רכבת הרים

מתוך ויקיפדיה, האנציקלופדיה החופשית

רכבת הרים טיפוסית
הגדל
רכבת הרים טיפוסית

רכבת הרים היא מתקן שעשועים הבנוי בעיקרו ממסילת ברזל שעליה נוסעת מעין רכבת במסלול שעולה ויורד בתלילות ולפעמים כולל גם לולאות שמסיעות את הנוסעים במהופך. למרקוס אדנה תומפסון רשם פטנט על רכבת ההרים הראשונה ב-20 בינואר 1865. רכבות הרים התחילו להופיע בפארקי שעשועים במחצית המאה ה-19, ומאז הן עברו שיכלולים ופיתוחים רבים.

תוכן עניינים

[עריכה] היסטוריה של רכבות ההרים

המתקן שנחשב לאבי רכבות ההרים היה נפוץ ברוסיה כבר במאות ה-15 וה-16. זו הייתה קונסטרוקציית עץ בגובה של כעשרים מטר וממנה ירדו מדרונות עץ מכוסי שלג. היושבים בהם היו גולשים לאורך המורד התלול. אפשר להשוות חוויה זו לספורט מזחלות השלג שכיום הינו ספורט אולימפי באולימפיאדת החורף, ובו גולשים במזחלת בתוך תעלת שלג חצובה, במורד תלול ומהיר.

בתחילת המאה ה-19 הופיעו רכבות ההרים המוכרות לנו היום. רכבת ראשונה שכללה לולאה הוצגה בפריז בשנת 1846 והייתה אטרקציה עולמית. בטיחות הלולאה נבדקה באמצעות כוסות מים, ביצים וקופים. בארצות הברית הופיעה רכבת ההרים הראשונה ב-1884.

[עריכה] מכניקה

הגדל

רכבת הרים מכילה מספר רכיבים על מנת שתפעל: פסי רכבת, הבנויים בצורה מפותלת (הן מבחינה אנכית והן מבחינה אופקית), כך שהנוסעים יטלטלו. לעתים על פסי הרכבת ישנם גם היפוכים והיפוכי בורג. על פסי הרכבת נוסעים קרונות, בדרך כלל עד 5 קרונות לרכבת, למרות שלעתים מופיעים יותר מ-5 קרונות ולעתים קרון בודד. בנוסף לאלה, ישנו מנוע הדואג להעלות את הרכבת לנקודת ההתחלה.

פסי הרכבת לא חייבים בהכרח להיות מעגליים, כלומר - הם לא חייבים להחזיר את הרכבת לתחנה מצידה השני. ישנן רכבות הרים שבמקום להמשיך עד לתחנה חוזרות על עקבותיהן בנסיעה לאחור אל התחנה.

הקרונות של רכבת ההרים אינם ממונעים עצמאית, כלומר המנוע אינו נמצא ברכבת ולא בקרונות, אלא המסילה היא שמניעה את הרכבת. בשנים עברו רכבת ההרים הסטנדרטית, שמסלולה מעגלי, הייתה פועלת כך: הרכבת יוצאת מן התחנה ומועלית לנקודה הגבוהה ביותר על המסלול באמצעות שרשרת, וכאשר היא מגיעה לנקודה הגבוהה ביותר, שבה האנרגיה הפוטנציאלית רבה מאוד - משוחררת הרכבת, והאנרגיה הפוטנציאלית מומרת לאנרגיה קינטית (אנרגיית תנועה). כך ממשיכה הרכבת לנסוע, כאשר אנרגיה קינטית מומרת לאנרגיה פוטנציאלית ובחזרה. לבסוף, כאשר האנרגיה להנעת הקרונות אוזלת (אנרגיה רבה הולכת לאיבוד בגלל החיכוך עם הפסים, ולכן פסי רכבות הרים נבנים כך שהחיכוך עם גלגלי הרכבת לא יהיה רב), חוזרת הרכבת לתחנה מן הצד השני. רכבות פחות סטנדרטיות הן רכבות המשוגרות מהתחנה - סוג זה נקרא בומרנג (Boomerang) כדוגמת רכבת ההרים "אנקונדה" שב"לונה פארק" ת"א, ולא עולות עלייה אטית עד לפסגה. אחרי השיגור המסלול יכול להמשיך כמו ברכבת רגילה, או להיקטע בשלב כלשהו - אז הרכבת חוזרת בתנועה לאחור לתחנה. ברכבות כאלה יכולה לנסוע על המסילה רק רכבת אחת והן דורשות טכנולוגיה מתקדמת יקרה ורבת תקלות, ולכן הן לא פופולריות.

