ES2453047T5 - Cabeza de vehículo con sensibilidad reducida al viento lateral - Google Patents

Cabeza de vehículo con sensibilidad reducida al viento lateral Download PDF

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ES2453047T5 ES10168073.4T ES10168073T ES2453047T5 ES 2453047 T5 ES2453047 T5 ES 2453047T5 ES 10168073 T ES10168073 T ES 10168073T ES 2453047 T5 ES2453047 T5 ES 2453047T5
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    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T30/00—Transportation of goods or passengers via railways, e.g. energy recovery or reducing air resistance

Description

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DESCRIPCION
Cabeza de vetnculo con sensibilidad reducida al viento lateral
La presente invencion se refiere a un vetnculo, en particular a un vetnculo sobre carriles para el trafico de alta velocidad, con una caja de vagon que se apoya en al menos un tren de rodadura, definiendo la caja de vagon una direccion longitudinal de vetnculo, una direccion transversal de vetnculo y una direccion de altura de vetnculo, presentando la caja de vagon un tramo de cuerpo y un tramo de cabeza que sigue al mismo. El tramo de cabeza esta configurado para formar un extremo libre de vetnculo durante el funcionamiento, estrechandose el tramo de cabeza a lo largo de la direccion longitudinal de vetnculo hacia el extremo libre de vetnculo al menos en la direccion de altura de vetnculo. El tramo de cabeza presenta ademas un recubrimiento exterior y un dispositivo de desprendimiento de flujo que se extiende en la direccion longitudinal de vetnculo y/o en la direccion de altura de vetnculo para reducir la sensibilidad al viento lateral del vetnculo.
En vetnculos sobre carriles modernos con velocidades de servicio nominales relativamente altas y/o un diseno con una altura relativamente grande (tal como es necesaria por ejemplo en vetnculos de doble planta) existe a menudo el problema de que tengan una denominada sensibilidad al viento lateral elevada. En estos vetnculos se produce, entre otras cosas, una distribucion desfavorable de la presion en la punta anterior del vetnculo en caso de un flujo oblicuo, que se debe por ejemplo al viento lateral, contra la caja de vagon (esto es, un flujo incidente diferente a un flujo incidente paralelo a la direccion de desplazamiento o al eje longitudinal de vetnculo) a medida que aumenta la velocidad de flujo incidente y/o a medida que aumenta la diferencia con respecto al flujo incidente paralelo a la direccion de desplazamiento. Esta distribucion desfavorable de la presion provoca entre otras cosas una sustentacion y dado el caso un momento de balanceo en la zona de la punta de vetnculo que dado el caso pueden llevar a una descarga considerable de las ruedas en el tren de rodadura adyacente a la punta de vetnculo.
La descarga de las ruedas en caso de viento lateral puede ser tan grande a este respecto que por ejemplo ya no se cumplan criterios de estabilidad al viento lateral establecidos por normas o prescripciones de servicio nacionales o internacionales. Asf, por ejemplo la Directriz 96/48/CE - Interoperabilidad del sistema ferroviario transeuropeo de alta velocidad, subsistema "vetnculos"(denominada a menudo tambien TSI RS) define como criterio de estabilidad para determinados vetnculos con determinadas velocidades de servicio nominales que la descarga maxima media de ruedas del mecanismo de rodadura mas cntico no debe superar el 90 % de las cargas estaticas del conjunto de ruedas del mecanismo de rodadura (vease la directriz TSI RS, anexo G. 5.4.1).
En particular, en caso de vetnculos terminales relativamente ligeros en un conjunto de tren, en particular en el caso de los denominados vagones-piloto que no soportan un equipamiento de servicio o solo soportan un equipamiento de servicio poco pesado (en particular un equipamiento de accionamiento, tal como transformadores principales, etc.), es muy probable que se pueda incumplir un criterio de estabilidad de este tipo. Esto tiene como consecuencia de que se tiene que aumentar el peso de un vetnculo de este tipo y de este modo las cargas del conjunto de ruedas en el respectivo tren de rodadura y adicional o alternativamente se tiene que reducir la velocidad de desplazamiento a partir de una determinada intensidad de viento lateral. Estos dos casos no son deseables por motivos economicos.
El documento DE 25 54 488 C3 propone en este contexto un vetnculo generico en el que estan previstos dispositivos de desprendimiento de flujo montados de manera movil en la cabeza del vetnculo, que al aparecer un viento lateral generan un desprendimiento de flujo que contrarresta el desarrollo de la distribucion desfavorable de la presion anteriormente descrita en la cabeza de vetnculo. En caso de un flujo incidente normal, paralela a la direccion de desplazamiento, se deben desactivar estos dispositivos de desprendimiento de flujo y se tienen que integrar perfectamente en el recubrimiento exterior liso redondeado de la caja de vagon para evitar efectos inconvenientes de estos dispositivos de desprendimiento de flujo con respecto a la produccion de ruidos del vetnculo (en particular en caso de velocidades elevadas) asf como con respecto a la resistencia aerodinamica del vetnculo.
Este diseno posibilita reducir los efectos negativos de un flujo oblicuo en caso de viento lateral. Sin embargo, tiene el inconveniente de que sea relativamente laborioso y que requiera un mantenimiento relativamente importante.
La presente invencion se basa por tanto en el objetivo de proporcionar un vetnculo del tipo mencionado al inicio que no conlleve o al menos solo conlleve en una medida reducida los inconvenientes anteriormente mencionados, y que en particular permita de manera sencilla un aumento de la estabilidad al viento lateral del vetnculo.
La presente invencion consigue este objetivo partiendo de un vetnculo segun el preambulo de la reivindicacion 1 mediante las caractensticas indicadas en la parte identificadora de la reivindicacion 1.
La presente invencion se basa en la ensenanza tecnica de que es posible aumentar de manera sencilla la estabilidad al viento lateral del vetnculo sin aumentar considerablemente la produccion de ruidos en caso de velocidades elevadas asf como aumentar considerablemente la resistencia aerodinamica del vetnculo cuando en la cabeza de vetnculo esta previsto un saliente a modo de tejado fundamentalmente ngido, integrado en el recubrimiento exterior del vetnculo, que en caso de un flujo oblicuo contra el vetnculo esta dispuesto en el lado de sotavento del plano central longitudinal de vetnculo y forma en el mismo con su tramo de cresta un canto de desprendimiento de flujo para el flujo de aire, de modo que el flujo se desprende en este punto del recubrimiento exterior.
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Preferiblemente, el saliente a modo de tejado es configurado de manera tan marcada que preferiblemente con todas las velocidades de desplazamiento que se pueden alcanzar en el servicio normal del vetnculo y un viento lateral correspondientemente intenso se garantiza una separacion permanente fiable del flujo con respecto al recubrimiento exterior, por tanto se evita de manera fiable que el flujo se vuelva a colocar en el recubrimiento exterior.
De este modo, es posible una reduccion ventajosa de la sensibilidad al viento lateral del vetnculo. En este caso, se ha mostrado ademas que el saliente a modo de tejado se puede disenar y disponer de modo que tambien en caso de velocidades de desplazamiento elevadas no se produzca un aumento considerable de la produccion de ruidos en el canto de desprendimiento de flujo asf como tampoco un aumento considerable de la resistencia aerodinamica del vetnculo. Un saliente a modo de tejado de este tipo se puede integrar ademas sin un trabajo mayor en el recubrimiento exterior de la caja de vagon, por ejemplo lateralmente fuera de un vidrio frontal, de modo que el trabajo de fabricacion para el vetnculo no aumenta considerablemente.
Segun un aspecto, la presente invencion se refiere por tanto a un vetnculo, en particular a un vetnculo sobre carriles para el trafico de alta velocidad, con una caja de vagon que se apoya en al menos un tren de rodadura, definiendo la caja de vagon una direccion longitudinal de vetnculo, una direccion transversal de vetnculo y una direccion de altura de vetnculo. La caja de vagon presenta un tramo de cuerpo y un tramo de cabeza que sigue al mismo. El tramo de cabeza esta configurado para formar un extremo libre de vetnculo durante el funcionamiento, estrechandose el tramo de cabeza a lo largo de la direccion longitudinal de vetnculo hacia el extremo libre de vetnculo al menos en la direccion de altura de vetnculo. El tramo de cabeza presenta ademas un recubrimiento exterior y un dispositivo de desprendimiento de flujo que se extiende en la direccion longitudinal de vetnculo y/o en la direccion de altura de vetnculo para reducir la sensibilidad al viento lateral del vetnculo. El dispositivo de desprendimiento de flujo comprende un saliente a modo de tejado formado por el recubrimiento exterior, estando el saliente a modo de tejado separado con respecto a un plano central longitudinal de vetnculo en la direccion transversal de vetnculo. El saliente a modo de tejado presenta un primer tramo de tejado, dirigido al plano central longitudinal de vetnculo, un segundo tramo de tejado, alejado del plano central longitudinal de vetnculo, y un tramo de cresta que forma una transicion entre el primer tramo de tejado y el segundo tramo de tejado. El primer tramo de tejado y el segundo tramo de tejado discurren de manera inclinada entre sf de modo que el tramo de cresta forma un canto de desprendimiento de flujo para el flujo de aire en caso de una velocidad de servicio nominal del vetnculo sobre carriles y un flujo oblicuo, que se debe en particular al viento lateral, contra el saliente a modo de tejado mediante un flujo de aire desde el plano central longitudinal de vetnculo.
En este punto cabe senalar que por la velocidad de servicio nominal en el sentido de la presente invencion se debe entender la velocidad maxima del vetnculo relevante para el diseno y la autorizacion de circulacion del vetnculo que en el servicio normal del vetnculo se puede mantener o se mantiene durante un periodo prolongado.
Los tramos de tejado y el tramo de cresta del saliente a modo de tejado pueden estar disenados basicamente de cualquier manera adecuada, siempre que se garantice que en la zona del tramo de cresta este formado un canto de desprendimiento de flujo que garantice una separacion fiable y permanente del flujo de aire con un flujo oblicuo contra el vetnculo o la caja de vagon. En particular, tanto el primer tramo de tejado como el segundo tramo de tejado (en un plano de corte perpendicular a la direccion longitudinal de vetnculo) pueden presentar un contorno de corte al menos por tramos de lmea recta y/o al menos por tramos con cualquier curvatura. En este caso, solo es necesario que el primer tramo de tejado y el segundo tramo de tejado esten dispuestos de tal modo entre sf que en caso de un flujo oblicuo contra el vetnculo se aplique una direccion de flujo principal al flujo de aire a traves del primer tramo de tejado en la zona proxima a la capa lfmite, estando el contorno de corte en la zona del segundo tramo de tejado (en la direccion de flujo principal tras el tramo de cresta) doblado o descendido a modo de precipicio o tan bruscamente con respecto a la direccion de flujo principal que el flujo de aire no puede seguir a este cambio rapido de la direccion del contorno de corte y por consiguiente se separa de manera permanente del recubrimiento exterior.
