šinkanzen

Fokus

Sovy, šinkanzen a ledňáčci

15 září 2015  

Nedávno jsme psali o zajímavém konceptu auta inspirovaném rybou. Dnes pokračujeme v povídání o bionice ptačím zobákem a sovími křídly.

Jezdí rychlostí přes 300 km/h a převezly víc pasažérů než jakékoliv jiné vlaky na světě. Síť se skládá z osmi tratí obsluhujících většinu významných velkoměst na ostrovech Honšú a Kjúšú. Jsou pohodlné, neskutečně rychlé a ještě neskutečněji přesné – do cíle svých cest většinou dorazí s průměrně šestivteřinovou odchylkou od jízdního řádu!

Ale i u tohoto klenotu se inženýři potýkali s problémy. Nešlo ani tak o rychlost jako o ochranu životního prostředí. V zastavěných oblastech totiž hluk z dopravy nesmí přesáhnout sedmdesát decibelů. A šinkanzen dělal hluk. Jedním z jeho zdrojů byl tlak vzduchu, který před sebou vlak „hrnul“ v tunelech – při vjezdech a výjezdech se ozýval nepříjemný, ohlušující třesk. Na vině byla částečně přední část vlaku tvarovaná jako kulka. Druhým zdrojem hluku byl pantograf.

Oba problémy se podařilo vyřešit díky inspiraci z ptačí říše. Nový aerodynamičtější vlak je nejen tišší, ale také o deset procent rychlejší a o patnáct procent úspornější.

Postaral se o to inženýr Eiji Nakatsu, milovník ptáků. Když přemýšlel, jestli mezi zvířaty není nějaké, od kterého by mohl opisovat, přišel na ledňáčka a sovu.

Modří ptáčci totiž střídají dvě prostředí: řídký vzduch s malým odporem a vodu, která má odpor naopak velký. Když loví, sotva vodu rozstříknou. Jejich zobák má totiž takřka ideální tvar pro rozrážení hladiny. Je proudnicový, postupně a plynule se od špičky rozšiřuje, takže při nárazu do vody funguje jako klín. Voda ho obtéká, zobák ji netlačí před sebou.

Protože šinkanzeny se potýkaly se stejným problémem – střídáním řídkého vzduchu venku a stlačeného v tunelech, navrhl Nakatsu jeho příď právě na základě zobáku ledňáčka.

U pantografů byly inspirací sovy a jejich tichý let. Nakatsu a jeho tým studovali zvuky, které sovy při letu (ne)vydávají, dokonce i ve větrném tunelu. A zjistili, že jedno z jejich tajemství spočívá v opeření křídel, na nichž mají množství malých, jakoby zubatých pírek, která vyrůstají z konců hlavních per. Jiní ptáci takhle vybaveni nejsou.

Tahle zoubkovaná pírka rozbíjejí větší víry tvořící se při obtékání vzduchu na množství menších. Díky tomu se významně snižuje hluk, který za letu vydávají. Po několika letech výzkumů a zkoušení se inženýrům podařilo soví pírka napodobit – podobné malé zoubky přidali i na hlavní části pantografu, a tak přispěli k tomu, že šinkanzeny se dostaly pod zákonných sedmdesát decibelů.

 

, , , ,



Napsat komentář

Vaše emailová adresa nebude zveřejněna. Vyžadované informace jsou označeny *

Anti SPAM *

Buďme v kontaktu

Sledujte VVAutomotive na síti LinkedIn a na Facebooku – buďte v kontaktu s profesionály z oboru. Odebírejte aktuální informace a rozšiřte komunitu odborníků.

LinkedIn Facebook