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.
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.
«Фирменный» нос японского высокоскоростного поезда сразу привлекает внимание. Фото: YouTube.com
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.
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?
Аэродинамический клюв помогает зимородку выживать. Фото: YouTube.com
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.
Доехать можно не только быстро, но и комфортно. Фото: YouTube.com
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.
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.
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.
Олимпиада серьезно помогла строительству ж/д линии: ее стоимость превысила изначальную в 2,5 раза. Но уже через три года эксплуатации проект стал прибыльным. Спустя 8 лет открыли еще одну линию – в 1981-м кредит на строительство высокоскоростной ж/д дороги закрыли полностью.
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.
«Фирменный» нос японского высокоскоростного поезда сразу привлекает внимание. Фото: YouTube.comТакое «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?
Аэродинамический клюв помогает зимородку выживать. Фото: YouTube.comЗдесь 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.
Доехать можно не только быстро, но и комфортно. Фото: YouTube.comНеожиданным 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.
- Сергей Милешкин
- youtube.com
Рекомендуем для вас
Четыре цилиндра и турбонаддув: что известно об авиадвигателе М105
В сообщении о М105 важно точно назвать полученный документ. Сертификат разработчика относится к соответствию организации установленным требованиям;...
Т-16 вёз груз перед собой. Зачем шасси сделали настолько необычным
У обычного трактора впереди находится капот, а груз чаще едет в прицепе сзади. Семейство Т-16 узнаётся по другой картине. Перед водителем расположена грузовая...
«Урал» без оппозита: чем Neo 500 отличается от привычного Gear Up
Первые 26 мотоциклов прибыли в штат Вашингтон. В новой модели сохранили коляску и задний ход, но сменили двигатель, трансмиссию и платформу....
Зачем локомотиву песок, если он должен ехать по чистым рельсам
В запасах локомотива есть материал, который легко не заметить за разговорами о мощности: песок. Его подают к месту, где стальное колесо касается рельса. Он...
Машина без запаски: что покупатель получает вместо неё
Под полом багажника может оказаться аккуратный лоток с компрессором и бутылкой жидкости. Место похоже на отсек для инструмента, а большого колеса нет....
«Кировец» поворачивает всем корпусом. Что даёт подвижная рама
У большого «Кировца» на повороте меняется сам силуэт. Передняя половина машины смотрит в одну сторону, задняя ещё идёт под углом к ней. Колёса при этом не...
ЯМЗ работает и на дороге, и на рельсах. Что скрывает индекс двигателя
Грузовик едет по дороге, комбайн подолгу работает в поле, мотовоз передвигает железнодорожную технику. В их описаниях можно встретить двигатели одного...
Провода над карьером: как самосвал получает больше тяги на подъёме
На подъёме самосвал поднимает токоприёмник к контактной линии над дорогой. На первый взгляд он становится огромным троллейбусом с камнями вместо пассажиров. Но...
Что крутит винт вертолёта, если двигатель остановился
У вертолёта сразу видно, за что отвечает двигатель: он вращает винт над кабиной. Поэтому остановку мотора легко представить как остановку самого винта. Однако...
Зачем гоночному мотору бак для масла, если под ним уже есть поддон
Мотор может остаться без нормальной подачи масла посреди длинного поворота, хотя на стоянке уровень был в порядке. В обычном двигателе запас масла находится в...
Он свешивается к асфальту. Зачем гоночной коляске такой пассажир?
Пассажир смещается над платформой коляски и переносит вес к её колесу. С обочины кажется, что он вот-вот выпадет: корпус уже сбоку от машины, шлем низко над...
Грузовик спускает шины на ходу. Куда уходит воздух и что это даёт
На асфальте водитель следит, чтобы колесо не стало мягким. На рыхлой дороге тяжёлому вездеходу иногда специально снижают давление. Если машина оборудована...
Катер едет по льду. Что удерживает воздух под его юбкой
У судна на воздушной подушке между жёстким корпусом и поверхностью видна тёмная гибкая юбка. На воде она проходит возле волны, на льду касается неровностей....
Турбина крутится быстро, а винт медленно. Зачем самолёту редуктор
Большой воздушный винт и компактная турбина работают в одном двигателе, но вращаются с разной частотой. Между ними стоит понижающий редуктор. Снаружи этот узел...