Este cambio rapido de la direccion del contorno de corte a lo largo de la direccion de flujo principal en la zona proxima a la capa lfmite se puede conseguir de cualquier manera adecuada mediante un diseno correspondiente del recubrimiento exterior de la caja de vagon. En este caso, cabe senalar que en particular el recubrimiento exterior de la caja de vagon no tiene que seguir necesariamente en cada punto exactamente a la direccion de flujo principal. Mas bien, son posibles desviaciones locales del contorno de corte del recubrimiento exterior con respecto a esta direccion de flujo principal (que por ejemplo se deben a irregularidades del recubrimiento exterior en forma de nervios, cantos o abolladuras locales, etc.), en cuya zona la capa lfmite asf como dado el caso la zona proxima a la capa lfmite del flujo presentan una direccion diferente a la direccion de flujo principal. Solo se tiene que garantizar que estas diferencias locales no influyan en la direccion global del flujo (por tanto la direccion de flujo principal) en la zona proxima a la capa lfmite.
En el caso del vetnculo, el primer tramo de tejado esta configurado de modo que en un plano transversal de vetnculo, que discurre de manera perpendicular a la direccion longitudinal de vetnculo, aplica una primera direccion tangencial al flujo de aire en caso de un flujo incidente en la direccion transversal de vetnculo desde el plano central longitudinal de vetnculo en una primera zona de conexion al tramo de cresta, mientras que el segundo tramo de tejado esta configurado de modo que en el plano transversal de vetnculo aplica una segunda direccion tangencial al flujo de aire en caso de un flujo incidente en la direccion transversal de vetnculo hacia el plano central longitudinal de vetnculo en una segunda zona de conexion al tramo de cresta. En este caso, la primera direccion tangencial y la
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segunda direccion tangencial definen un angulo de tejado (encerrado entre los dos tramos de tejado) del saliente a modo de tejado. Para conseguir el cambio rapido descrito de la direccion del contorno de corte, y de este modo la separacion permanente deseada del flujo, el angulo de tejado, por una primera zona de canto que se extiende en la direccion longitudinal de vetnculo, asciende a menos de 120°. Preferiblemente, el angulo de tejado asciende a menos de 110°, mas preferiblemente a menos de 100°. Resultados especialmente favorables se pueden conseguir cuando el angulo de tejado ascienda a de 70° a 110°.
Cabe mencionar de nuevo que el recubrimiento exterior de la caja de vagon en la respectiva zona de conexion no tiene que tener necesariamente un contorno liso, por ejemplo curvado de manera uniforme. Mas bien, son posibles en este caso diferencias locales (como nervios, cantos, abolladuras locales, etc.), siempre que al respectivo flujo en la zona proxima a la capa lfmite se le aplique la respectiva direccion tangencial como direccion de flujo principal.
En el caso del vetnculo segun la invencion, en particular en caso de variantes con un recubrimiento exterior fundamentalmente liso (que por ejemplo en la zona de conexion al tramo de cresta presenta en cada caso un cambio como maximo moderado de la curvatura), el primer tramo de tejado, en un plano transversal de vetnculo que discurre de manera perpendicular a la direccion longitudinal de vetnculo, define en una primera zona de conexion al tramo de tejado una primera direccion tangencial, mientras que el segundo tramo de tejado, en el plano transversal de vetnculo, define en una segunda zona de conexion al tramo de cresta una segunda direccion tangencial, definiendo la primera direccion tangencial y la segunda direccion tangencial a su vez un angulo de tejado (encerrado entre los dos tramos de tejado) del saliente a modo de tejado. Para conseguir tambien en este caso el cambio rapido descrito de la direccion del contorno de corte, y de este modo la separacion permanente deseada del flujo, el angulo de tejado, por una primera zona de canto que se extiende en la direccion longitudinal de vetnculo, asciende a menos de 120°. Preferiblemente, el angulo de tejado asciende a menos de 110°, mas preferiblemente a menos de 100°. Resultados especialmente favorables se pueden conseguir cuando el angulo de tejado ascienda a de 70° a 110°.
La extension del saliente a modo de tejado por el tramo de cabeza se puede elegir basicamente de cualquier manera adecuada en las tres direcciones de vetnculo, siempre que se realice la reduccion deseada de la sensibilidad al viento lateral del vetnculo. Asf, puede ser suficiente prever un saliente a modo de tejado relativamente corto, siempre que este se extienda por una zona del vetnculo que es especialmente cntica para la sensibilidad al viento lateral. La posicion y la longitud (a lo largo del tramo de cresta) del saliente a modo de tejado pueden depender en este caso en particular de la velocidad de servicio nominal del vetnculo. Asf, para diferentes vetnculos con diferentes velocidades de servicio nominales, la parte del saliente a modo de tejado que provoca la separacion permanente del flujo se desplaza en la direccion longitudinal de vetnculo alejandose de la punta del vetnculo, en general a medida que aumenta la velocidad de servicio nominal del respectivo vetnculo (por tanto, en caso de un vetnculo con una mayor velocidad de servicio nominal, la parte del saliente a modo de tejado que provoca la separacion permanente del flujo se situa mas alejada de la punta del vetnculo que en caso de un vetnculo con una menor velocidad de servicio nominal).
En variantes preferidas del vetnculo segun la invencion, el tramo de cabeza tiene en la direccion longitudinal de vetnculo entre el extremo libre de vetnculo y una conexion al tramo de cuerpo una longitud de cabeza maxima, definiendose la transicion del tramo de cabeza al tramo de cuerpo por regla general por el punto en la direccion longitudinal de vetnculo en el que empieza una zona fundamentalmente prismatica por toda la circunferencia de la caja de vagon, esto es, la zona en la que (aparte de entalladuras para estructuras empotradas, como por ejemplo colectores de corriente, o estructuras montadas, como por ejemplo contenedores de tectio) a lo largo de la direccion longitudinal de vetnculo fundamentalmente ya no se produce ningun cambio de la seccion transversal de manera perpendicular a la direccion longitudinal de vetnculo.
La primera zona de canto se extiende en la direccion longitudinal de vetnculo en estos casos por al menos un 15 % de la longitud de cabeza maxima. Preferiblemente, la primera zona de canto se extiende por al menos un 20 % de la longitud de cabeza maxima. Resultados especialmente favorables con respecto a la reduccion de la sensibilidad al viento lateral con poca emision de ruidos y una baja resistencia aerodinamica en la direccion de desplazamiento se pueden conseguir cuando la primera zona de canto se extienda de un 25 % a un 50 % de la longitud de cabeza maxima.
De manera adicional o alternativa, esta previsto que la primera zona de canto, partiendo del extremo libre de vetnculo en la direccion longitudinal de vetnculo, empiece con una primera distancia longitudinal relativa que asciende al menos a un 2 % de la longitud de cabeza maxima. Preferiblemente, la primera distancia longitudinal relativa asciende al menos a un 5 % de la longitud de cabeza maxima, mas preferiblemente al menos a un 15 % de la longitud de cabeza maxima. Tambien en este caso es valido en general que la primera distancia longitudinal relativa aumenta preferiblemente para diferentes vetnculos a medida que aumenta la velocidad de servicio nominal del respectivo vetnculo sobre carriles (por tanto la primera distancia longitudinal relativa en caso de un vetnculo con una mayor velocidad de servicio nominal es mayor que en caso de un vetnculo con una menor velocidad de servicio nominal).
De manera adicional o alternativa, esta previsto ademas que la primera zona de canto, partiendo del extremo libre de vetnculo en la direccion longitudinal de vetnculo, termine con una segunda distancia longitudinal relativa que asciende como maximo a un 80 % de la longitud de cabeza maxima. Preferiblemente, la segunda distancia
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longitudinal relativa asciende como maximo a un 65 % de la longitud de cabeza maxima, mas preferiblemente como maximo a un 50 % de la longitud de cabeza maxima, aumentando tambien la segunda distancia longitudinal relativa en general para diferentes vetnculos a medida que aumenta la velocidad de servicio nominal del vetnculo sobre carriles (por tanto la segunda distancia longitudinal relativa en caso de un vetnculo con una mayor velocidad de servicio nominal es mayor que en caso de un vetnculo con una menor velocidad de servicio nominal).
Con respecto a la ubicacion y la posicion del saliente a modo de tejado en la direccion de altura del vetnculo son validas condiciones marginales comparables. Asf, el tramo de cabeza presenta en la direccion de altura de vetnculo entre un canto inferior de vetnculo y un canto superior de vetnculo una altura de cabeza maxima, extendiendose la primera zona de canto en la direccion de altura de vetnculo preferiblemente por al menos un 10 % de la altura de cabeza maxima, preferiblemente por al menos un 30 % de la altura de cabeza maxima. Resultados especialmente favorables con respecto a la reduccion de la sensibilidad al viento lateral con poca emision de ruidos y una baja resistencia aerodinamica en la direccion de desplazamiento se pueden conseguir cuando la primera zona de canto se extienda en la direccion de altura de vetnculo de un 25 % a un 60 % de la altura de cabeza maxima.
De manera adicional o alternativa, esta previsto que la primera zona de canto, partiendo del canto inferior de vetnculo en la direccion de altura de vetnculo, empiece con una primera distancia de altura relativa que asciende al menos a un 15 % de la altura de cabeza maxima. Preferiblemente, la primera distancia de altura relativa asciende al menos a un 20 % de la altura de cabeza maxima, mas preferiblemente al menos a un 40 % de la altura de cabeza maxima. Tambien en este caso es valido en general que la primera distancia de altura relativa aumenta para diferentes vetnculos a medida que aumenta la velocidad de servicio nominal del vetnculo sobre carriles (por tanto la primera distancia de altura relativa en caso de un vetnculo con una mayor velocidad de servicio nominal es mayor que en caso de un vetnculo con una menor velocidad de servicio nominal).
