وزن قطار بیشتر است یا هواپیما؟

به گزارش «خبرنامه دانشجویان ایران»؛ عددها گاهی خلاف آن‌چیزی را نشان می‌دهند که تصور می‌کنیم. شاید به نظر برسد که هواپیماها با آن همه فناوری و عظمت، باید سنگین‌تر از قطارها باشند، اما در واقعیت، قطارها به‌ویژه انواع باری و صنعتی از نظر وزنی رکورددار هستند. جواب این سوال که وزن قطار بیشتر است یا هواپیما؟ ساده نیست و نمی‌توان به طور مطلق پاسخ داد قطار یا هواپیما. چرا که وزن هر کدام به عوامل گوناگونی مانند نوع هواپیما یا قطار، کاربری آن، تعداد واگن‌ها یا موتور، و میزان بار وابسته است.

در این مقاله با نگاهی مقایسه‌ای به انواع قطارها و هواپیماها، از متروهای شهری و قطارهای باری تا هواپیماهای مسافربری و جت‌های نظامی، به بررسی دقیق این موضوع می‌پردازیم. با ما همراه باشید تا هم پاسخی نسبی برای این پرسش پیدا کنید و هم با وزن حدودی هر کدام از مدل‌های هواپیما و قطارها آشنا شوید.

وزن قطار بیشتر است یا هواپیما؟

وزن وسایل نقلیه مانند قطار و هواپیما به مدل، تعداد واگن‌، تعداد موتور، میزان بار و نوع کاربری آن وابسته است. بنابراین برای این که بتوانیم مقایسه‌ی دقیقی میان وزن قطار و وزن هواپیما داشته باشیم و متوجه شویم که وزن قطار بیشتر است یا هواپیما، ابتدا باید بدانیم که قطار و یا هواپیما چه نوعی هستند و چه کاربردی دارند.

وزن و انواع قطار

قطارها به سه دسته اصلی مسافربری، باربری و صنعتی تقسیم می‌شوند. که هر مدام از این دسته‌ها هم انواع خاص خود را دارند که در ادامه با آن‌ها آشنا می‌شوید.

1. قطارهای مسافربری

قطارهای مسافربری همانگونه که از نام آن‌ها پیداست برای جابه‌جایی افراد در مسیرهای مختلف مورد استفاده قرار می‌گیرند. قطارهای مسافربری به علت نیاز به سرعت بیشتر و مصرف سوخت بهینه‌تر، از نظر وزنی معمولا نسبت به قطارهای باربری سبک‌تر هستند.

قطارهای درون شهری مانند مترو دارای واگن‌های سبک با ظرفیت مسافران بالا است که وزن‌ آن‌ها معمولا بین 200 تا 300 تن است. وزن قطارهای بین شهری بسته به تعداد واگن‌ها و تجهیزات دیگر معمولا بین 450 تا 700 تن متغیر است. قطارهایی که برای مسیرهای طولانی و یا کوهستانی مورد استفاده قرار می‌گیرند، غالبا دارای دو دستگاه لوکوموتیو هستند و وزن آن‌ها ممکن است به 800 تن نیز برسد.

نوع دیگری از قطارهای مسافربری، قطارهای سریع‌السیر مانند قطار Shinkansen ژاپن یا TGV فرانسه هستند که بدنه‌های آیرودینامیک و تجهیزات خاصی دارند و وزن آن‌ها در حدود 400 تا 600 تن محاسبه شده است.

1. قطارهای باری

قطارهای باری که برای حمل بارها و محموله‌های سنگین طراحی شده‌اند، واگن‌هایی بیشتری نسبت به قطارهای مسافربری دارند و تعداد لکوموتیوهای بیشتری نیز دارند. بسته به نوع بار و تعداد واگن‌ها یعنی طول قطار، این نوع از قطارها ممکن است وزنی از 3000 تن تا 20000 تن داشته باشند.

1. قطارهای صنعتی و خاص

قطارهای سوخت رسان نیروگاه‌ها و قطارهای لجستیکی نظامی در دسته قطارهای صنعتی قرار می‌گیرند که وزن بسیار بالایی دارند و از حدود 8000 تن تا 40000 تن متغیر است.

