ترن هوایی چگونه کار میکند
شاید هنگامی که بر این ترن سوارید و با سرعت 100 کیلومتر بر ساعت بر روی مسیر آن حرکت میکنید، توجه نکرده باشید که این ترن اصلا موتور ندارد. ابتدا ترن توسط غلطکها و زنجیرهایی به بالای اولین "تپه" که آغازگر این سواری است برده میشود، اما پس از آن ترن باید سواری را خودش به انجام برساند.

شما با یک موتور یا چیزی شبیه آن به جلو رانده نمی شوید. بلکه تبدیل شدن انرژی پتانسیل به انرژی جنبشی نیروی محرک ترن هوایی را تامین میکند و هنگامی که ترن در همان ابتدا به بالای تپه کشیده میشود، تمام انرژی لازم را در خود جمع میکند.

هنگامی که حرکت واقعا آغاز میشود، چرخهای مختلفی به نرمی و روانی حرکت کمک میکنند. چرخهای رونده ترن را بر روی ریل هدایت کرده و چرخهای اصطکاکی حرکت جانبی (حرکت به دو سمت عرضی ریل) را کنترل میکنند. مجموعه چرخهای دیگری هم وجود دارند که حتی در صورت واژگون بودن ترن هم آنرا محکم روی ریل نگه میدارند. ترمزهای هوای فشرده نیز در انتهای سواری ترن را متوقف میکنند.

ترنهای هوایی چوبی و فلزی
ریل ترنهای هوایی میتواند چوبی یا فلزی، حلقه دار یا بدون حلقه باشد. مواد مورد استفاده در ساخت ترن و ریل، تفاوت مهمی در کل ماجرا ایجاد میکند. به طور کلی، ریلهای ترن هوایی چوبی دارای پیچش حلقه ای کامل نبوده و به اندازه ترنهایی با ریل فلزی، بلند و سریع هم نیستند و تپه های آنها شیبهای بیش از حد تند ندارد.

اما ترنهای هوایی چوبی نسبت به انواع فلزی دارای مزیت ویژه ای هستند، اگر به دنبال هیجان فراوانی که قلبتان را به تپش شدیدی وادارد، هستید، این ترنها با پیچ و تابهای فراوان برای شما مناسب هستند. ترنهای فلزی با ریلهای لوله ای بیشتر دارای حلقه های کامل، تپه های بلندتر و پرشیبتر، سقوطهای بزرگتر و بسیار سریعتر هستند.

تاریخچه مختصر ترن هوایی
اولین نیاکان ترن هوایی امروز، در سالهای 1600، در روسیه ساخته شدند و هیچ شباهتی به آنچه امروز roller coaster نامیده میشود نداشتند. اینها سرسره هایی پر شیب و بلند از یخ بودند که با سورتمه هایی از چوب یا یخ بر روی آن سر میخوردند و در پایین، توسط شن های پاشیده شده بر یخ، متوقف میشدند. هدایت این سورتمه ها بر روی این تیغه یخی به مهارت نیاز داشت و حوادث متعدد و مکرر در این بازی بسیار عادی بود.

یک فرانسوی به قصد بهره برداری از این سرسره یخی، نمونه ای از آن را در فرانسه ساخت، اما آب و هوای گرم به سرعت یخها را آب کرده و کوششهای اولیه او را بی نتیجه گذاشت. او به جای یخ از سرسره چوبی صیقلی استفاده کرد که با سورتمه های چرخدار بسیار قابل استفاده از کار درآمد. در اینجا هم اگر شخص سوار بر سورتمه مهارتی در هدایت آن نمیداشت، حوادث متعددی به وجود می آمد. به همین دلیل، شیارهایی بر روی سطح چوب ایجاد شد تا چرخها را در مسیر مشخص نگهدارد.

در دهه 1850، اولین نمونه از حلقه کامل عمودی در فرانسه ساخته شد. این مسیر گریز از مرکز یا (Centrifuge Railway)، یک خودرو بدون موتور بود که تنها با نیروی گریز از مرکز در درون حلقه میچرخید و از آن عبور میکرد. اما پس از بروز یک حادثه، مقامات رسمی به سرعت آنرا تعطیل کردند.