De manera adicional o alternativa, esta previsto ademas que la primera zona de canto, partiendo del canto inferior de vetnculo en la direccion de altura de vetnculo, termine con una segunda distancia de altura relativa que asciende como maximo a un 85 % de la altura de cabeza maxima. Preferiblemente, la segunda distancia de altura relativa asciende como maximo a un 75 % de la altura de cabeza maxima, mas preferiblemente asciende como maximo a un 65 % de la longitud de cabeza maxima. Tambien en este caso es valido en general que la segunda distancia de altura relativa aumenta para diferentes vetnculos a medida que aumenta la velocidad de servicio nominal del vetnculo sobre carriles (por tanto la segunda distancia de altura relativa en caso de un vetnculo con una mayor velocidad de servicio nominal es mayor que en caso de un vetnculo con una menor velocidad de servicio nominal).
Con respecto a la ubicacion y la posicion del saliente a modo de tejado en la direccion transversal del vetnculo son validas tambien condiciones marginales comparables. Asf, el tramo de cabeza presenta en la direccion transversal de vetnculo un ancho de cabeza maximo y la primera zona de canto se extiende en la direccion transversal de vetnculo por al menos un 10 % del ancho de cabeza maximo, preferiblemente por al menos un 15 % del ancho de cabeza maximo. Resultados especialmente favorables con respecto a la reduccion de la sensibilidad al viento lateral con poca emision de ruidos y una baja resistencia aerodinamica en la direccion de desplazamiento se pueden conseguir cuando la primera zona de canto se extienda de un 10 % a un 20 % del ancho de cabeza maximo.
De manera adicional o alternativa, esta previsto que la primera zona de canto, partiendo del plano central longitudinal de vetnculo en la direccion transversal de vetnculo, empiece con una primera distancia transversal relativa que asciende al menos a un 15 % del ancho de cabeza maximo. Preferiblemente, la primera distancia transversal relativa asciende al menos a un 20 % del ancho de cabeza maximo, mas preferiblemente al menos a un 25 % del ancho de cabeza maximo. En este caso es valido en general que la primera distancia transversal relativa disminuye para diferentes vetnculos a medida que aumenta la velocidad de servicio nominal del vetnculo sobre carriles (por tanto la primera distancia transversal relativa en caso de un vetnculo con una mayor velocidad de servicio nominal es menor que en caso de un vetnculo con una menor velocidad de servicio nominal).
De manera adicional o alternativa, esta previsto que la primera zona de canto, partiendo del plano central longitudinal de vetnculo en la direccion transversal de vetnculo, termine con una segunda distancia transversal relativa que asciende como maximo a un 30 % del ancho de cabeza maximo. Preferiblemente, la segunda distancia transversal relativa asciende como maximo a un 35 % del ancho de cabeza maximo, mas preferiblemente como maximo a un 45 % del ancho de cabeza maximo. Tambien en este caso es valido en general que la segunda distancia transversal relativa disminuye para diferentes vetnculos a medida que aumenta la velocidad de servicio nominal del vetnculo sobre carriles (por tanto la segunda distancia transversal relativa en caso de un vetnculo con una mayor velocidad de servicio nominal es menor que en caso de un vetnculo con una menor velocidad de servicio nominal).
El propio tramo de cresta puede estar configurado de cualquier manera adecuada, siempre que se garantice que se realiza un cambio lo suficientemente brusco o rapido de la direccion del recubrimiento exterior que garantiza una separacion permanente del flujo en esta zona con un viento lateral correspondiente. Preferiblemente, esta previsto que el tramo de cresta en un plano transversal de vetnculo que discurre de manera perpendicular a la direccion longitudinal de vetnculo este configurado fundamentalmente con un canto vivo, es decir, que el tramo de cresta defina un canto marcado que favorezca esta separacion permanente del flujo con un viento lateral correspondiente.
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De manera adicional o alternativa, esta previsto preferiblemente que el tramo de cresta este configurado al menos por tramos de manera redondeada en un plano transversal de vetnculo que discurre de manera perpendicular a la direccion longitudinal de vetnculo, ascendiendo el radio de curvatura del tramo de cresta preferiblemente como maximo a 30 mm, preferiblemente como maximo a 15 mm. Preferiblemente, el radio de curvatura del tramo de cresta asciende como maximo a 5 mm, mas preferiblemente como maximo a 2 mm, ya que de este modo se pueden conseguir cantos de desprendimiento especialmente favorables con respecto al flujo y aun asf lo suficientemente sencillos de fabricar.
En este contexto cabe senalar que el radio de curvatura preferiblemente disminuye a medida que aumenta el angulo de tejado para conseguir una separacion de flujo adecuada fiable con un viento lateral correspondiente. Por tanto, preferiblemente, esta previsto un canto mas vivo cuanto mas obtuso sea el angulo de tejado.
Para conseguir el canto vivo descrito del tramo de cresta, su dimension en la direccion transversal de vetnculo preferiblemente esta limitada de manera correspondiente. Preferiblemente, el tramo de cresta presenta para ello en un plano transversal de vetnculo que discurre de manera perpendicular a la direccion longitudinal de vetnculo una dimension transversal maxima que asciende como maximo a 30 mm, preferiblemente asciende como maximo a 15 mm. Preferiblemente, la dimension transversal maxima asciende como maximo a 5 mm, mas preferiblemente como maximo a 2 mm.
Para conseguir una separacion permanente del flujo en la zona del saliente a modo de tejado, el saliente a modo de tejado esta dispuesto y configurado preferiblemente de modo que se le aplica al flujo de aire en su zona una componente de flujo intensa dirigida alejandose radialmente del recubrimiento exterior. Dicho de otro modo, esta previsto preferiblemente que el saliente a modo de tejado este configurado a modo de rampa de modo que el flujo se grna alejandose radialmente del recubrimiento exterior. Preferiblemente, esta previsto por tanto que en una seccion transversal de vetnculo de la caja de vagon que discurre de manera perpendicular a la direccion longitudinal de vetnculo, una lmea de conexion entre un punto del tramo de cresta y el centro de gravedad superficial de la seccion transversal de vetnculo defina una direccion radial, encerrando la primera direccion tangencial y la direccion radial entonces un angulo inferior a 60°. Preferiblemente, el angulo entre la direccion radial y la primera direccion tangencial asciende a menos de 45°, mas preferiblemente a menos de 35°.
En variantes preferidas adicionales del vetnculo segun la invencion, el recubrimiento exterior del tramo de cabeza presenta en el lado superior de vetnculo en la zona del saliente a modo de tejado un tramo en forma de garganta que por ejemplo puede provocar de manera sencilla la desviacion descrita dirigida muy radialmente del flujo. El tramo en forma de garganta esta dispuesto preferiblemente en el recubrimiento exterior del tramo de cabeza en una zona fuera de un vidrio frontal del tramo de cabeza, ya que allf se puede realizar de manera especialmente sencilla. Ademas, la disposicion en este punto situado normalmente relativamente en el exterior (en la direccion transversal de vetnculo) con respecto a la reduccion de la sensibilidad al viento lateral es especialmente eficaz con poca produccion de ruidos y una baja resistencia al desplazamiento, puesto que ya mediante la conformacion general de los tramos de cabeza en esta zona se favorece un pandeo o descenso correspondientemente brusco o a modo de precipicio del contorno de corte con respecto a la direccion de flujo principal que resulta ventajoso para la separacion permanente del recubrimiento exterior.
Preferiblemente, el recubrimiento exterior presenta en el tramo en forma de garganta en un plano transversal de vetnculo que discurre de manera perpendicular a la direccion longitudinal de vetnculo entre un tramo de cresta del saliente a modo de tejado y el plano central longitudinal de vetnculo un contorno de corte que fundamentalmente esta curvado de manera continua y que presenta un punto de inflexion, estando el punto de inflexion dispuesto en particular mas proximo al tramo de cresta que en el plano central longitudinal de vehfculo. Mediante el contorno de corte ondulado realizado con ello se puede realizar de manera sencilla un recubrimiento exterior “liso” en total del vetnculo, dado el caso sin cantos, con excepcion del tramo de cresta.
En variantes preferidas adicionales de la invencion con una desviacion de flujo muy radial favorable, el contorno de corte presenta un pandeo fundamentalmente en forma de V, estando el pandeo dispuesto en particular mas proximo al tramo de cresta que al plano central longitudinal de vetnculo. Tambien en este caso se puede realizar el efecto deseado con un recubrimiento exterior configurado de manera relativamente sencilla.
La posicion y la extension del tramo en forma de garganta son similares a la posicion y la extension de la primera zona de canto anteriormente descrita, ya que de este modo se consiguen los mismos efectos y ventajas.
Tambien en estas variantes, el tramo de cabeza tiene en la direccion longitudinal de vetnculo entre el extremo libre del vetnculo y una conexion al tramo de cuerpo una longitud de cabeza maxima, extendiendose el tramo en forma de garganta entonces por tanto en la direccion longitudinal de vetnculo por al menos un 30 % de la longitud de cabeza maxima, preferiblemente por al menos un 60 % de la longitud de cabeza maxima, mas preferiblemente de un 30 % a un 80 % de la longitud de cabeza maxima.
De manera adicional o alternativa, el tramo en forma de garganta empieza, partiendo del extremo libre del vetnculo en la direccion longitudinal de vetnculo, con una tercera distancia longitudinal relativa que asciende al menos a un 2 % de la longitud de cabeza maxima, preferiblemente asciende al menos a un 5 % de la longitud de cabeza
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maxima, mas preferiblemente asciende al menos a un 15 % de la longitud de cabeza maxima. Tambien en este caso la tercera distancia longitudinal relativa aumenta en general para diferentes vetnculos a medida que aumenta la velocidad de servicio nominal del vetnculo sobre carriles.
De manera adicional o alternativa, el tramo en forma de garganta termina, partiendo del extremo libre del vetnculo en la direccion longitudinal de vetnculo, con una cuarta distancia longitudinal relativa que asciende como maximo a un 90 % de la longitud de cabeza maxima, preferiblemente asciende como maximo a un 80 % de la longitud de cabeza maxima, mas preferiblemente asciende como maximo a un 50 % de la longitud de cabeza maxima, aumentando la cuarta distancia longitudinal relativa a su vez preferiblemente para diferentes vetnculos a medida que aumenta la velocidad de servicio nominal del vetnculo sobre carriles.
En variantes adicionales de la invencion, el tramo de cabeza presenta en la direccion de altura de vetnculo entre un canto inferior de vetnculo y un canto superior de vetnculo una altura de cabeza maxima, extendiendose el tramo en forma de garganta en la direccion de altura de vetnculo preferiblemente por al menos un 35 % de la altura de cabeza maxima, preferiblemente por al menos un 45 % de la altura de cabeza maxima, mas preferiblemente de un 40 % a un 60 % de la altura de cabeza maxima.
