Tàu cao tốc Shinkansen Nhật Bản thay đổi đường sắt thế giới thế nào?

Sáng 1/10/1964, Shinkansen - chiếc tàu bóng loáng màu xanh trắng - lướt nhẹ qua khu đô thị rộng lớn của Tokyo hướng đến thành phố Osaka, mở ra kỷ nguyên tàu cao tốc Nhật Bản.

Shinkansen là biểu tượng cho sự phục hồi đáng kinh ngạc của đất nước Mặt trời mọc sau thiệt hại nặng nề từ Thế chiến II. Cùng với Thế vận hội Tokyo 1964, kỳ quan công nghệ của thập niên 1960 này đánh dấu sự trở lại của Nhật Bản trong cộng đồng quốc tế.

Tàu cao tốc Shinkansen chạy trên đường sắt trên cao ở trung tâm Tokyo, Nhật Bản, tháng 5/2024. (Ảnh: Getty Images)

Trong sáu thập kỷ kể từ chuyến tàu đầu tiên, Shinkansen - trong tiếng Nhật có nghĩa là "đường huyết mạch mới" - đã trở thành từ đồng nghĩa quốc tế để mô tả tốc độ, hiệu quả di chuyển và tính hiện đại.

Nhật Bản vẫn là quốc gia hàng đầu thế giới về công nghệ đường sắt. Các tập đoàn lớn như Hitachi và Toshiba hàng năm xuất khẩu hàng tỷ USD các đoàn tàu và thiết bị đến khắp nơi trên thế giới.

Địa hình đầy thách thức và khí hậu thay đổi rộng rãi của Nhật Bản, từ mùa đông giá lạnh ở phía bắc đến khí hậu nhiệt đới ẩm ở xa hơn về phía nam, cũng như không thể bỏ qua là hoạt động địa chấn. Nhật Bản là một trong những nơi có địa chất không ổn định nhất trên hành tinh, dễ xảy ra động đất và sóng thần và là nơi có khoảng 10% núi lửa trên thế giới.

Tuy nhiên, chính những yếu tố môi trường khó khăn đó đã giúp các kỹ sư đường sắt Nhật Bản trở thành những người đi đầu thế giới trong việc tìm ra giải pháp cho các vấn đề mới, qua đó đạt nhiều bước đột phá về công nghệ đường sắt.

Mạng lưới Shinkansen mở rộng liên tục kể từ khi tuyến đường Tokaido dài 515 km kết nối Tokyo và Osaka được hoàn thành vào năm 1964. Các chuyến tàu chạy với vận tốc trung bình lên đến 322 km/h trên các tuyến đường nối Tokyo tới các thành phố như Kobe, Kyoto, Hiroshima và Nagano.

Hình ảnh đoàn tàu hiện đại công nghệ cao lướt qua ngọn núi Phú Sĩ phủ đầy tuyết trở thành nét đặc trưng của Shinkansen và mạng lưới đường sắt này cũng chưa từng xảy ra tai nạn chết người hoặc thương tích nào trong suốt 60 năm hoạt động.

Một chuyến tàu Shinkansen lướt qua núi Phú Sĩ. (Ảnh: Getty Images)

Thay đổi đường sắt thế giới

Chứng kiến sự tiện lợi và hiệu quả của Shinkansen, nhiều quốc gia đã theo gương Nhật Bản và xây dựng các tuyến đường sắt cao tốc mới trong bốn thập kỷ qua.

Nổi bật nhất trong đó là Pháp, quốc gia vận hành tuyến tàu Train à Grand Vitesse (TGV) giữa Paris và Lyon kể từ năm 1981.

Giống như Nhật Bản, Pháp đã xuất khẩu thành công công nghệ tàu cao tốc sang các nước khác, bao gồm mạng lưới đường sắt cao tốc dài nhất châu Âu tại Tây Ban Nha, hay như Bỉ, Hàn Quốc, Vương quốc Anh và tuyến đường sắt cao tốc đầu tiên của Châu Phi tại Maroc.

Mạng lưới TGV của Pháp đã đạt được thành công đáng kể, rút ngắn thời gian di chuyển trên những quãng đường xa giữa các thành phố lớn, tạo thêm động lực phát triển kinh tế và làm cho việc di chuyển bằng tàu cao tốc dễ tiếp cận và hợp túi tiền, thậm chí trở nên bình thường đối với những người đi lại thường xuyên.