בטכנולוגיה זו, ברכבות ההרים המתוכננות כראוי, ירוויחו הקרונות מספיק אנרגיה קינטית בשיגור או בנפילה הראשונה על מנת לסיים את כל המסלול ולשוב לתחנה, שם יעצרו על ידי בלמים על מנת להגיע לעצירה סופית.

ברכבת הרים ישנן שלוש מערכות של גלגלים שהשילוב ביניהן הוא שמאפשר לקרונות לאחוז את המסילה ביעילות.

  • גלגלי הנעה - מחברים את הקרונות למסילה ומאפשרים לרכבת לצבור תאוצה ומהירות.
  • גלגלי תמך (אפ-סטופ) - מותקנים מתחת למסילה ותומכים את הקרונות בעת ביצוע לולאות ונסיעה הפוכה.
  • גלגלי חיכוך - נוסעים על חלקה הפנימי של המסילה, ובכך מייצבים את הקרונות מפני התנתקות מהמסילה או התהפכות.

[עריכה] מנועים ישרים - התפתחויות עדכניות

הגדל

בשנים האחרונות חלו התפתחויות רבות בטכנולוגיות ההנעה, העצירה והשליטה, במיוחד בתחום מנועי ההשראה הישרים, תחום שלמרבה ההפתעה רכבות ההרים הן הגורם המוביל להתפתחותו, למרות ההשלכות הרבות בתחומים רחוקים מאוד כמו ייצור, שינוע, מיזעור ועוד.

מנועים אלו נמצאים בתוך המסילה, ומושכים את הקרון באופן מגנטי בכל פעם למקטע אחר במסילה. הקרונות נעים על פי המסילה ולא בכוחם הם. כיום, רוב רכבות ההרים מונעות במנוע השראה ישר (LIM), הנמצא במסילה, וגורם לרכבת להתקדם או לעצור בשליטה מוחלטת של המהירות והתאוצה. המנוע, הנמצא במסילה, בדומה לשרשרת הישנה, יכול לגרום לרכבת לעלות במהירות עצומה ויכול לשלוט גם בעת הירידה בתאוצות השונות. המנוע המגנטי הנמצא במסילה יכול גם לעצור או להאט את הקרונות בתאוצה גבוהה, דבר הנותן אפקט של עצירה פתאומית. מנועים אלו פועלים ללא חלקים נעים והתקלות בהם מועטות וניתנות לשליטה ולהתאוששות. מנוע ההשראה הישר מאפשר גם לעלות ולרדת בזוויות שבעבר לא היה ניתן להגיע אליהן, כולל לולאות ונסיקה אנכית, הכול תוך שליטה מדויקת ומוחלטת במהירות ובמיקום של הקרונות.

טכנולוגיה נוספת ודומה נקראת מנוע מתוזמן ישר (LSM): מנוע זה דומה ל-LIM וגם הוא נמצא בפסים, אלא שבמנוע זה הרכבת רוכבת על "גל" מגנטי, דבר שגורם לרכבת להגיע למהירויות שלא ניתן היה להגיע אליהן בעבר. בדרך כלל, את תחילת התנועה ואת סופה המתוכנן מבצעים באמצעות LIM ואילו את התנועה המהירה ברכיבה על גל מגנטי של מנוע LSM. בשיטות אלו הקרונות מתגלגלים על המסילה באמצעות גלגלים, בדרך כלל גלגלי פלדה.