De manera adicional o alternativa, el tramo en forma de garganta empieza, partiendo del canto inferior de vetnculo en la direccion de altura de vetnculo, con una tercera distancia de altura relativa que asciende al menos a un 20 % de la altura de cabeza maxima, preferiblemente asciende al menos a un 25 % de la altura de cabeza maxima, mas preferiblemente asciende al menos a un 30 % de la altura de cabeza maxima, aumentando tambien la tercera distancia de altura relativa en particular para diferentes vetnculos a medida que aumenta la velocidad de servicio nominal del vetnculo sobre carriles.
De manera adicional o alternativa, el tramo en forma de garganta termina, partiendo del canto inferior de vetnculo en la direccion de altura de vetnculo, con una cuarta distancia de altura relativa que asciende como maximo a un 95 % de la altura de cabeza maxima, preferiblemente como maximo a un 85 % de la altura de cabeza maxima, mas preferiblemente como maximo a un 70 % de la longitud de cabeza maxima, aumentando la cuarta distancia de altura relativa en particular para diferentes vetnculos a medida que aumenta la velocidad de servicio nominal del vetnculo sobre carriles.
Finalmente, en variantes adicionales de la invencion, el tramo de cabeza presenta en la direccion transversal de vetnculo un anctio de cabeza maximo y el tramo de cresta que delimita el tramo en forma de garganta se extiende en la direccion transversal de vetnculo por al menos un 10 % del anctio de cabeza maximo, preferiblemente por al menos un 15 % del anctio de cabeza maximo, mas preferiblemente de un 10 % a un 20 % del anctio de cabeza maximo.
De manera adicional o alternativa, el tramo de cresta que delimita el tramo en forma de garganta empieza, partiendo del plano central longitudinal de vetnculo en la direccion transversal de vetnculo, con una tercera distancia transversal relativa que asciende al menos a un 15 % del anctio de cabeza maximo, preferiblemente al menos a un 20 % del anctio de cabeza maximo, mas preferiblemente al menos a un 25 % del anctio de cabeza maximo, disminuyendo tambien la tercera distancia transversal relativa en particular para diferentes vetnculos a medida que aumenta la velocidad de servicio nominal del vetnculo sobre carriles.
De manera adicional o alternativa, el tramo de cresta que delimita el tramo en forma de garganta termina, partiendo del plano central longitudinal de vetnculo en la direccion transversal de vetnculo, con una cuarta distancia transversal relativa que asciende como maximo a un 35 % del anctio de cabeza maximo, preferiblemente como maximo a un 40 % del anctio de cabeza maximo, mas preferiblemente como maximo a un 45 % de la longitud de cabeza maxima, disminuyendo la cuarta distancia transversal relativa en particular para diferentes vetnculos a medida que aumenta la velocidad de servicio nominal del vetnculo sobre carriles.
Basicamente, puede ser suficiente un saliente a modo de tejado dispuesto de manera central para realizar la separacion de flujo deseada y de este modo la reduccion de la sensibilidad al viento lateral. Debido a las circunstancias geometricas mas favorables para la separacion de flujo permanente en los tramos situados mas externamente en la direccion transversal de vetnculo, preferiblemente esta previsto respectivamente un saliente a modo de tejado tiacia ambos lados de vetnculo.
Por consiguiente, en variantes preferidas de la invencion, el saliente a modo de tejado es un primer saliente a modo de tejado, mientras que en el otro lado del plano central longitudinal de vetnculo esta previsto un segundo saliente a modo de tejado en el recubrimiento exterior. El segundo saliente a modo de tejado esta configurado entonces con respecto al plano central longitudinal de vetnculo por regla general fundamentalmente de manera simetrica con respecto al primer saliente a modo de tejado. Sin embargo, puede estar prevista tambien una desviacion con respecto a esta simetna, siempre que con ello se puedan conseguir ventajas bajo otros aspectos.
El primer saliente a modo de tejado y el segundo saliente a modo de tejado pueden estar dispuestos basicamente de cualquier manera adecuada entre st Asf, por ejemplo pueden discurrir de manera paralela entre st En variantes preferidas de la invencion, el primer saliente a modo de tejado y el segundo saliente a modo de tejado discurren, en una vista frontal, en la direccion del eje longitudinal de vetnculo, fundamentalmente en forma de V entre sf (no
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teniendo que coincidir necesariamente). El primer saliente a modo de tejado y el segundo saliente a modo de tejado pueden definir en este caso, en una vista frontal, al menos por tramos una configuracion convexa en forma de V (en cada caso con un abombamiento dirigido alejandose del plano central longitudinal hacia fuera). De manera adicional o alternativa, el primer saliente a modo de tejado y el segundo saliente a modo de tejado pueden definir, en una vista frontal, al menos por tramos una configuracion concava en forma de V (en cada caso con una escotadura dirigida hacia el plano central longitudinal hacia dentro).
El desarrollo del saliente a modo de tejado depende en este caso preferiblemente de la geometna general del tramo de cabeza, para conseguir de manera adaptada para el mismo un nivel optimo con respecto a una sensibilidad reducida al viento lateral con poca emision de ruidos y una baja resistencia al desplazamiento. En este caso, el desarrollo del saliente a modo de tejado esta aproximado al desarrollo de las lmeas de flujo con un flujo incidente meramente axial, para conseguir una produccion de ruidos lo mas baja posible con una resistencia al desplazamiento lo mas baja posible. Preferiblemente, el saliente a modo de tejado esta dispuesto por tanto de modo que presenta un desarrollo al menos aproximado a una lmea de flujo de guiado, en particular de modo que sigue fundamentalmente a una lmea de flujo de guiado. La lmea de flujo de guiado se produce en este caso con un flujo incidente que se realiza meramente en la direccion longitudinal de vehnculo contra un vehnculo de referencia con un recubrimiento exterior de referencia alisado, en particular curvado de manera continua, sin el saliente a modo de tejado aunque con una forma identica por lo demas.
La presente invencion se puede emplear basicamente para cualquier vehnculo. Preferiblemente se trata de un vehnculo para el trafico de alta velocidad con una velocidad de servicio nominal superior a 250 km/h, en particular superior a 300 km/h, ya que sus ventajas se aprovechan especialmente bien en estos intervalos de velocidad. La invencion se puede emplear tambien de manera especialmente eficaz en vehnculos de doble planta sensibles especialmente frente al viento lateral debido a la altura de los mismos. Tambien en caso de vehnculos relativamente ligeros y de este modo sensibles especialmente frente al viento lateral, como tranvfas, vehnculos de via estrecha, vagones terminales para trenes automotores, en particular vagones-piloto para trenes automotores, se aprovechan especialmente bien sus ventajas.
Configuraciones preferidas adicionales de la invencion se obtienen a partir de las reivindicaciones dependientes o a partir de la siguiente descripcion de ejemplos de realizacion preferidos que hace referencia a los dibujos adjuntos. Muestran:
la figura 1 una vista esquematica en perspectiva de una parte de una forma de realizacion preferida del
vehnculo segun la invencion;
la figura 2 una vista lateral esquematica del vehnculo de la figura 1;
la figura 3 una vista frontal esquematica del vehnculo de la figura 1;
la figura 4 una vista frontal esquematica de una parte de la punta de vehnculo del vehnculo de la figura 1 que
se ha separado en un plano de corte que discurre de manera perpendicular a la direccion longitudinal de vehnculo;
la figura 5 una vista frontal esquematica del detalle V de la figura 4;
la figura 6 desarrollo del angulo de tejado por los diagramas que representan la longitud de cabeza para
diferentes vehnculos;
la figura 7 una vista esquematica en perspectiva de una parte de una forma de realizacion preferida adicional
del vehnculo segun la invencion;
la figura 8 una vista lateral esquematica del vehnculo de la figura 7;
la figura 9 una vista frontal esquematica del vehnculo de la figura 7;
la figura 10 una vista frontal esquematica de una parte de la punta de vehnculo del vehnculo de la figura 7 que se ha separado en un plano de corte que discurre de manera perpendicular a la direccion longitudinal de vehnculo;
la figura 11 una vista frontal esquematica del detalle XI de la figura 10;
las figuras 12A a 12D en cada caso una vista frontal esquematica de una parte de la punta de vehnculo del vehnculo de la figura 7 que se ha separado en diferentes planos de corte que discurren de manera perpendicular a la direccion longitudinal de vehnculo;
la figura 13 una vista esquematica en perspectiva de una parte de una forma de realizacion preferida adicional del vehnculo segun la invencion;
la figura 14 una vista lateral esquematica del vehnculo de la figura 13;
la figura 15 una vista frontal esquematica del vehnculo de la figura 13;
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la figura 16 una vista frontal esquematica de una parte de la punta de vetnculo del vetnculo de la figura 13 que se ha separado en un plano de corte que discurre de manera perpendicular a la direccion longitudinal de vetnculo;
la figura 17 una vista frontal esquematica del detalle XVII de la figura 16;
las figuras 18A a 18D en cada caso una vista frontal esquematica de una parte de la punta de vetnculo del vetnculo de la figura 13 que se ha separado en diferentes planos de corte que discurren de manera perpendicular a la direccion longitudinal de vetnculo.
Primer ejemplo de realizacion
A continuacion se describe un primer ejemplo de realizacion preferido del vetnculo segun la invencion en forma de un vetnculo sobre carriles 101 haciendo referencia a las figuras 1 a 6. En el caso del vetnculo sobre carriles 101 se trata de un vagon terminal de un tren automotor para el trafico interurbano cuya velocidad de servicio nominal se situa por encima de 200 km/ti, concretamente a Vn = 250 km/ti.
El vetnculo 101 comprende una caja de vagon 102 que define un recubrimiento exterior 102.1 del vetnculo 101. La caja de vagon 102 se apoya en la zona de sus dos extremos de manera convencional en cada caso en un tren de rodadura en forma de un bogie 103. Sin embargo, se entiende que la presente invencion tambien se puede emplear en conexion con otras configuraciones en las que la caja de vagon se apoya solo en un tren de rodadura.
Para facilitar una compresion mas sencilla de las siguientes explicaciones, se indica en las figuras un sistema de coordenadas de vetnculo x,y,z (previamente establecido mediante el plano de contacto de rueda del bogie 103) en el que la coordenada x designa la direccion longitudinal del vetnculo sobre carriles 101, la coordenada y designa la direccion transversal del vetnculo sobre carriles 101 y la coordenada z designa la direccion de altura del vetnculo sobre carriles 101.
