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新干线列车的前言与进化:速度、设计和未来

【摘要】:第一列“新干线”列车是在1964年建造出来的,它的速度达到每小时193千米。不久之后,日本工程师经过测试发现,新干线列车总在不断推挤前面的空气,使列车前的空气形成了一堵“风墙”。根据报道,2007年7月,日本崭新的N700型新干线列车正式投入运营,其设计最高时速为340千米,在弯道行驶的最高速度可达每小时270千米;它的每节车厢长25米,宽3.3米,高3.6米。N700型列车将逐渐替换目前的新干线300、500型列车,成为新一代新干线的主力车型。

利用翠鸟的仿生技术而制造的火车,目前在许多国家都发挥着巨大的作用,目本的“新干线”列车是连接日本沿太平洋地带的高速铁路,全称为“高速铁路运输系统新干线”。它是一种在铁轨上行驶的特制的电气化火车,火车头是流线型的。第一列“新干线”列车是在1964年建造出来的,它的速度达到每小时193千米。在当时而言,它是一种速度非常快的列车,可是在运行的过程中人们发现,如此快的速度却有一个不利方面,列车驶出隧道时总会发出震耳欲聋的噪音。

▲早期新干线列车

▲新干线列车N700(www.chuimin.cn)

▲新干线列车300与N700车头对比

为什么会发出噪音呢?不久之后,日本工程师经过测试发现,新干线列车总在不断推挤前面的空气,使列车前的空气形成了一堵“风墙”。当这堵墙同隧道外面的空气相碰撞时,便产生了震耳欲聋的响声。这堵“风墙”对于火车的运行有着巨大的阻力,为了破解这个难题,日本的科学家们研究了善于俯冲的鸟类——翠鸟。翠鸟生活在河流湖泊附近高高的枝头上,经常俯冲入水捕鱼,它们的喙外形像刀子一样,能瞬间穿透空气,从水面穿过时几乎不产生一点涟漪。对于这个发现,日本的科学家们对不同外形的新干线列车进行了实验,他们将火车头的外形仿照各种鸟类的喙的外形不断地进行改变,然后进行不同程度的测试,发现最能穿透那堵风墙的外形几乎同翠鸟的喙的外形一样。根据报道,2007年7月,日本崭新的N700型新干线列车正式投入运营,其设计最高时速为340千米,在弯道行驶的最高速度可达每小时270千米;它的每节车厢长25米,宽3.3米,高3.6米。所有车厢配备了高性能半主动减振器,使得刹车时车厢较平稳;车厢内有空调换气系统,更符合人形体特点的座椅以及多媒体彩色信息提示装置等。在节能方面,N700型列车除采用车头两侧“双翼”设计以减少行驶阻力外,还采用新的材料和制造工艺以减轻车体重量,从而使列车更加节能。N700型列车将逐渐替换目前的新干线300、500型列车,成为新一代新干线的主力车型。现在,日本的高速列车都具有长长的像鸟喙一样的车头,令其相对安静地离开隧道。这让人们对于翠鸟的能力也是大为惊叹。