צורת ההנעה הנפוצה של רכבת הרים היא באמצעות כבל המתחבר לרכבת ומושך אותה באיטיות במעלה מסילה תלולה לגובה רב ואז מתנתק ממנה. הרכבת מושלכת מטה באמצעות כוח הכבידה והאנרגיה העצומה שנצברה בה ומסוגלת לבצע לולאות ולהתגבר על קטעי עליה במסילה ובהם לצבור מהירות וכוח נוסף.

דרך אחרת שהופיעה ברכבות החדישות ביותר היא "שיטת הבליסטרה": הרכבת משוגרת ממקומה באמצעות רקטה ומגיעה למהירות של 100 קמ"ש תוך 3.5 שניות. שוב, היא צוברת גובה ויורדת מטה בגלל כוח הכבידה.

על מנת לעצור את הרכבת בצורה חלקה, חיישנים ממוחשבים מזהים את כניסת הרכבת לנקודת העצירה, ומפעילים מעצורים המתחברים למוטות המורכבים על הרכבת. המעצורים מסודרים בשורות ומופעלים על ידי אוויר דחוס, ובולמים את הרכבת בצורה שקטה וחלקה. לעתים רוצים מתכנני הרכבת לבצע דווקא עצירות פתאום מפחידות.

[עריכה] מנועי העתיד

בסוף 2004 התאחדו חברות אחדות לשם ייצור רכבות בשיטות חדשניות. עיקר העניין הוא שילוב נוסף של אלמנט הגבהה מגנטי שמחליף את הגלגלים לפחות בחלק מזמן התנועה. במנועים אלו, בנוסף למנוע ה-LIM או LSM המסיע את הקרונות ועוצר אותם, ישנו חלק מהמנוע אשר גם "מגביה" את הרכבת באוויר (בדרך כלל מילימטרים בודדים מהמסילה). אפקט זה של דאייה באוויר נותן לרכבת להגיע למהירויות עצומות ולפעול ללא חיכוך וללא חלקים נעים כלל - דבר המקטין את הסיכוי לתקלות ומגביר את הבטיחות. במקרה של אובדן כוח, הרכבת נשלטת באמצעים מגנטיים המאטים את הנסיעה עד הפסקתה, או מאפשרים לבלמים מכניים במסילה ו/או בקרונות לעצור את הרכבת. שתי טכנולוגיות מדוברות הן מנוע שרפים (SERAPHIM) וכן מנוע אינדוקטרק II ‏(Inductract II).

[עריכה] קיטוע

רכבות הרים שבהן נוסעת יותר מרכבת אחת באותו הזמן משתמשות בקיטוע. כלומר, המסילה מחולקת למספר מקטעים, כך שלא יותר מרכבת אחת יכולה להימצא באותו מקטע בו זמנית. הדבר מושג באמצעות מערכת של חיישנים, אשר מזהים את מעבר הרכבת ממקטע למקטע. בטכנולוגיה הישנה, אם קורה ששתי רכבות נמצאות באותו מקטע - אחת מהן מואטת או נעצרת. הדבר מושג באמצעות בלמים הנמצאים על המסילה, או שעוצרים את הרכבת שמאחור בעת שהיא עולה את העלייה הראשונה (הממונעת). ישנו גם מנגנון dead man's breaks - בלמים אשר נכנסים לפעולה ברגע של אובדן כוח או תקלה.

במנועי LIM ניתן לעצור את הרכבת כמעט במקום, אך מכיוון שאין רוצים להסתמך על החשמל במערכת, אשר יתכן והופסק מסיבה כלשהי או מכיוון שהמערכת לא פועלת כראוי, הרי שמסתמכים על בלמים מכניים הנמצאים במסילה או בקרונות.

[עריכה] השפעת הנסיעה על הגוף האנושי

פסיכולוגים מספקים הסברים שונים מדוע אנשים רציונליים מכניסים עצמם למצב של סכנה מוחשית, אך מובן שאילו אחוז התאונות היה גבוה - רבים היו מדירים רגליהם מרכבות ההרים. הנוסעים מאמינים שהנסיעה תסתיים בשלום, בהסתברות גבוהה מאוד. לאנשים בעלי סף גירוי נמוך לסכנות יש במוחם כמות נמוכה של חומר שנקרא תחמוצת חד אמינית. זהו חומר שקשור לוויסות נוירוטרנסמיטרים במוח שאחראים למצבי רוח, ערות או שינה, ותחושות של עונג והנאה. אנשים אלו מבצעים פעולות מסוכנות כדי להגביר את הפרשת החומר הזה.