La caja de vagon 102 presenta un tramo de cuerpo 104 y un tramo de cabeza 105 que sigue al mismo. El tramo de cuerpo 104 presenta (aparte de entalladuras locales para componentes funcionales del vetnculo, como por ejemplo colectores de corriente, contenedores de tejado, etc.) un diseno fundamentalmente prismatico (con contornos de corte del recubrimiento exterior 102.1 que son fundamentalmente identicos a lo largo de la direccion longitudinal de vetnculo). En cambio, el tramo de cabeza 105 se estrectia tanto en la direccion de altura de vetnculo como en la direccion transversal de vetnculo tiacia el extremo del vetnculo 101, de modo que durante el funcionamiento del vetnculo 101 puede formar un extremo libre de vetnculo del vetnculo 101.
En el tramo de cabeza 105 esta previsto un compartimento para el conductor, desde el que el conductor controla el vetnculo 101. En el presente ejemplo, el vetnculo 101 esta realizado como vagon-piloto relativamente ligero sin componentes centrales pesados del equipamiento de traccion (como por ejemplo un transformador principal, etc.). Sin embargo, se entiende que, en otras variantes de la invencion, el vetnculo 101 por ejemplo puede ser tambien un tren automotor con componentes centrales correspondientemente pesados del equipamiento de traccion.
La zona de conexion 106 entre el tramo de cabeza 105 y el tramo de cuerpo 104 viene definida por el respectivo punto de transicion sobre el recubrimiento exterior 102.1 en el que el recubrimiento exterior 102.1 pasa a una zona prismatica, esto es, en el que ya no vana la distancia del recubrimiento exterior 102.1 con respecto al plano central longitudinal (plano xz) a lo largo de la direccion longitudinal de vetnculo.
Este punto de transicion se puede situar en diferentes posiciones por la altura de vetnculo en la direccion longitudinal de vetnculo. Tal como se puede deducir por ejemplo de las figuras 1 y 2, la zona de conexion 106 discurre en su zona inferior 106.1 asf como en su zona superior 106.2 fundamentalmente en la direccion de altura de vetnculo (direccion z), mientras que por la zona central 106.3 situada entre las mismas discurre de manera inclinada oblicuamente tiacia atras. Sin embargo, se entiende que, en otras variantes de la invencion, la zona de conexion tambien se puede situar en un unico plano que discurre de manera perpendicular a la direccion longitudinal de vetnculo.
Tal como se puede deducir de la figura 2, el tramo de cabeza 105 tiene una longitud de cabeza maxima Lmax que viene definida por la distancia maxima medida en la direccion longitudinal de vetnculo (direccion x) entre la punta de vetnculo 101.1 y la zona de conexion 106 (vease la figura 2). Una altura de cabeza maxima Hmax del tramo de cabeza 105 viene definida por la distancia maxima medida en la direccion de altura de vetnculo (direccion z) entre el lado inferior de vetnculo del tramo de cabeza 105 y el tejado del tramo de cabeza 105 (veanse las figuras 2 y 3). Finalmente, un anctio de cabeza maximo Bmax del tramo de cabeza 105 viene definido por la distancia maxima medida en la direccion transversal de vetnculo (direccion y) entre los dos lados de vetnculo del tramo de cabeza 105 (vease la figura 3).
Tal como ya se explico al inicio, en el caso de un vetnculo 101 de este tipo con su velocidad de servicio nominal relativamente elevada y su peso relativamente bajo existe basicamente el problema de que tenga una denominada sensibilidad al viento lateral elevada.
Asf, tal como se representa en la figura 1 de manera simplificada mediante los vectores Wx, Wy y W, por ejemplo
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mediante el viento lateral Wy en combinacion con el flujo incidente Wx paralelo a la direccion longitudinal de vetnculo (que resulta de la velocidad de desplazamiento v del vetnculo 101 y una posible componente del viento sobre el fondo en esta direccion) se produce un flujo incidente W oblicuo en total para la caja de vagon 102 para la que es valida la siguiente ecuacion vectorial:
W = Wx + Wy . (1)
A medida que aumenta la velocidad de flujo incidente W o a medida que aumenta la desviacion con respecto al flujo incidente paralelo a la direccion de desplazamiento, se puede producir, en caso de vehnculos convencionales, una distribucion de presion desfavorable en la cabeza de vetnculo anterior que entre otras cosas provoca una sustentacion y dado el caso un momento de balanceo en la zona de la cabeza de vetnculo que dado el caso puede llevar a una descarga considerable de ruedas en el tren de rodadura en la zona de la cabeza de vetnculo.
Para aumentar la estabilidad al viento lateral del vetnculo 101 (o reducir la sensibilidad al viento lateral) esta previsto en el tramo de cabeza 105 un dispositivo de desprendimiento de flujo 107 que en caso de un flujo oblicuo W al menos reduce el caracter desfavorable de la distribucion en la zona del tramo de cabeza 105 mediante una separacion temprana y permanente en el lado de sotavento del flujo del recubrimiento exterior 102.1 (por ejemplo una irregularidad en la direccion transversal de vetnculo), y de este modo evita descargas excesivas de ruedas en el tren de rodadura 103 que de otro modo resultan de ello.
El dispositivo de desprendimiento de flujo 107 comprende para ello a ambos lados de la caja de vagon 102 en cada caso un tramo en forma de garganta 107.1 integrado en el recubrimiento exterior 102.1, sobre cuyo lado exterior (en la direccion transversal de vetnculo) esta definido en cada caso un saliente a modo de tejado 107.2 fundamentalmente ngido. El saliente a modo de tejado 107.2 sobresale hacia fuera con respecto a una geometna, indicada en la figura 4 mediante el contorno 108 de lmeas discontinuas, de vehnculos convencionales con un recubrimiento exterior redondeado. En caso de un flujo oblicuo contra el vetnculo 101, este saliente a modo de tejado 107.2 esta dispuesto en el lado de sotavento de manera separada del plano central longitudinal de vetnculo (plano xz) y en el mismo forma con su tramo de cresta un canto de desprendimiento de flujo para el flujo de aire.
El saliente a modo de tejado 107.2 esta configurado de manera marcada de modo que con todas las velocidades de desplazamiento v que se pueden alcanzar en el servicio normal del vetnculo 101, con las que se podna producir una descarga cntica de ruedas por el viento lateral (por ejemplo en el sentido de la directriz TSI RS mencionada al inicio), se garantiza una separacion permanente fiable del flujo con respecto al recubrimiento exterior 102.1, por tanto se evita de manera fiable que el flujo se coloque de nuevo en el recubrimiento exterior 102.1 (en la direccion de flujo) por detras del saliente 107.2. De este modo, es posible, por ejemplo, a pesar del peso relativamente bajo del vetnculo 101, cumplir con los criterios con respecto a la estabilidad frente al viento lateral, tal como vienen definidos por ejemplo en la directriz TSI RS mencionada al inicio, sin tener que recurrir a medios auxiliares convencionales, como por ejemplo un lastre adicional o similares, o a una reduccion temprana, forzada por el viento lateral, de la velocidad de desplazamiento.
Tal como se puede deducir en particular de las figuras 4 y 5, el saliente a modo de tejado 107.2 presenta para ello un primer tramo de tejado 107.3, dirigido al plano central longitudinal de vetnculo (plano xz), un segundo tramo de tejado 107.4, alejado del plano central longitudinal de vetnculo, y un tramo de cresta 107.5 que forma una transicion entre el primer tramo de tejado 107.3 y el segundo tramo de tejado 107.4.
El primer tramo de tejado 107.3 y el segundo tramo de tejado 107.4 discurren de manera inclinada entre sf de modo que el tramo de cresta 107.5 forma un canto de desprendimiento de flujo para el flujo de aire, entre otras cosas con la velocidad de servicio nominal Vn del vetnculo sobre carriles y con un flujo oblicuo W contra la caja de vagon 102 y de este modo tambien con un flujo oblicuo contra el saliente a modo de tejado 107.2 mediante un flujo de aire desde el plano central longitudinal de vetnculo.
Para garantizar la separacion fiable y permanente del flujo de aire con un flujo oblicuo contra la caja de vagon 102, el primer tramo de tejado 107.3 y el segundo tramo de tejado 107.4 estan dispuestos entre sf de modo que, por un lado, en caso de un flujo oblicuo contra el vetnculo 101, se le aplica al flujo de aire una direccion de flujo principal a traves del primer tramo de tejado 107.3 en la zona proxima a la capa lfmite del flujo de aire. Por otro lado, el contorno de corte del recubrimiento exterior 102.1 (en un plano de corte que contiene la direccion de flujo principal) se dobla en la zona del segundo tramo de tejado 107.4 (en la direccion de flujo principal tras el tramo de cresta
107.5) tan bruscamente o a modo de precipicio con respecto a la direccion de flujo principal, que el flujo de aire no puede seguir a este cambio rapido de la direccion del recubrimiento exterior 102.1, y por consiguiente se separa de manera permanente del recubrimiento exterior 102.1.
El primer tramo de tejado 107.3 esta configurado en el presente ejemplo de modo que, en un plano transversal de vetnculo que discurre de manera perpendicular a la direccion longitudinal de vetnculo, aplica una primera direccion tangencial T1 al flujo de aire, en caso de un flujo incidente en la direccion transversal de vetnculo (direccion y) desde el plano central longitudinal de vetnculo (plano xz) en una primera zona de conexion 107.6 al tramo de cresta 107.5. Ademas, el segundo tramo de tejado 107.4 esta configurado de modo que en el plano transversal de vetnculo aplica
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una segunda direccion tangencial T2 a un flujo de aire en caso de un flujo incidente en la direccion transversal de vehnculo (direccion y) hacia el plano central longitudinal de vehnculo (plano xz) en una segunda zona de conexion 107.7 al tramo de cresta 107.5 (veanse las figuras 4 y 5).
La primera direccion tangencial T1 y la segunda direccion tangencial T2 definen en este caso un angulo de tejado a (encerrado entre los dos tramos de tejado 107.3, 107.4) del saliente a modo de tejado 107.2.