وزن انواع هواپیما

قطارها روی ریل حرکت می‌کنند و محدودیت کمتری برای وزن دارند، اما این واقعیت که هواپیماها باید از روی زمین بلند شوند و برای وزن محدودیت‌هایی دارند، سبب شده است که مهندسان و طراحان هواپیما همیشه به دنبال ساختارهایی باشند که حداقل وزن با حداکثر کارایی را داشته باشند. با این وجود بعضی از هواپیماها نسبت به برخی قطارها وزن بیشتری دارند.

هواپیماها نیز مانند قطارها به سه دسته مسافربری، باربری و نظامی تقسیم می‌شوند. که عبارتند از:

1. هواپیماهای مسافربری

رایج‌ترین نوع هواپیماهای برای پروازهای تجاری هستند که از نظر وزنی به سه زیر مجموعه سبک، متوسط و سنگین تقسیم می‌شوند. مدهای سبک و کوچک مانند ATR72 وزن برخاستی در حدود 23 تن دارند. بوئینگ 737 یا ایرباس A320، در حدود 60 تا 80 تن وزن دارند و از هواپیماهای با وزن متوسط محسوب می‌شوند.

در بین هواپیماهای مسافربری، هواپیماهای بوئینگ 777 و ایرباس A380 از هواپیماهای خیلی سنگین به شمار می‌آیند و وزن برخاستی بین 300 تا 575 تن دارند. برای مثال یک فروند ایرباس A380 وزنی برابر با یک قطار مسافربری 10 واگنه دارد.

1. هواپیماهای باربری

معمولا فاقد صندلی هستند و برای حمل بار از آن‌ها استفاده می‌شود. لاکهید C-5 Galaxy با وزن برخاستی در حدود 305 تن، آنتونوف An-124 با وزن برخاستی در حدود 405 تن و بوئینگ 747-8F با وزن برخاستی تقریبا 477 تن از هواپیماهای باری هستند. سنگین‌ترین و بزرگ‌ترین هواپیمای باری آنتونوف An-225 است که وزن برخاستی آن حدود 640 تن گزارش شده است. این هواپیماها حتی می‌توانند چندین واگن قطار نیز جابه‌جا کنند.

1. هواپیماهای خاص و نظامی

هواپیماهای نظامی تنوع زیادی دارند و جت‌های سبک آموزشی، بمب افکن‌ها و هواپیماهای سوخت رسان در این دسته قرار می‌گیرند. جنگنده‌های نظامی مانند F-15EX وزنی در حدود 37 تن دارند و سبک هستند اما هواپیمایی مانند بمب افکن‌ها ممکن است حتی 280 تن نیز وزن داشته باشند.

چرا وزن قطار و وزن هواپیما مهم است؟

طراحی و ساخت وسیله: وزن از مهم‌ترین عوامل موثر در طراحی و مهندسی وسایل نقلیه مانند قطار و هواپیما است. این فاکتور در هواپیما اهمیت بیشتری می‌یابد به طوری که می‌تواند تاثیر مستقیمی بر روی میزان سوخت و برد و ایمنی پرواز داشته باشد. از این رو هواپیماها با آلیاژهای سبک مانند آلومینیوم و تیتانیوم ساخته‌ می‌شوند که وزن بدنه تا حد امکان کاهش یابد. اما قطار به دلیل این که محدودیت‌های مشابه هواپیما را ندارد، از متریال سنگین‌تر و مقاوم‌تر مانند فولاد ساخته می‌شود و وزن‌ زیادی دارند.

در هواپیماها افزایش وزن سبب افزایش سوخت نیز می‌شود چرا که به نیروی بالابر بیشتری نیاز است. بنابراین در هواپیماها بین وزن و سوخت باید توازن برقرار باشد. در صورتی که قطارها با وزن‌های بسیار بالاتر، بازدهی سوخت قابل توجهی نیز دارند.

کشف یک حقیقت

بررسی‌ مدل‌های مختلف قطارها و هواپیما همراه با وزن آن‌ها این حقیقت را نشان می‌دهد که به طور کلی و در مجموع قطارها از هواپیماها وزن بیشتری دارند. در حالی که سنگین‌ترین هواپیماها در حدود 640 تن وزن دارند، قطارهایی وجود دارند که وزن آن‌ها از 40 هزار تن نیز می‌گذرد. دلیل این اختلاف چشمگیر بین این دو نوع وسیله نقلیه غول پیکر، تفاوت در ماهیت آن‌ها است. چرا که قطار بر روی زمین حرکت می‌کند اما هواپیما باید بتواند بر جاذبه زمین غلبه کند و از آن جدا شود.