בעת סכנה הגוף מפריש אדרנלין, שמכניס את הגוף לעירנות מוגברת מפני סכנה, והמוח מפריש אנדורפין, שפועל כמו מורפיום - מפחית את הפחד ומעלה את מצב הרוח.

הגוף מגיב לסכנה כפי שהוא מגיב לסכנות מוחשיות אחרות: הדופק ולחץ הדם עולים לרמה שאנשים רגילים לא משיגים בחיי היומיום שלהם; החושים מתחדדים; השלד ומערכות השרירים, בסינכרוניזציה עם המוח, נערכים למצבים הקיצוניים. הצרחות ברכבות הרים הן יותר תגובה חברתית, שכן אדם שעולה לבדו לרכבת לא צורח.

כוחות ג'י בשיעור של כ- 4 ג'י חיובי (משקל הגוף עולה פי ארבעה) וחצי ג'י שלילי (תחושת חוסר משקל) פועלים על הגוף לחלופין ובתדירות גבוהה. השפעת הג'י השלילי נותנת תחושה שהאברים הפנימיים מתהפכים. על מהנדסי הרכבות לבחון בתשומת לב את השפעת התמרונים השונים על הגוף האנושי. כח של 10 ג'י יגרום לרוב האנשים לאבד את ההכרה. ב- 14 ג'י רוב הנוסעים ימותו.

[עריכה] בטיחות

רכבות הרים נותנות לנוסעים בהן תחושה של סכנה מיידית, אך התגשמות הסכנה לכדי אסון אמיתי מושכת תשומת לב מרובה ועניין רב בציבור. בספטמבר 2003, למשל, נהרגו מספר אנשים בתאונה קטלנית בפארק השעשועים דיסניוורלד שבאורלנדו.

מבחינה סטטיסטית, רכבות הרים בטוחות ביותר. מחקרים סטטיסטיים שנעשו בארצות הברית מראים, כי הסיכוי של נוסע ברכבת הרים להיפגע בצורה שדורשת טיפול בבית חולים הוא 1 ל-1 וחצי מיליארד. החוקרים ציינו כי סיכוי הפגיעה במשחק גולף למשל הוא גבוה מהסיכוי לפגיעה במתקן שעשועים. נמצא גם כי הסיכוי להיהרג בפארק שעשועים הוא 1 ל- 90 מיליון, ועל כן עלייה על עשרה מתקנים בפארק בטוחה יותר מהנסיעה לפארק במכונית.

תאונות אכן קורות, ולעתים הן קטלניות. התקנות בקשר לרכבות הרים משתנות ממדינה למדינה בכל רחבי העולם. בישראל לא קרתה מעולם תאונה שהייתה קשורה ישירות לרכבת הרים, אלא רק בעקיפין - אדם אחד, שכובעו נפל בעת שרכב על רכבת ההרים בסופרלנד, עקף את הגדר שתוחמת את הרכבת כדי לקחת את כובעו. הוא נדרס על ידי הרכבת כאשר ניסה לעשות זאת, ונפטר.

בשנים האחרונות ישנה מחלוקת בעולם בקשר לבטיחותן של רכבות ההרים החדשות, שנועזותן הולכת וגוברת. רבים חוששים, כי הנסיעה ברכבת הרים קיצונית במיוחד עלולה לגרום לנזק מוחי.

