Зачем японским поездам такой нос

«Синкансэн» – так называется сеть высокоскоростных поездов в Японии. Отличить их можно сразу – по оригинальному внешнему виду, в частности, выдающемуся носу. И это не просто так: над, вроде бы, незамысловатой конфигурацией поработали не только дизайнеры, но и конструкторы.


Первая линия, по которой ездят высокоскоростные поезда, открылась в 1964-м году, к старту XVIII Олимпиады, состоявшейся в Токио – так принято считать. Однако на самом деле обустройство железной дороги началось весной 1959-го – за месяц до того, как столицу Японии избрали местом проведения мирового спортивного мероприятия.


Общая протяженность маршрута тогда составляла 515 км и включала в себя семнадцать станций. Сегодня магистраль имеет протяженность в 2,7 тыс. километров. При это максимальная скорость данного вида общественного транспорта достигла 320 и выше км/ч.

Зачем поездам такой нос?

Изначально все всех устраивало: комфорт, быстрота передвижения из «пункта А в пункт В», сэкономленное время и сравнительно доступная стоимость билета. Скорость составляла «всего лишь» 210 км/ч. Однако появилось одно «но»: когда поезд на скорости выходил из тоннеля, формировался громкий хлопок, напоминающий явление при преодолении самолетом скорости звука.


Такое «дополнение» к характеристикам поезда не устраивало жителей близлежащих населенных пунктов. Звук удара разносился по окружности в радиусе примерно 400 м. А надо сказать: Япония – очень густонаселенная страна и гражданам, живущим возле тоннеля, переезжать просто некуда.

Решение проблемы

Нужно было что-то делать, причем, в масштабах всей страны. Решить задачу поручили Эйдзи Накацу, занимавшего должность главы отдела технического развития скоростных составов. Необходимо было избавить поезда от звукового эффекта, досаждавшего местным жителям. Попытки обратиться к каким-то техническим способам решения проблемы успехом не увенчались. И тут неожиданно на помощь инженеру пришло его хобби: он серьезно увлекался наблюдениями за птицами. Накацу заметил: одна из них – зимородок, добывая рыбу, ныряет в воду с большой скоростью (до 40 км/ч). И при этом птица не образует брызг. Как такое возможно?


Здесь стоит сделать «лирическое отступление»: обращение человека к природе для решения каких-то своих проблем называется биомимикрией. Имеется в виду использование методов выживания, существования животных, которые были отточены природой в течении столетий. Над этим размышлял еще Леонардо да Винчи. И Накацу тоже пошел по этому пути: как оказалось, не зря. Первичные испытания состава, где головной вагон был выполнен почти в виде клюва зимородка, показали: сила звукового удара снизилась.


Неожиданным бонусом стала прибавка скорости поезда до 320 км/ч и падение потребления электроэнергии. Последнее связано с уменьшением воздушного сопротивления на 30%. Также поезд стал быстрее проходить повороты: в итоге время нахождения в пути серьезно сократилось.

Сегодня

С тех пор прошло более полувека, но форма головного вагона скоростных поездов по-прежнему напоминает клюв зимородка. А высокоскоростные линии продолжают строить: одна из них считается главной магистралью Японии. Речь идет о сообщении между Син-Хакодате-Хокуто и городом Син-Аомори протяженностью 2 тыс. км. Это расстояние сегодня преодолевается за 11 ч.