DE2554488A1 - Hochgeschwindigkeitsbahn - Google Patents
HochgeschwindigkeitsbahnInfo
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- B61D—BODY DETAILS OR KINDS OF RAILWAY VEHICLES
- B61D17/00—Construction details of vehicle bodies
- B61D17/02—Construction details of vehicle bodies reducing air resistance by modifying contour ; Constructional features for fast vehicles sustaining sudden variations of atmospheric pressure, e.g. when crossing in tunnels
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Description
Die Erfindung betrifft eine Hochgeschwindigkeitsbahn mit Reisegeschwindigkeiten bis zu 300 km/h und darüber, bei der
auf beiden Seiten, insbesondere beiderseits des Buges, symmetrisch
zur Mittelebene aerodynamische Abreißkanten vorgesehen sind, die ein- und ausfahrbar ausgebildet sind.
Derartige Abreißkanten sind in der DT-OS 2 30Ί Ol't beschrieben.
Bekanntlich führen aerodynamisch günstig ausgebildete Bugfornien
einerseits zur Widerstandsverringerung und zur Verringerung der Umgehiiiigsbeeinf lussung durch Druckwellen, die
sich besonders bei der Begegnung zweier Züge auf freier Strecke bemerkbar machen. Andererseits bringt die widerstandsverringerndi;
Formgebung eine erhöhte Empfindlichkeit der Bahn gegen Seitenwind und Böen mit sich. Diese Seitenwind-
bzw. Böenempfindlichkeit wird dadurch bewirkt, daß
infolge der größeren Krümmungsradien die Strömung an der Leeseite langer anliegt, wodurch sich größere Unterdruck-
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gebiete ausbilden. Hierdurch entstehen größere Seitenkräfte,
die hauptsächlich das erste Drehgestell belasten. Dies kann bei den angestrebten Fahrgeschwindigkeiten um 3OO km/h insbesondere
bei Leichtbauweise durch den zusätzlichen Böen- bzw. Seitenwindauftrieb zu laufdynamischen Schwierigkeiten
führen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Hochgeschwindigkeitsbahn
mit einer hinsichtlich Luftwiderstand und Umgebungsbeeinflussung
optimalen Formgebung derart zu verbessern, daß der Einfluß von Böen und Seitenwind auf die Laufdynamik
auf ein Maß herabgemindert wird, das einen gefahrlosen Betrieb der Bahn im angestrebten Geschwindxgkeitsbereich
sicherstellt.
Erfindungsgemäß wird dies bei einer Hochgeschwindigkeitsbahn
der eingangs genannten Art dadurch erreicht, daß die Abreißkanten in Abhängigkeit vom Außendruck steuerbar sind. Der
Vorteil dieser Maßnahme ist eine beachtliche Unempfindlichkeit
der Hochgeschwindigkeitsbahnen gegen Seitenwind und Böen. In diesem Zusammenhang sieht die Erfindung weiter vor, daß eine
symmetrische Anordnung von Abreißkanten derart gegeben ist, daß bei schräger Anströmung die Abreißkante bzw. die Abreißkanten
auf der dem Wind abgewandten Seite infolge des örtlichen Druckabfalls ausfahrbar ist bzw. sind. Die Abreißkanten
können in Fensterstreben angeordnet sein. Auch ist es möglich, sie im Bereich der Dachkanten, vorzugsweise am vorderen Teil
des Zuges anzuordnen. Vorteilhaft werden die Abreißkanten mittels einer Parallelführung annähernd senkrecht zur Kontur
des Zuges ausgefahren. Desgleichen bietet sich die Möglichkeit, die Abreißkanten mittels einer Gelenkverbindung aus der Kontur
herauszuklappen. Im Hinblick auf die Außendrucksteuerung ist es nützlich, die Abreißkanten durch vorgespannte Federn in
der eingefahrenen Stellung zu halten, derart, daß der Schwellenwert, ab dem die Abreißkante ausgefahren wird, durch ent-
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sprechende Vorspannung der Feder einstellbar ist. Im Rahmen der Erfindung ist es auch möglich, daß durch Verringerung
des Abstandes jeweils zweier symmetrisch angeordneter Abreißkanten im Grenzfall nur eine Abreißkante in der Mittelebene
angeordnet ist.
Die Erfindung ist nachfolgend anhand der Zeichnungsbeschreibung
näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 den Bug einer Hochgeschwindigkeitsbahn in Seitenansicht ,
Fig. 2 den Schnitt A-A gemäß Fig. 1,
Fig. 3 den Bug gemäß Fig. 2 bei schräger Anströmung,
Fig. k den Bug gemäß Fig. 3 bei ausgefahrener Abreißkante,
Fig. 5 einen vergrößerten Ausschnitt aus Fig. h und
Fig. 6 eine Abreißkante mit Scharnier bzw. Gelenk.
In Fig. 1 ist der Bug 1 eines Zuges in der Seitenansicht dargestellt
mit erfindungsgemäßen Abreißkanten 2 und 3· Fig. 2 zeigt den Schnitt A-A aus Fig. i bei frontaler Anströmung ohne
Querkomponente y mit dem Überdruckbereich k und den Unterdruckbereichen
5· Bei schräger Anströmung gemäß Fig. 3 ergibt sich eine stark unsymmetrische Druckverteilung mit den daraus resultierenden
störenden Seitenkräften. Diese Druckverteilung wird durch das Ausfahren der Abreißkante 2 in eine Druckverteilung
nach Fig. 4 abgewandelt. Hier ist der Unterdruck in der abgelösten Strömung stark verringert, was sich günstig auf die
Seitenkräfte und damit auf die Laufeigenschaften auswirkt.
