[發(fā)明專利]設置有流線型機頭的高速軌道交通工具

有效

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• 申請日: 2013-06-20
• 公開（公告）號: CN105307917B
• 公開（公告）日: 2017-09-08
• 發(fā)明（設計）人: L·哈納克;亞歷山大·奧雷蘭諾
• 申請（專利權）人: 龐巴迪運輸有限公司
• 主分類號: B61D17/02
• 分類號: B61D17/02;B61D17/06
• 代理公司: 北京安信方達知識產(chǎn)權代理有限公司11262
• 代理人: 孫靜,王漪

發(fā)明技術領域

本發(fā)明涉及高速軌道交通工具的機頭的外部形狀，特別是具有大于300km/h的巡航速度的軌道交通工具的機頭的外部形狀。

背景技術

EP0722872中披露帶有流線型機頭的鐵路交通工具。機頭是車體的節(jié)段，在機頭處車體的橫截面面積在縱向方向上從該交通工具一端處的車體的末端朝向該交通工具的另一端逐漸增加。本文描述的機頭包括至少一個末端區(qū)域和中間區(qū)域，中間區(qū)域靠近所述末端區(qū)域且中間區(qū)域比所述末端區(qū)域距離所述末端更遠。貫穿中間區(qū)域，車體橫截面面積在遠離所述末端的縱向方向上以恒定比率增加。中間區(qū)域包括在該位置車體橫截面面積是該交通工具的最大車體橫截面積的一半的位置。貫穿所述末端區(qū)域，車體橫截面面積在縱向方向上以比所述中間區(qū)域的所述恒定比率大的恒定比率增加。駕駛機艙擋風玻璃位于所述中間區(qū)域中且駕駛機艙擋風玻璃具有關于垂直方向的角度，允許向前的能見度。在縱向方向上的擋風玻璃位置處，車體在其側部中具有凹部。由于末端區(qū)域的截面面積變化率比中間區(qū)域中大，駕駛室被固定在中間區(qū)域中用作駕駛機艙。機頭形狀試圖在細大氣壓力波的減小與所需的透過擋風玻璃的能見度之間提供折衷。然而，在實踐中，所得到的包括末端區(qū)域與中間區(qū)域的機頭的總體長度超過6.5米并帶有26°至28°的擋風玻璃角。比為了結構性目的所必要的空間更多的空間被分配給末端節(jié)段，特別是用于沖擊吸收特征部。透過傾斜的擋風玻璃的能見度比期望的小。換言之，交通工具的空氣動力學優(yōu)化以所需的長度和所需的能見度為代價。

影響帶動列車的機頭形狀的良好的空氣動力學設計的因素在文章“隧道優(yōu)化的列車機頭形狀(Tunnel optimized train nose shape)”中被回顧，該文章由J-L Peters發(fā)表在2000年11月1日至3日在在美國，波士頓舉辦的第10屆關于空氣動力學和交通工具隧道的通風的國際學術研討會的學報中，該學報期刊號為ISBN1-86058-255-9。這篇文章還討論按照所謂的“區(qū)域規(guī)則”發(fā)展以降低音爆效應(sonic-boom effect)的“泰爾戈TAV”的機頭形狀的設計。泰爾戈TAV機頭的主要缺點在于在交通工具的前端部與擋風玻璃之間的較大的距離。

發(fā)明概述

現(xiàn)有技術的前述缺點通過本發(fā)明來解決。因此，鑒于上述提到的問題本發(fā)明的目的是提供軌道交通工具，特別是以大于300km/h的巡航速度行駛的高速交通工具，該軌道交通工具結合了陡的擋風玻璃傾斜、從該交通工具的前端部至擋風玻璃的較短距離以及機頭的較短的總體長度，而不會對空氣動力學優(yōu)化產(chǎn)生不利影響。

根據(jù)本發(fā)明的一個方面，提供具有中央節(jié)段和機頭的軌道交通工具，中央節(jié)段具有恒定的橫截面面積，機頭具有變化的橫截面面積，機頭包括末端節(jié)段和中間節(jié)段，末端節(jié)段包括軌道交通工具的前端部或后端部，中間節(jié)段包括設置有擋風玻璃的傾斜壁、外側壁以及車頂，中間節(jié)段具有隨著至端部的距離而增加的橫截面面積，該交通工具還設置有至少部分地位于中間節(jié)段中的轉向架，機頭被水平參考平面分成位于水平參考平面以上的上部部分和位于水平參考平面以下的下部部分，其中：

-傾斜壁的位于傾斜壁與軌道交通工具的垂直縱向中間平面之間的交叉處的中間線具有大于35°且小于60°的斜度，優(yōu)選地小于45°，優(yōu)選地為40°的斜度；

-每個外側壁包括水平參考平面以下的下部壁部分與位于該參考平面以上的上部壁部分，其中上部壁部分相對于下部壁部分被朝內(nèi)偏移，使得該機頭的上部部分具有在橫截面中在側壁之間測量的寬度，該寬度至少在中間節(jié)段中隨著至交通工具的端部的距離而增加。

每個側壁的上部部分從縱向垂直中間平面逐漸發(fā)散。由于擋風玻璃角遠遠大于現(xiàn)有技術，對于給定的視野，擋風玻璃的表面可以保持較小。擋風玻璃的表面的這種減少對駕駛機艙中的重量與噪音的減少具有積極的影響。

中間節(jié)段中的側壁的上部部分可以基本上是彎曲的或平面的。在后一種情況下，機頭的上部部分具有在橫截面中在側壁之間測量的寬度，該寬度至少在中間節(jié)段中隨著至交通工具的端部的距離以恒定比率增加。上部壁部分優(yōu)選地與垂直縱向平面成恒定角度，在水平參考平面內(nèi)測量的該恒定角度大于5°，優(yōu)選地大于6°且小于10°，優(yōu)選地小于8°。機頭的上部部分具有在任意橫截面平面中在兩個側壁的上部部分之間測量的寬度，該寬度相對至端部的距離成比例地增加。這能夠增加擋風玻璃的角度且減小在擋風玻璃與交通工具的端部之間的距離，同時與“區(qū)域規(guī)則”和空氣動力學性能的其它相關準則基本上符合。