌کند. در این مکانیزم کفشک‌های ترمز به چرخ‌ها فشرده می‌شوند و اصطکاک ایجادشده قطار را متوقف می‌کند.
یک ویژگی جالب سیستم ترمز بادی این است که در صورت بروز نقص یا قطع جریان هوا ترمزها به‌طور خودکار فعال می‌شوند. به این ترتیب حتی اگر مشکلی در سیستم بادی پیش بیاید، قطار ایمن می‌ماند.
ترمزهای الکتریکی و مغناطیسی
قطارهای مدرن به فناوری‌های پیشرفته‌تری مانند ترمزهای الکتریکی و مغناطیسی نیز مجهز شده‌اند. در ترمز الکتریکی انرژی حرکتی قطار به انرژی الکتریکی تبدیل می‌شود و به این ترتیب سرعت کاهش می‌یابد. این نوع ترمز به کاهش فرسایش چرخ‌ها کمک می‌کند و دوستدار محیط‌زیست است. در ترمز مغناطیسی آهنرباهای قوی بر روی ریل‌ها اعمال می‌شوند و با ایجاد مقاومت قطار را متوقف می‌کنند. این نوع ترمزها در قطارهای پرسرعت مانند شینکانسن ژاپن یا TGV فرانسه به کار می‌روند.
ترمزهای قطار به گونه‌ای طراحی شده‌اند که برای انواع شرایط قابل اعتماد باشند. مثلاً در مسیرهای کوهستانی سیستم‌های ترمز دینامیکی به کنترل بهتر سرعت کمک می‌کنند. همچنین قطارهای باری که وزن بسیار زیادی دارند، از ترکیب چندین سیستم ترمز برای اطمینان از توقف ایمن استفاده می‌کنند.
شاهکار مهندسی ریلی
در نهایت سیستم ترمز قطار یک شاهکار مهندسی است و نمونه‌ای از هماهنگی دقیق میان اجزای مکانیکی، بادی و الکتریکی است. دانستن این که این فناوری چگونه کار می‌کند، به ما نشان می‌دهد که چگونه علم می‌تواند زندگی روزمره ما را ایمن‌تر و کارآمدتر کند. دفعه بعد که سوار قطار شدید، شاید بخواهید نگاهی دقیق‌تر به این فناوری شگفت‌انگیز بیندازید!