Para conseguir el cambio rapido descrito de la direccion del recubrimiento exterior 102.1, y de este modo la separacion permanente deseada del flujo, el angulo de tejado a, por una primera zona de canto del saliente a modo de tejado 107.2 que se extiende en la direccion longitudinal de vehnculo, asciende a menos de 120°, tal como se puede deducir en particular de la curva 109 de la figura 6. La curva 109 de la figura 6 representa en este caso para el vehnculo 101 el desarrollo del angulo de tejado a (en grados) por la coordenada x con respecto a la longitud de cabeza maxima Lmax del tramo de cabeza 105 (en porcentaje), partiendo de la punta del vehnculo (0 %). Lo mismo se puede deducir tambien de los contornos de corte del recubrimiento exterior 102.1 (en planos de corte perpendiculares a la direccion longitudinal de vehnculo) que se representan a modo de lmeas de altura en la figura 3.
Tal como se puede deducir en particular de la curva 109, la primera zona de canto se extiende aproximadamente desde un 1 % hasta un 42 % (esto es, aproximadamente por un 41 %) de la longitud de cabeza maxima Lmax. En una segunda zona de canto que se extiende aproximadamente desde un 1,5 % hasta un 41 % (esto es, aproximadamente por un 39,5 %) de la longitud de cabeza maxima Lmax, el angulo de tejado a asciende a menos de 110°. En una tercera zona de canto que se extiende aproximadamente desde un 2 % hasta un 29 % (esto es, aproximadamente por un 27 %) de la longitud de cabeza maxima Lmax, el angulo de tejado a asciende a menos de 100°. En una cuarta zona de canto que se extiende aproximadamente desde un 3 % hasta un 20 % (esto es, aproximadamente por un 17 %) de la longitud de cabeza maxima Lmax, el angulo de tejado a asciende a menos de 90°. El angulo de tejado mmimo amin = 82° se alcanza en el corte representado en la figura 4 (que corresponde al contorno de corte IV de la figura 3) que se situa aproximadamente a un 8 % de la longitud de cabeza maxima Lmax.
Con respecto a la posicion del saliente a modo de tejado 107.2 en la direccion de altura de vetnculo (direccion z) cabe senalar que el tramo de cresta 107.5 de la primera zona de canto, partiendo del canto inferior de vehnculo (0 %), se extiende aproximadamente desde un 25 % hasta un 61 % (esto es, aproximadamente por un 36 %) de la altura de cabeza maxima Hmax, aumentando el tramo de cresta 107.5 hacia el tramo de cuerpo 104. En la segunda zona de canto, el tramo de cresta 107.5 se extiende aproximadamente desde un 25,5 % hasta un 56 % (esto es, aproximadamente por un 30,5 %) de la altura de cabeza maxima Hmax. En la tercera zona de canto, el tramo de cresta 107.5 se extiende aproximadamente desde un 26 % hasta un 51 % (esto es, aproximadamente por un 25 %) de la altura de cabeza maxima Hmax. En la cuarta zona de canto, el tramo de cresta 107.5 se extiende aproximadamente desde un 31 % hasta un 43 % (esto es, aproximadamente por un 12 %) de la altura de cabeza maxima Hmax. El punto del tramo de cresta 107.5 con el angulo de tejado mmimo (amin = 82°; vease la figura 4) se situa aproximadamente a un 33,5 % de la altura de cabeza maxima Hmax. Con respecto a la posicion del saliente a modo de tejado 107.2 en la direccion transversal de vehnculo (direccion y) cabe senalar que el tramo de cresta 107.5 de la primera zona de canto se extiende, partiendo del plano central longitudinal (0 %) aproximadamente desde un 32 % hasta un 39 % (esto es, aproximadamente por un 7 %) del ancho de cabeza maximo Bmax, alejandose el tramo de cresta 107.5 del plano central longitudinal hacia el tramo de cuerpo 104. En la segunda zona de canto, el tramo de cresta 107.5 se extiende aproximadamente desde un 32,2 % hasta un 38 % (esto es, aproximadamente por un 5,8 %) del ancho de cabeza maximo Bmax. En la tercera zona de canto, el tramo de cresta 107.5 se extiende aproximadamente desde un 32,5 % hasta un 37,2 % (esto es, aproximadamente por un 4,7 %) del ancho de cabeza maximo Bmax. En la cuarta zona de canto, el tramo de cresta 107.5 se extiende aproximadamente desde un 33 % hasta un 35,9 % (esto es, aproximadamente por un 2,9 %) del ancho de cabeza maximo Bmax. El punto del tramo de cresta 107.5 con el angulo de tejado mmimo (amin = 82°; vease la figura 4) se situa aproximadamente a un 34,5 % del ancho de cabeza maximo Bmax.
En el presente ejemplo, el recubrimiento exterior 102.1 forma en la zona de los tramos de tejado 107.3 o 107.4 una superficie fundamentalmente lisa (con un cambio de curvatura como maximo moderado en la direccion transversal de vehnculo). El contorno de corte en el recubrimiento exterior 102.1 presenta en un plano de corte que discurre de manera perpendicular a la direccion longitudinal de vehnculo un punto de inflexion WP que esta dispuesto mas proximo al tramo de cresta 107.5 que en el plano central longitudinal de vehnculo. De este modo, se produce un contorno de corte ondulado ventajoso con respecto al flujo incidente sin perturbaciones con el que se puede realizar de manera sencilla un recubrimiento exterior 102.1 liso en total del vehnculo 101, sin cantos, con excepcion del tramo de cresta.
En particular, de este modo la primera direccion tangencial T1 o la segunda direccion tangencial T2 corresponden respectivamente a la tangente en la primera zona de conexion 107.6 o en la segunda zona de conexion 107.7. Sin embargo, se entiende que, en otras variantes de la invencion, el recubrimiento exterior 102.1 de la caja de vagon 102 en la respectiva zona de conexion no tiene que presentar necesariamente un contorno o superficie tan liso. Mas bien, en este caso son posibles desviaciones locales (por ejemplo nervios, cantos, abolladuras locales, etc., tal como se indican en la figura 5 mediante el contorno 110 de lmeas discontinuas), siempre que se le aplique al respectivo flujo en la zona proxima a la capa lfmite la respectiva direccion tangencial T1 o T2 como direccion de flujo principal.
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El tramo de cresta 107.5 esta disenado de modo que en su zona se realice un cambio lo suficientemente brusco o rapido de la direccion del recubrimiento exterior 102.1 que garantiza una separacion permanente del flujo. Para ello, el tramo de cresta 107.5 esta configurado fundamentalmente con un canto vivo en un plano transversal de vehmulo que discurre de manera perpendicular a la direccion longitudinal de vehmulo. Para ello, el tramo de cresta 107.5 esta redondeado, sin embargo, el radio de curvatura del tramo de cresta 107.5 asciende solo a 5 mm (dado el caso incluso solo a 2 mm), mientras que su dimension transversal maxima asciende a menos de 5 mm (dado el caso incluso a menos de 3 mm), de modo que define un canto marcado que favorece esta separacion permanente del flujo, pero que aun se puede fabricar de manera lo suficientemente sencilla.
Tal como se puede deducir ademas de las figuras 3 y 4, el saliente a modo de tejado 107.2 esta configurado y dispuesto en el presente ejemplo a modo de rampa, de modo que se le aplica al flujo de aire en su zona una componente de flujo intensa dirigida alejandose radialmente del recubrimiento exterior 102.1. Tal como se puede deducir de la figura 4, la direccion radial viene definida en el sentido de la presente invencion en una seccion transversal de vehmulo que discurre de manera perpendicular a la direccion longitudinal de vehmulo mediante una lmea de conexion R entre un punto del tramo de cresta 107.5 y el centro de gravedad superficial A de la seccion transversal de vehmulo. En el presente ejemplo, la primera direccion tangencial T1 y la direccion radial R encierran un angulo p inferior a 45° por la primera zona de canto. En el corte representado en la figura 4, el angulo p asciende incluso solo aproximadamente a 5°.
Tal como se puede deducir ademas de las figuras 1 y 3, el tramo en forma de garganta 107.1 con el saliente a modo de tejado 107.2 esta dispuesto en una zona situada relativamente externa (en la direccion transversal de vehmulo) fuera de un vidrio frontal 111 del tramo de cabeza 105, ya que allf se puede realizar de manera especialmente sencilla. Ademas, esta posicion situada relativamente en el exterior es ventajosa con respecto a la realizacion sencilla del saliente a modo de tejado 107.2 , ya que mediante la conformacion general del tramo de cabeza 105 en esta zona situada muy externamente se favorece un pandeo correspondientemente brusco o a modo de precipicio del recubrimiento exterior 102.1 con respecto a la direccion de flujo principal.
El desarrollo de los salientes a modo de tejado 107.1 depende de la geometna general del tramo de cabeza 105 para conseguir de manera adaptada para el mismo un nivel optimo con respecto a una sensibilidad reducida al viento lateral con poca produccion de ruidos y una baja resistencia al desplazamiento.
Tal como se puede deducir ademas de las figuras 1 y 3 en este contexto, los tramos de cresta 107.5 de los dos salientes a modo de tejado 107.1 discurren, en una vista frontal, en la direccion del eje longitudinal de vehmulo fundamentalmente en forma de V entre sf, definiendo una configuracion convexa en forma de V. De este modo, de manera ventajosa se consigue una aproximacion del desarrollo de los tramos de cresta 107.5 o de los salientes a modo de tejado 107.1 al desarrollo de las lmeas de flujo con un flujo incidente meramente axial. Esto resulta muy ventajoso porque de este modo no se introduce ninguna perturbacion en el flujo a traves de los salientes a modo de tejado 107.1, en particular a traves de sus tramos de cresta 107.5 en caso de un flujo incidente meramente axial contra la caja de vagon 102, de modo que en caso de un flujo incidente meramente axial o en caso de un flujo incidente solo poco diferente al mismo se produce una produccion de ruidos lo menor posible asf como una resistencia al desplazamiento lo menor posible.
En el presente ejemplo, el desarrollo de los tramos de cresta 107.5 o de los salientes a modo de tejado 107.1 sigue para ello al desarrollo de una lmea de flujo de guiado. En este caso, la lmea de flujo de guiado es una lmea de flujo fundamentalmente no perturbada que se produce en caso de un flujo incidente contra la caja de vagon 102 que se realiza meramente en la direccion longitudinal de vehmulo. En otras variantes de la invencion, tambien se puede realizar en este sentido una adaptacion a un vehmulo de referencia convencional con un recubrimiento exterior de referencia alisado, curvado de manera continua, sin el saliente a modo de tejado, aunque con una forma identica por lo demas. La lmea de flujo de guiado se produce entonces con un flujo incidente contra el vehmulo de referencia que se produce meramente en la direccion longitudinal de vehmulo.