Eine mögliche, konstruktive Ausgestaltung der erfindungsgemäßen
Abreißkante zeigt Fig. 5· Hier wird die Abreißkante 2 annähernd senkrecht zur Fahrzeugkontur ausgefahren, was durch den örtlich
herrschenden Unterdruck bewirkt wird. Durch entsprechende Dimensionierung der Feder 6 kann der Schwellenwert des Unterdrucks
eingestellt werden, ab dem das Ausfahren der Abreißkante erfolgt.
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Eine weitere Beispielsausführung einer Abreißkante nach Fig. 6 besteht darin, daß eine Abreißkante 7 mittels einer
Drehverbindung 8 derart an der Struktur des Fahrzeuges angelenkt ist, daß sie bei örtlichem Unterdruck aus der Kontur
des Fahrzeuges herausklappt und die Stellung 9 einnimmt. Auch hier ist eine Feder zur Vorgabe des Schwellenwertes zum
Herausklappen der Abreißkante denkbar.
Eine andere hier nicht dargestellte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß die erfindungageinäße Abreißkante in einer
Fensterstrebe angeordnet ist.
Weiterhin sieht die Erfindung vor, daß zwecks Verringerung der Seitenkräfte am Bug die Abreißkanten bei frontaler Anströmung
in Bereichen mit geringem örtlichen Unterdruck angeordnet sind und bei schräger Anströmung durch einen höheren
Unterdruck ausgefahren werden.
Nach einer Weiterführung des Erfindungsgedankens nach Fig.
sind die erfindungsgemäßen Abreißkanten 3ifür die prinzipiell
die vorbeschriebenen Merkmale zutreffen, im Bereich des Dachrandes angeordnet, um den Böen- bzw. Seitenwindauftrieb zu
verringern, der recht erhebliche Kräfte in der vertikalen Richtung ζ liefern kann, was sich besonders im Falle von
Leichtbaukostruktionen sehr störend bemerkbar macht. Die Anwendung von Abreißkanten 3 znr Verringerung des Auftriebs
ist über die gesamte Zuglänge denkbar, erscheint jedoch im vorderen Zugbereich besonders wirkungsvoll.
Eine weitere nicht dargestellte Fortführung des Erfindungsgedankens sieht vor, daß im Bereich des Bugs anstelle der
symmetrisch angeordneten Abreißkante nur noch mindestens eine Abreißkante in der Mittelebene angeordnet ist.
Vorteilhafterweise sind alle Abreißkanten im eingefahrenen
Zustand aus Gründen des Widerstandes möglichst gut in die Kontur der Außenhaut einzufügen.
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L..S.it.
Claims (2)
1./ Hochgeschwindigkeitsbahn mit Reisegeschwindigkeiten bis zu 3OO km/h und darüber, bei der auf beiden Seiten, insbesondere
beiderseits des Buges, symmetrisch zur Mittelebene aerodynamische Abreißkanten vorgesehen sind, die ein- und
ausfahrbar ausgebildet sind, dadurch gekennzeichnet , daß die Abreißkanten (2, 3i 7) in Abhängigkeit
vom Außendruck steuerbar sind.
2. Hochgeschwindigkeitsbahn nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine symmetrische Anordnung von
Abreißkanten, derart, daß bei schräger Anströmung die Abreißkante bzw. die Abreißkanten auf der dem Wind abgewandten
Seite infolge des örtlichen Druckabfalls ausfahrbar ist bzw. sind.
3- Hochgeschwindigkeitsbahn nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch
gekennzeichnet , daß die Abreißkanten in Fensterstreben angeordnet sind.
4. Hochgeschwindigkeitsbahn nach den Ansprüchen 1 bis 3» dadurch
gekennzeichnet , daß die Abreißkanten im Bereich der Dachkanten, vorzugsweise am vorderen
Teil des Zuges angeordnet sind.
5. Hochgeschwindigkeitsbahn nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch
gekennzeichnet , daß die Abreiß-
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Frc/Ke
kanten mittels cinei" Parall elführung annähernd senkrecht
zur Kontur ausfahrbar sind.
6. HochgeschwindLgkeitsbahn nach den Ansprüchen 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet , daß die Abreißkanten
mittels einer Gelenkverbindung aus der Kontur heraufklappbar sind.
7· Hochgeschvrindigkeitsbahn nach den Ansprüchen 1 bis 6,
dadurch g e k e η η ζ e i c h η ο t , daß die Abreißkanten
durch vorgespannte Federn in der eingefahrenen Stellung gehalten werden.
B. Hochgeschwindigkeitsbahn nach An.spi'ucli 6, dadurch
gekennzeichnet , daß der Schwellenwert,
ab xlx?m die Abreißkante ausgefahren wird, durch entsprechende
Vorspannung der Feder einstellbar ist.
9· Hochgeschwitidigkeitsbahn nach einem oder mehreren der Ansprüche
1 bis 8, dadurch gekennzeichnet ,
daß durch Verringerung des Abstandes jeweils zweier symmetrisch angeordneter Abreißkanten im Grenzfall nur eine
Abreißkante in der Mittelebene angeordnet ist.
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Priority Applications (4)
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-
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Legal Events
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