[עריכה] פלדה מול עץ

בתחום בניית רכבות הרים ישנן שתי אסכולות: רכבות העץ ורכבות הפלדה. רכבת הפלדה הראשונה הוצגה ב-1959. זו הייתה ה"מאטהורן בובסלד" בפארק דיסנילנד, ארצות הברית. בשנים שלאחר מכן נבנו רכבות פלדה נוספות ורכבות העץ נראו מיושנות, אך היום מבינים שאין זה כך. מומחי רכבות רבים מעדיפים את רכבות העץ: התחושה בהן שונה, גשמית יותר, והנוסע מרגיש מעורב יותר בנסיעה. רכבות העץ גם יפות יותר, הן למתבונן מהצד והן בעת נסיעה. טכנולוגיית הבנייה בעץ הגיעה לרמה גבוהה ביותר, שאיננה נופלת מטכנולוגיית הבנייה בפלדה, אם כי רכבות הפלדה מהירות יותר ומאפשרות לולאות וברגים, שאותם אי אפשר ליישם ברכבות עץ.


[עריכה] רכבות הרים בישראל

ישראל אינה נחשבת מפותחת במיוחד בתחום זה. כיום ישנן כ-8 רכבות הרים עיקריות. רכבות ההרים שהוקמו בישראל הן בדגמים מוכנים פשוטים ומצליחים (אהובים) יחסית בעולם .

רכבת ההרים הראשונה בישראל הייתה בראש מגדל שלום בפארק השעשועים "מאירלנד".

רכבת ההרים השנייה בישראל הוקמה בשנות ה-80 ב"לונה פארק" ת"א וכונתה בפשטות "רכבת הרים". היא הייתה מדגם Z47 - מסילה מעגלית, חד קרונית, מסוג UPLIFT (שרשראות שמובילות את הקרון בעליה הראשונה). דגם זהה לזה קיים גם בחיפה אך כרגע לא פעיל, וכן בפארק שעשועים נודד מעיר לעיר.

רכבת ההרים השלישית בישראל הוקמה בשנת 1991 ב"סופרלנד" ראשל"צ ומכונה "Loop 2000". היא מדגם ZL42 - מסילה מעגלית, שתי רכבות ושלושה קרונות לרכבת, מסוג UPLIFT. אורך המסילה: 365 מטר, גובה הנקודה הגבוהה ביותר: 11 מטר, היפוך אחד (והראשון בישראל) בגובה 9.7 מטר, שנחשב קטנטן ביחס לרכבות ההרים החדישות בעולם.

רכבת ההרים הרביעית בישראל הוקמה בשנת 2000 ב"לונה פארק" ת"א ומכונה "אנקונדה". היא מדגם Boomerang - רכבת מסוג בומרנג (ללא מסילה מעגלית). זמן הנסיעה בה הוא דקה ו-48 שניות, אורך מסילה: 285 מטר, מהירות שיא: 75.6 קמ"ש, תאוצת שיא: 5.2 ג'י. הרכבת בעלת 3 היפוכים והיא מסוגלת לבדר 760 נוסעים בשעה.

רכבת ההרים החמישית בישראל הוקמה ב-2001 והיא החדישה ביותר, נכון לשנת 2005. זוהי ה"קומבה" ב"סופרלנד" בראשל"צ. היא מדגם SLC (689m Standard, מסוג פלדה מתהפכת. זמן הנסיעה בה הוא דקה ו-36 שניות. אורך המסילה 689 מטר ובה 5 היפוכים (לופ אחד, רול אחד, ושלושה חצאי היפוכים). גובה הנקודה הגבוהה ביותר הוא 33.3 מטר ומהירות השיא היא 80 קמ"ש. רכבת זו מסוגלת להכיל 1040 נוסעים בשעה והיא נחשבת כיום לרכבת ההרים המהירה, הגבוהה, הארוכה, ובעלת הסיבובים הרבים ביותר בישראל.

[עריכה] רכבות הרים מפורסמות

קינדה קה - מככבת בראש טבלת "רכבות ההרים המדהימות בעולם", רכבת LIM המאיצה למהירות שלמעלה מ 200 קמ"ש, עולה בעליה סיבובית של 90 מעלות לגובה של מעל 130 מ' ואז יורדת באותה זווית וחוזרת לתחנה, אורך המסלול כמעט קילומטר והיא עוברת אותו בזמן קצר מאוד - 32 שניות.

מגדל הסטרטוספרה - מגדל בגובה 275 מטר במדבר נוואדה, בקרבת לאס וגאס. הנוסעים עולים לרכבת בראש המגדל ונוסעים במורדו כשהם מקיפים אותו, והקרקע נמצאת הרחק מתחתם, עד לנקודה שהיא בכמחצית מגובהו.

