DE2554488A1

DE2554488A1 - Hochgeschwindigkeitsbahn

Info

Publication number: DE2554488A1
Application number: DE19752554488
Authority: DE
Inventors: Herbert Neppert
Original assignee: Messerschmitt Bolkow Blohm AG
Current assignee: Airbus Defence and Space GmbH
Priority date: 1975-12-04
Filing date: 1975-12-04
Publication date: 1977-06-08
Also published as: FR2333685B3; DE2554488C3; JPS6119469B2; FR2333685A1; JPS5269112A; GB1564970A; DE2554488B2

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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Claims

Patentansprüche

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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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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