Những chiếc Shinkansen thế hệ đầu tiên của Nhật Bản. (Ảnh: Getty Images)

Italia, Đức, Hà Lan, Thổ Nhĩ Kỳ và Ả Rập Xê-út hiện đều khai thác các tuyến tàu chuyên dụng nối liền các thành phố lớn của họ, cạnh tranh trực tiếp với các hãng hàng không trên các tuyến nội địa và quốc tế.

Trong khi đó, Ấn Độ và Thái Lan đang lên kế hoạch phát triển mạng lưới đường sắt cao tốc riêng của họ.

Đường sắt Trung Quốc vươn mình

Trong những năm gần đây, Trung Quốc đã làm lu mờ phần còn lại khi xây dựng mạng lưới đường sắt cao tốc dài nhất thế giới dựa trên sức mạnh kinh tế của nước này. Tính đến cuối năm 2023, tổng chiều dài mạng lưới này đạt khoảng 45.000 km.

Không chỉ là một phương tiện giao thông đơn thuần, những tuyến đường sắt cao tốc này kết nối nhanh chóng các thành phố lớn, nhỏ khắp quốc gia rộng lớn, kích thích phát triển kinh tế và củng cố sự hòa hợp chính trị - xã hội.

Dựa trên nền tảng công nghệ cơ bản từ Nhật Bản và Tây Âu, ngành đường sắt Trung Quốc ngày càng tiên tiến và nhanh chóng trở thành quốc gia dẫn đầu trong lĩnh vực đường sắt cao tốc.

Vị thế sẽ được duy trì khi Trung Quốc phát triển các đoàn tàu đệm từ (Maglev) có khả năng chạy với tốc độ tối đa lên tới 600 km/h.

Trong khi đó, thế hệ tàu cao tốc tiếp theo của Nhật Bản, được gọi là ALFA-X, hiện đang được thử nghiệm với tốc độ gần 400 km/h.

Nhật Bản cũng đang xây dựng tuyến đường sắt đệm từ dài khoảng 285 km nối Tokyo và Nagoya, với vận tốc khai thác 500 km/h. Tuyến đường này dự kiến hoạt động vào năm 2034 và sau đó sẽ mở rộng đến Osaka, rút ngắn thời gian di chuyển từ Tokyo đến Osaka chỉ còn 67 phút.

Tàu ALFA-X thử nghiệm của Nhật Bản. (Ảnh: CNN)

Dù không còn bì kịp Trung Quốc về tốc độ nhưng điểm nổi bật của ALFA-X và các tàu Shinkansen khác là mũi tàu cực dài, được thiết kế nhằm loại bỏ tiếng nổ siêu thanh do hiệu ứng piston của các chuyến tàu khi đi vào đường hầm và đẩy sóng nén ra khỏi đầu bên kia ở tốc độ siêu thanh.

Đây là vấn đề đặc biệt quan trọng ở các khu vực đô thị đông dân, nơi tiếng ồn từ các tuyến tàu Shinkansen từ lâu trở thành nguồn gốc của những lời phàn nàn.

Tàu thử nghiệm ALFA-X cũng có các công nghệ an toàn mới, được thiết kế để giảm rung động và tiếng ồn, đồng thời giảm khả năng trật bánh trong các trận động đất lớn.

Cùng với lịch trình bảo dưỡng tỉ mỉ, những con tàu luôn sáng bóng từ trong ra ngoài và đảm bảo độ an toàn cao. Trên toàn bộ hệ thống Shinkansen, thời gian trễ chuyến trung bình chưa đến 5 phút.

"Shinkansen rõ ràng không chỉ là một phương tiện giao thông. Đó là biểu tượng mạnh mẽ của quá trình tái thiết sau chiến tranh và sức mạnh công nghiệp mới nổi của Nhật Bản", học giả người Anh Christopher P. Hood nhận định.

Từ Shinkansen, tàu cao tốc hiện trở thành một phần không thể thiếu trong cơ sở hạ tầng giao thông ở Nhật Bản và nhiều quốc gia khác trên thế giới. Khi những lo ngại về môi trường khiến mọi người cân nhắc kỹ hơn về việc đi máy bay, tàu cao tốc sẽ mở ra một thời kỳ hoàng kim mới cho đường sắt.