Segundo ejemplo de realizacion
Una realizacion ventajosa adicional del vehmulo 201 segun la invencion se describe a continuacion con referencia a las figuras 6 a 12D. En este caso, el vehmulo 201 corresponde, con respecto a su diseno y funcionamiento basicos, al vehmulo 101 de las figuras 1 a 5, de modo que en este caso se explican solo las diferencias. En particular, componentes del mismo tipo estan dotados de numeros de referencia incrementados por el valor 100. Siempre que a continuacion no se indique lo contrario, con respecto a las caractensticas, funciones y ventajas de estos componentes se hace referencia a las explicaciones anteriores en relacion con el primer ejemplo de realizacion.
La diferencia con respecto al vehmulo 101 consiste en que en el caso del vehmulo 201 se trata de un vagon-piloto para un tren automotor, cuya velocidad de servicio nominal se situa por encima de 300 km/h, concretamente a Vn = 360 km/h.
Para aumentar la estabilidad al viento lateral del vehmulo 201, esta previsto en el tramo de cabeza 205 de la caja de vagon 202 a su vez un dispositivo de desprendimiento de flujo 207 que en caso de un flujo oblicuo W al menos reduce el caracter desfavorable (por ejemplo un desequilibrio existente en la direccion transversal de vehmulo) de la
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distribucion de presion en la zona del tramo de cabeza 205 mediante una separacion temprana y permanente en el lado de sotavento del flujo del recubrimiento exterior 202.1, y de este modo evita descargas excesivas de ruedas en el tren de rodadura 203 que de otro modo resultan de ello.
Para ello, el dispositivo de desprendimiento de flujo 207 comprende de nuevo a ambos lados de la caja de vagon 202 en cada caso un tramo en forma de garganta 207.1 integrado en el recubrimiento exterior 202.1, en cuyo lado exterior (en la direccion transversal de vehnculo) esta definido en cada caso un saliente a modo de tejado 207.2 fundamentalmente ngido. El saliente a modo de tejado 207.2 sobresale con un recubrimiento exterior redondeado hacia fuera con respecto a una geometna indicada en la figura 10 mediante el contorno 208 de lmeas discontinuas. En caso de un flujo oblicuo contra el vehnculo 201, este saliente a modo de tejado 207.2 esta dispuesto en el lado de sotavento de manera separada del plano central longitudinal de vehnculo (plano xz), y en el mismo forma con su tramo de cresta 207.5 un canto de desprendimiento de flujo para el flujo de aire.
El saliente a modo de tejado 207.2 esta configurado de manera marcada de modo que con todas las velocidades de desplazamiento v que se pueden alcanzar en el servicio normal del vehnculo 201, con las que se podna producir una descarga cntica de ruedas por viento lateral (por ejemplo en el sentido de la directriz TSI RS mencionada al inicio), se garantiza una separacion permanente fiable del flujo con respecto al recubrimiento exterior 202.1, por tanto se evita de manera fiable que el flujo se vuelva a colocar en el recubrimiento exterior 202.1 (en la direccion de flujo) por detras del saliente 207.2. De este modo, es posible, por ejemplo, a pesar del peso relativamente bajo del vehnculo
201, cumplir con los criterios con respecto a la estabilidad frente al viento, tal como vienen definidos por ejemplo en la directriz TSI RS mencionada al inicio, sin tener que recurrir a medios auxiliares convencionales, como por ejemplo un lastre adicional o similares, o a una reduccion temprana de la velocidad de desplazamiento, forzada por viento lateral.
Tal como se puede deducir en particular de las figuras 10 y 11, el saliente a modo de tejado 207.2 presenta para ello a su vez un primer tramo de tejado 207.3, dirigido al plano central longitudinal de vehnculo (plano xz), un segundo tramo de tejado 207.4, alejado del plano central longitudinal de vehnculo, y un tramo de cresta 207.5 con un canto vivo (con un radio de curvatura 3 mm, con una dimension transversal maxima inferior a 4 mm) que forma una transicion entre el primer tramo de tejado 207.3 y el segundo tramo de tejado 207.4. En el presente ejemplo, el contorno de corte del primer tramo de tejado 207.3 y del segundo tramo de tejado 207.4 como maximo esta muy poco curvado, de modo que se produce una geometna configurada de manera especialmente sencilla, facil de fabricar para el tramo de cabeza 205 en esta zona.
Para garantizar la separacion fiable y permanente del flujo de aire en caso de un flujo oblicuo contra la caja de vagon
202, el primer tramo de tejado 207.3 y el segundo tramo de tejado 207.4 estan dispuestos entre sf de modo que, por un lado, en caso de un flujo oblicuo contra el vehnculo 201, se le aplica al flujo de aire una direccion de flujo principal a traves del primer tramo de tejado 207.3 en la zona proxima a la capa lfmite del flujo de aire. Por otro lado, el contorno de corte del recubrimiento exterior 202.1 (en un plano de corte que contiene la direccion de flujo principal) se dobla en la zona del segundo tramo de tejado 207.4 (en la direccion de flujo principal tras el tramo de cresta
207.5) tan bruscamente o a modo de precipicio con respecto a la direccion de flujo principal, que el flujo de aire no puede seguir a este cambio rapido de la direccion del recubrimiento exterior 202.1, y por consiguiente se separa permanentemente del recubrimiento exterior 202.1.
El primer tramo de tejado 207.3 y el segundo tramo de tejado 207.4 definen a su vez una direccion tangencial T1 o una segunda direccion tangencial T2 que a su vez definen un angulo de tejado a (encerrado entre los dos tramos de tejado 207.3, 207.4) del saliente a modo de tejado 207.2.
Para conseguir el cambio rapido anteriormente descrito de la direccion del recubrimiento exterior 202.1, y de este modo la separacion permanente deseada del flujo, el angulo de tejado a, por una primera zona de canto del saliente a modo de tejado 207.2 que se extiende en la direccion longitudinal de vehnculo, asciende a menos de 120°, tal como se puede deducir en particular de la curva 209 de la figura 6. La curva 209 de la figura 6 representa en este caso para el vehnculo 201 el desarrollo del angulo de tejado a (en grados) por la coordenada x con respecto a la longitud de cabeza maxima Lmax del tramo de cabeza 205 (en porcentaje), partiendo de la punta del vehnculo (0 %).
Tal como se puede deducir en particular de la curva 209, la primera zona de canto se extiende aproximadamente desde un 35 % hasta un 80 % (esto es, aproximadamente por un 45 %) de la longitud de cabeza maxima Lmax. En una segunda zona de canto que se extiende aproximadamente desde un 42 % hasta un 73 % (esto es, aproximadamente por un 31 %) de la longitud de cabeza maxima Lmax, el angulo de tejado a asciende a menos de 110°. El angulo de tejado mmimo amin = 100° se alcanza en el corte representado en la figura 10 que se situa aproximadamente a un 50 % de la longitud de cabeza maxima Lmax.
Las figuras 12A a 12D muestran, para resaltar los contornos de corte del recubrimiento exterior 202.1, partes de la punta de vehnculo 201.1 que se han separado en los dos extremos de la primera zona de canto o de la segunda zona de canto (en la figura 12A con aproximadamente un 35 % de la longitud de cabeza maxima Lmax, en la figura 12B con aproximadamente un 42 % de la longitud de cabeza maxima Lmax, en la figura 12C con aproximadamente un 73 % de la longitud de cabeza maxima Lmax y en la figura 12D con aproximadamente un 80 % de la longitud de cabeza maxima Lmax).
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Con respecto a la posicion del saliente a modo de tejado 207.2 en la direccion de altura de vehnculo (direccion z) cabe senalar que el tramo de cresta 207.5 de la primera zona de canto se extiende, partiendo del canto inferior de vehnculo (0 %), aproximadamente desde un 58 % hasta un 92 % (esto es, aproximadamente por un 34 %) de la altura de cabeza maxima Hmax, aumentando el tramo de cresta 207.5 hacia el tramo de cuerpo 204. En la segunda zona de canto, el tramo de cresta 207.5 se extiende aproximadamente desde un 67 % hasta un 91 % (esto es, aproximadamente por un 24 %) de la altura de cabeza maxima Hmax. El punto del tramo de cresta 207.5 con el angulo de tejado mmimo (amin = 100°; vease la figura 10) se situa aproximadamente a un 76 % de la altura de cabeza maxima Hmax.
Con respecto a la posicion del saliente a modo de tejado 207.2 en la direccion transversal de vehnculo (direccion y) cabe senalar que el tramo de cresta 207.5 de la primera zona de canto se extiende, partiendo del plano central longitudinal (0 %), aproximadamente desde un 24 % hasta un 40 % (esto es, aproximadamente por un 16 %) del ancho de cabeza maximo Bmax, alejandose el tramo de cresta 207.5 del plano central longitudinal hacia el tramo de cuerpo 204. En la segunda zona de canto, el tramo de cresta 207.5 se extiende aproximadamente desde un 26 % hasta un 39 % (esto es, aproximadamente por un 13 %) del ancho de cabeza maximo Bmax. El punto del tramo de cresta 207.5 con el angulo de tejado mmimo (amin = 105°; vease la figura 10) se situa aproximadamente a un 30 % del ancho de cabeza maximo Bmax.
En el presente ejemplo, el recubrimiento exterior 202.1 forma en la zona de los tramos de tejado 207.3 o 207.4 una superficie fundamentalmente lisa (con un cambio de curvatura como maximo moderado en la direccion transversal de vehnculo). El contorno de corte del recubrimiento exterior 202.1 presenta en un plano de corte que discurre de manera perpendicular a la direccion longitudinal de vehnculo un punto de pandeo KP que esta definido en la base de un pandeo en forma de V del contorno de corte.
Tal como se puede deducir ademas de las figuras 10 y 11, el saliente a modo de tejado 207.2 esta disenado y dispuesto tambien en el presente ejemplo a modo de rampa, de modo que se le aplica al flujo de aire en su zona una componente de flujo intensa dirigida alejandose radialmente del recubrimiento exterior 202.1. Tal como se puede deducir de la figura 10, la direccion radial en el sentido de la presente invencion a su vez viene definida en una seccion transversal de vehnculo que discurre de manera perpendicular a la direccion longitudinal de vehnculo mediante una lmea de conexion R entre un punto del tramo de cresta 207.5 y el centro de gravedad superficial A de la seccion transversal de vehnculo. En el presente ejemplo, la primera direccion tangencial T1 y la direccion radial R encierran un angulo p inferior a 60° por la primera zona de canto. En el corte representado en la figura 10, el angulo p asciende aproximadamente a 50°.