רכבת המכרות של אינדיאנה ג'ונס - פארק יורודיסני בפרברי פריז. רכבת שנדמית כרעועה ומשקשקת, מסילה מוזנחת למראה שבקטעים מסוימים היא שבורה אך מתחברת במהירות שניות לפני הגעת הרכבת.

אנקונדה - לונה פארק תל אביב. הנוסעים נגררים לגובה רב במעלה שיפוע חד ואז נזרקים מטה ומבצעים היפוך לאחור, ושוב מוצאים עצמם במעלה אותו שיפוע גבוה. אלא שבעוד שבפעם הראשונה היו עם הפנים קדימה, הפעם הם עם הפנים לאחור, ושוב מבצעים את אותו המסלול - אבל בכיוון הפוך.

נמסיס - פארק "אלטון טאוארס" באנגליה. הנוסעים תלויים מתחת למסילה, ובמצבם זה מבצעים ברגים ולולאות מפחידות. הרכבת נכנסת מתחת לאדמה ומבצעת מספר תמרונים בחושך, ואז צצה שוב החוצה.

מנטיס - פארק סידר פוינט, אוהיו, ארצות הברית. רכבת העמידה (הנוסעים עומדים) הגבוהה והמהירה בעולם. שתי לולאות ענק בקוטר 31 ו- 36 מטר.

The Big One - פארק פלז'ר ביץ', בלקפול, אנגליה. כבל המסילה מעלה את הנוסעים לגובה 72 מטר ומשם הם יורדים בשיפוע של 65 מעלות אל סדרת לולאות ובומרנגים.

סופרמן דה-אסקייפ - פארק סיקס פלאגס (six flags), מאג'יק מאונטיין, קליפורניה. עד לשנת 2003 הייתה זו רכבת ההרים הגבוהה והמהירה בעולם. גובה השיא 125 מטר ומהירותה המקסימלית 160 קמ"ש (במגדל הסטרטוספרה המוזכר לעיל הנוסעים נמצאים בגובה רב יותר, אך גובה הרכבת מבסיסה לראשה קטן יותר). מונעת באמצעות מנוע לינארי-סינכרוני בעל 2,000 כוח סוס.

מין סטריק - סידר פויינט, אוהיו, ארצות הברית. רכבת ענק עשויה כולה מעץ. מבנה העץ נותן צלילים, תחושה וחוויה יחודית.

ראפטור - פארק סידר פויינט, sandusky , אוהיו, ארצות הברית. הנוסעים תלויים מתחת למסילה, כשבמרבית המסלול הם תלויים עם ראשם למטה.

יורו-סאט - אירופה פארק, רושט, גרמניה. הרכבת כולה כלואה בתוך כדור ענק. בתוך הכדור שוררת חשיכה, מלבד הבזקי לייזר צבעוניים השוטפים את הנוסעים. לאחר טיפוס ממושך ולולייני כלפי מעלה הרכבת שועטת במהירות בחשיכה למטה.

יורו-מיר - אירופה פארק, רושט, גרמניה. צמד בניינים גבוהים מצופים זכוכית ראי תכולה. הרכבת מטפסת תחילה בחושך בתוך הבניין, ואז מגיחה מגגו ומתחילה להתפתל מטה במהירות רבה, כשהנוסעים רואים את בבואתם משתקפת מקירות הבניינים. כמו כן, לקרונות יכולת סיבוב מלאה של 360 מעלות. חוויה מפחידה.

סילבר סטאר - אירופה פארק, רושט, גרמניה. רכבת הרים מאיימת ארוכה ומפחידה, המעוצבת בסגנון של מכונית מירוץ פורמולה 1.

הר החלל - רכבת הרים מקורה הנמצאת בארבעה מפארקי השעשועים של חברת וולט דיסני.

רכבת הר הרעם הגדול - רכבת הרים הנמצאת בארבעה מפארקי השעשועים של חברת וולט דיסני.

ערך מומלץ