تعريف القطار الكهربائي تحت الأرض
القطار الكهربائي، المعروف أيضًا باسم مترو الأنفاق، هو نظام سكك حديدية يتم تشييده تحت سطح الأرض، ويستخدم لنقل أعداد كبيرة من الركاب في المدن الكبرى والضواحي المتطورة. غالبًا ما يتم إنشاء قطارات الأنفاق تحت الشوارع داخل المدن لتسهيل عمليات البناء، وأحيانًا تستخدم مسارات مختصرة تمر تحت الأنهار. عادةً ما تظهر أجزاء القطار البعيدة عن مركز المدينة فوق الأرض حيث تتصل بشبكة السكك الحديدية التقليدية أو خطوط النقل المرتفعة.
تعتبر شبكات القطارات الكهربائية تحت الأرض من أقدم الأنظمة في العالم، حيث تم تشييدها لأول مرة في عام 1893م. ويعد القطار الكهربائي نظام نقل يتجاوز التقاطعات مع الطرق باستخدام الجسور والأنفاق، مما يسمح بتفادي الصدام مع حركة السيارات والحافلات. يُستغرق وقت عبور هذا النظام من المحطة الرئيسية إلى نهاية خطه عدة ساعات.
أول قطار كهربائي تحت الأرض
انطلقت أولى أفكار بناء السكك الحديدية على يد توماس دافنبورت في عام 1835م، ثم جاء المخترع الاسكتلندي روبرت ديفيدسون الذي أنشأ أول قطار كهربائي بحجمه الكامل، حيث كان يعمل على خط يربط بين أدنبرة وغلاسغو. وكانت المشكلة الرئيسية تتمثل في تكلفة توفير الطاقة الكهربائية، التي كانت مرتفعة جدًا للاستخدام العام على خطوط السكك الحديدية. وقد تم التغلب على هذه المشكلة باستخدام فكرة القوس الكهربائي.
تمكن القوس الكهربائي من حل هذه المسألة من خلال توليد جهد كهربائي مرتفع بتكلفة منخفضة، مما أتاح بناء شبكة سكك حديدية كهربائية متطورة، وكان القطار الكهربائي الأول يتلقى طاقته من هذا القوس الكهربائي.
ظهرت فكرة القطار الكهربائي بشكل رسمي في عام 1879م في برلين، ألمانيا، وفي عام 1881م تم تشغيل خط سكة حديدية كهربائي بشكل تجاري في مدينة ليشترفيلد، ألمانيا. وفي عام 1887م، قام المخترع الأمريكي فرانك سبراج بإنشاء خط سكة حديدية في ريتشموند، فرجينيا، مما تم اعتباره أول نظام سكك كهربائية متطورة.
كانت أول سكة لقطار كهربائي تحت الأرض تمتد لنحو 3 أميال بين ستوكويل وشارع كينج ويليام، وتم إنشاؤها بواسطة سكك حديد المدينة وجنوب لندن (CSLR)، إلا أنها لم تكن مدعومة بالكهرباء بشكل كامل عند افتتاحها.
قطار لندن الكهربائي
تم اقتراح الفكرة الأولى لنظام السكك الحديدية في لندن من قبل تشارلز بيرسون، كجزء من خطة تطوير المدينة بعد فترة قصيرة من افتتاح نفق التايمز في عام 1843م. وبعد حوالي 10 سنوات من النقاش حول الفكرة، تم الحصول على الإذن لبناء 6 كيلومترات من السكك الحديدية تحت الأرض بين شارع (Farringdon) و(Bishop’s Road).
بدأ العمل في سكة حديد المتروبوليتان عام 1860م بطريقة غير مكتملة، حيث تم إنشاء خنادق على طول الشوارع وتم تزويد الجوانب بالطوب، مع توفير عوارض أو قوس من الطوب للسقف، ثم استكملت التغطية بالطين والأسفلت من الأعلى.
تم افتتاح الخط باستخدام قاطرات بخارية تعمل على حرق فحم الكوك في 10 يناير 1863م. بالرغم من الأبخرة الكبريتية المنبعثة، لاقت السكك الحديدية نجاحًا كبيرًا منذ افتتاحها، حيث استقبلت أكثر من 9,500,000 مسافر في السنة الأولى من تشغيلها في عام 1866م.
