我之前一篇文章討論了汽車風(fēng)阻的相關(guān)介紹,鏈接在這里:https://www.toutiao.com/i6656330577953686029/ 今天分享高速火車在最初設(shè)計(jì)過程中,為了降低風(fēng)阻,從鳥嘴那里得到靈感的故事。 1980年代,當(dāng)時(shí)的新干線火車頭長這樣: 但是,這些日本的新干線列車高鐵遇到了問題。由于速度很快,時(shí)速能達(dá)到170英里。每當(dāng)它離開隧道時(shí),它就會(huì)產(chǎn)生一個(gè)響亮的音爆,擾亂周圍的居民區(qū)。在隧道內(nèi)聲波會(huì)被壓縮,直至爆裂,產(chǎn)生的音爆十分刺耳,原因是列車的車頭是子彈型,因此它會(huì)“推擠”前方的空氣而非“切穿”過去: 因此,一個(gè)技術(shù)攻堅(jiān)團(tuán)隊(duì)打算設(shè)計(jì)更安靜,更快速和更高效的高鐵列車。他們有一個(gè)秘密武器:技術(shù)開發(fā)部門的總經(jīng)理,工程師中津英治(Eiji Nakatsu)是一名鳥類愛好者,他發(fā)現(xiàn)新干線列車總在不斷推擠前面的空氣,形成了一堵“風(fēng)墻”。 翠鳥擁有一個(gè)流線形的長長鳥嘴,其直徑逐漸增加,以便讓水流順暢向后流動(dòng)。翠鳥生活在河流湖泊附近高高的枝頭上,經(jīng)常俯沖入水捕魚,它們的喙外形像刀子一樣,瞬間穿越空氣,從水面穿過時(shí)幾乎不產(chǎn)生一點(diǎn)漣漪。 側(cè)面可以看到,鳥嘴直徑逐漸增加: 根據(jù)翠鳥的鳥嘴,西日本鐵路公司制造出了500系列高鐵列車,并于1997年投入使用。實(shí)踐證明這種列車的車速比起原有設(shè)計(jì)提升了10%,而電力消耗降低了15%,而噪音水平也有了顯著下降: 新干線設(shè)計(jì)不僅僅借鑒了翠鳥,還有貓頭鷹,在重新設(shè)計(jì)的火車中,火車連接到上方電線的受電弓裝置,彎曲和鋸齒狀,靈感來源于貓頭鷹的羽毛: 而鉆機(jī)支架的形態(tài),則是來源于企鵝的外形,企鵝光滑的身體形狀,讓其可以毫不費(fèi)力地游泳和滑動(dòng),采用這個(gè)形態(tài),有助于降低鉆機(jī)支架的抗風(fēng)性: |
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