در اواخر قرن 19، ترنهای هوایی در آمریکا ساخته شدند. در این زمان شرکتهای حمل و نقل راه آهن برای افزایش مشتری در روزهای تعطیل، پارکهای تفریحاتی متعددی در انتهای مسیرهای خطوط راه آهن ایجاد کرده بودند که بیشتر شامل چرخ و فلک بود. در سال 1884، اولین ترن هوایی واقعی در آمریکا ساخته شد: یک ترن با مسیری پر پیچ و خم که با نیروی جاذبه کار میکرد.

مسافرین این ترن باید از تعدادی پله بالا میرفتند تا سوار ترن که توسط کارگران به بالای تپه هل داده شده بود، شوند. سپس این ترن از بالا به پایین هل داده میشد، سرعت میگرفت و از چند تپه ماهور عبور میکرد تا به پایین برسد، در اینجا مسافران باز از تعدادی پله بالا میرفتند و در این میان ترن مجددا توسط کارگران با بالا برده میشد و مسافران در این ایستگاه مجددا سوار شده، با طی کردن مسیری جدید به ایستگاه اول بازمیگشتند.

کوشش دیگر در زمینه مسیر حلقه ای به سال 1898 انجام شد و Flip-Flap (پشتک و وارو) نام گرفت. البته حلقه در این مسیر یک دایره کامل بود و با مسیرهای حلقه ای امروزی که مسیری منحنی و بیضی شکل دارند، متفاوت بود. این مسیر مشکل عمده ای داشت: نیروهای ایجاد شده توسط حلقه دایره ای به قدری زیاد بود که گردن مسافران صدمه میدید.

آغاز قرن بیستم شاهد گامهای بزرگی در جهت ایمین ترن هوایی بود. در سال 1912 اولین ترن هوایی که ترنها را به چرخهای اصطکاکی نگهدارنده که به جای حرکت بر روی ریل، ریلها را در میان میگرفت، مجهز کرده بود، ساخته شد. این گام بزرگ در صنعت ترن هوایی موجب شد که امکان ساختن مسیرهایی با تپه های بلندتر و سرعت بالاتر میسر شود.

در سال 1955، دیسنی لند (Disneyland) اولین پارک تفریحی موضوعی آمریکا افتتاح شد و عصر جدیدی در پارکهای تفریحی را آغاز کرد. دیسنی اولین ترنهای هوایی با ریل لوله ای را در سال 1959 به وجود آورد. قبل از این، ریل ترنهای هوایی همه از چوب بود و مسیر فلزی پیشرفت بزرگی در این حیطه به شمار می آمد و نه تنها استواری و استحکام بیشتری داشت، بلکه راه را برای ابداع حلقه ها و مسیرهای پیچشی باز کرده بود.

در سال 1992، اولین ترن هوایی وارونه با موفقیت افتتاح شد و اکنون ترنهای هوایی متعددی وجود دارن که از بالا به ریل متصل است و پای سرنشینان در پایین آزاد است.

بلندترین ترن هوایی جهان
در حال حاضر، ترن هوایی ریل فلزی کینگ داکا (Kingda Ka) واقع در پارک تفریحی Six Flags در نیوجرسی، بلندترین و سریعترین ترن هوایی جهان محسوب میشود. این ترن هوایی که در سال 2005 افتتاح شد، به این ترتیب عمل میکند: ابتدا ترن توسط سیستم راه اندازی هیدرولیک از حالت سکون در مدت 3.5 ثانیه به سرعت 206 کیلومتر بر ساعت رسیده و به بالای برج اصلی این مسیر که 139.5 متر ارتفاع داشته و با زاویه 90 درجه عمود بر سطح زمین قرار دارد، رانده میشود.

از این ارتفاع، ترن به طور مستقیم به دور مسیر چرخیده (مانند سر یک مته) و 127 متر سقوط میکند و سپس از تپه دوم که 39 متر ارتفاع دارد بالا میرود و سرنشینان قبل از اینکه ترن به نرمی توسط ترمزهای مغناطیسی متوقف شود، یک لحظه دچار حالت بی وزنی میشوند. این سواری از لحظه به حرکت درآمدن ترن تا پایان مسیر تنها 28 ثانیه طول میکشد که البته برای سرنشینان بسیار طولانیتر به نظر میرسد.

البته این پایان محدوده ترنهای هوایی نیست و باید دید که دانشمندان فیزیک و طراحان و کارشناسان تکنولوژی، پس از این چه حیله جدید و هیجان انگیزی در آستین دارند.