Tal como se puede deducir ademas de las figuras 7 y 9, el tramo en forma de garganta 207.1 con el saliente a modo de tejado 207.2 esta dispuesto en una zona situada relativamente en el exterior (en la direccion transversal de vehnculo) fuera de un vidrio frontal 211 del tramo de cabeza 205, ya que en la misma se puede realizar de manera especialmente sencilla. Ademas, esta posicion situada relativamente en el exterior resulta ventajosa con respecto a la realizacion sencilla del saliente a modo de tejado 207.2, ya que mediante la conformacion general del tramo de cabeza 205 se favorece en esta zona situada muy externamente un pandeo correspondientemente brusco o a modo de precipicio del recubrimiento exterior 202.1 con respecto a la direccion de flujo principal.
Una ventaja adicional de este diseno con los dos salientes a modo de tejado 207.2 se basa en que en el presente ejemplo se puede realizar un vidrio frontal plano 211, por lo que se simplifica extremadamente su fabricacion. Sin embargo, se entiende que, en otras variantes de la invencion, tambien en este caso puede estar previsto de nuevo un contorno abombado entre los dos salientes a modo de tejado 207.2, tal como se indica en la figura 11 mediante el contorno 212 de lmea discontinua con dos puntos. En este caso, entonces esta previsto de nuevo en cada caso un punto de inflexion WP del contorno 212.
El desarrollo de los salientes a modo de tejado 207.1 depende de la geometna general del tramo de cabeza 205 para conseguir de manera adaptada para el mismo un nivel optimo con respecto a una sensibilidad reducida al viento lateral con poca produccion de ruidos y una baja resistencia al desplazamiento.
Tal como se puede deducir ademas de las figuras 7 y 9 en este contexto, los tramos de cresta 207.5 de los dos salientes a modo de tejado 207.1 discurren, en una vista frontal, en la direccion del eje longitudinal de vehnculo fundamentalmente en forma de V entre sf, definiendo una configuracion concava en forma de V. De este modo, se consigue de manera ventajosa una aproximacion del desarrollo de los tramos de cresta 207.5 o de los salientes a modo de tejado 207.1 al desarrollo de las lmeas de flujo en caso de un flujo incidente meramente axial. Esto resulta muy ventajoso porque de este modo, en caso de un flujo incidente meramente axial contra la caja de vagon 202, no se introduzca ninguna perturbacion en el flujo a traves de los salientes a modo de tejado 207.1, en particular a traves de sus tramos de cresta 207.5, de modo que en caso de un flujo incidente meramente axial o en caso de un flujo incidente solo poco diferente al mismo se produce una produccion de ruidos lo menor posible asf como una resistencia al desplazamiento lo menor posible.
En el presente ejemplo, el desarrollo de los tramos de cresta 207.5 o de los salientes a modo de tejado 207.1 sigue para ello al desarrollo de una lmea de flujo de guiado. En este caso, la lmea de flujo de guiado es una lmea de flujo fundamentalmente no perturbada que se produce con un flujo incidente contra la caja de vagon 202 que se realiza
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meramente en la direccion longitudinal de vehnculo. En otras variantes de la invencion, tambien se puede realizar en este sentido una adaptacion a un vehnculo de referencia convencional con un recubrimiento exterior de referencia alisado, curvado de manera continua, sin el saliente a modo de tejado 207.1, aunque con una forma identica por lo demas. La lmea de flujo de guiado se produce entonces con un flujo incidente contra el vehnculo de referencia que se realiza meramente en la direccion longitudinal de vehnculo.
Tercer ejemplo de realizacion
A continuacion se describe una realizacion ventajosa adicional del vehnculo 301 segun la invencion con referencia a las figuras 6 y 13 a 18D. El vehnculo 301 corresponde en este caso, con respecto a su diseno y funcionamiento basico, al vehnculo 101 de las figuras 1 a 5, de modo que en este caso solo se explican las diferencias. En particular, componentes del mismo tipo estan dotados de numeros de referencia incrementados por el valor 200. Siempre que a continuacion no se indique lo contrario, con respecto a las caractensticas, funciones y ventajas de estos componentes se hace referencia a las explicaciones anteriores en relacion con el primer ejemplo de realizacion.
La diferencia con respecto al vehnculo 101 consiste en que en el caso del vehnculo 301 se trata de un vagon-piloto para un tren de doble planta, cuya velocidad de servicio nominal se situa por encima de 180 km/h, concretamente a Vn = 200 km/h.
Para aumentar la estabilidad al viento lateral del vehnculo 301, esta previsto en el tramo de cabeza 305 de la caja de vagon 302 a su vez un dispositivo de desprendimiento de flujo 307 que en caso de un flujo oblicuo W al menos reduce el caracter desfavorable (por ejemplo una irregularidad en la direccion transversal de vehnculo) de la distribucion de presion en la zona del tramo de cabeza 305 mediante una separacion temprana y permanente en el lado de sotavento del flujo del recubrimiento exterior 302.1, y de este modo evita descargas excesivas de ruedas en el tren de rodadura 303 que de otro modo resultan de ello.
El dispositivo de desprendimiento de flujo 307 comprende para ello a su vez a ambos lados de la caja de vagon 302 en cada caso un tramo en forma de garganta 307.1 integrado en el recubrimiento exterior 302.1, sobre cuyo lado exterior (en la direccion transversal de vetnculo) esta definido en cada caso un saliente a modo de tejado 307.2 fundamentalmente ngido. El saliente a modo de tejado 307.2 sobresale con un recubrimiento exterior redondeado hacia fuera con respecto a una geometna indicada en la figura 16 mediante el contorno 308 de lmeas discontinuas de vehnculos convencionales. En caso de un flujo oblicuo contra el vehnculo 301, este saliente a modo de tejado 307.2 esta dispuesto en el lado de sotavento de manera separada del plano central longitudinal de vehnculo (plano xz) y en el mismo forma con su tramo de cresta 307.5 un canto de desprendimiento de flujo para el flujo de aire.
El saliente a modo de tejado 307.2 esta configurado de manera marcada de modo que con todas las velocidades de desplazamiento v que se pueden alcanzar en el servicio normal del vehnculo 301, con las que se podna producir una descarga cntica de ruedas por viento lateral (por ejemplo en el sentido de la directriz TSI RS mencionada al inicio), se garantiza una separacion permanente fiable del flujo con respecto al recubrimiento exterior 302.1, por tanto se evita de manera fiable que el flujo se vuelva a colocar en el recubrimiento exterior 302.1 (en la direccion de flujo) por detras del saliente 307.2. De este modo, es posible, por ejemplo, a pesar del peso relativamente bajo del vehnculo 301, cumplir con los criterios con respecto a la estabilidad frente al viento lateral, tal como vienen definidos por ejemplo en la directriz TSI RS mencionada al inicio, sin tener que recurrir a medios auxiliares convencionales como por ejemplo un lastre adicional o similares, o a una reduccion temprana de la velocidad de desplazamiento, forzada por viento lateral.
Tal como se puede deducir en particular de las figuras 16 y 17, el saliente a modo de tejado 307.2 presenta para ello a su vez un primer tramo de tejado 307.3, dirigido al plano central longitudinal de vehnculo (plano xz), un segundo tramo de tejado 307.4, alejado del plano central longitudinal de vehnculo, y un tramo de cresta 307.5 con un canto vivo (con un radio de curvatura de 3 mm, con una dimension transversal maxima inferior a 4 mm) que forma una transicion entre el primer tramo de tejado 307.3 y el segundo tramo de tejado 307.4. En el presente ejemplo, el contorno de corte del primer tramo de tejado 307.3 y del segundo tramo de tejado 307.4 esta como maximo muy poco curvado, de modo que se produce una geometna configurada de manera especialmente sencilla, facil de fabricar, para el tramo de cabeza 305 en esta zona.
Para garantizar la separacion fiable y permanente del flujo de aire con un flujo oblicuo contra la caja de vagon 302, el primer tramo de tejado 307.3 y el segundo tramo de tejado 307.4 estan dispuestos entre sf de modo que, por un lado, en caso de un flujo oblicuo contra el vehnculo 301, se le aplica al flujo de aire una direccion de flujo principal a traves del primer tramo de tejado 307.3 en la zona proxima a la capa lfmite del flujo de aire. Por otro lado, el contorno de corte del recubrimiento exterior 302.1 (en un plano de corte que contiene la direccion de flujo principal) se dobla en la zona del segundo tramo de tejado 307.4 (en la direccion de flujo principal tras el tramo de cresta
307.5) tan bruscamente o a modo de precipicio con respecto a la direccion de flujo principal, que el flujo de aire no puede seguir a este cambio rapido de la direccion del recubrimiento exterior 302.1, y por consiguiente se separa de manera permanente del recubrimiento exterior 302.1.
El primer tramo de tejado 307.3 y el segundo tramo de tejado 307.4 a su vez definen una direccion tangencial T1 o una segunda direccion tangencial T2, que a su vez definen un angulo de tejado a (encerrado entre los dos tramos de
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tejado 307.3, 307.4) del saliente a modo de tejado 307.2.
Para conseguir el cambio rapido anteriormente descrito de la direccion del recubrimiento exterior 302.1, y de este modo la separacion permanente deseada del flujo, el angulo de tejado a, por una primera zona de canto del saliente a modo de tejado 307.2 que se extiende en la direccion longitudinal de vehnculo, asciende a menos de 120°, como se puede deducir en particular de la curva 309 de la figura 6. En este caso, la curva 309 de la figura 6 representa para el vehnculo 301 el desarrollo del angulo de tejado a (en grados) por la coordenada x con respecto a la longitud de cabeza maxima Lmax del tramo de cabeza 305 (en porcentaje), partiendo de la punta del vehnculo (0 %)
Tal como se puede deducir en particular de la curva 309, la primera zona de canto se extiende aproximadamente desde un 1 % hasta un 38 % (esto es, aproximadamente por un 37 %) de la longitud de cabeza maxima Lmax. En una segunda zona de canto que se extiende aproximadamente desde un 2 % hasta un 35 % (esto es, aproximadamente por un 33 %) de la longitud de cabeza maxima Lmax, el angulo de tejado a asciende a menos de 110°. En una tercera zona de canto que se extiende aproximadamente desde un 3 % hasta un 31 % (esto es, aproximadamente por un 28 %) de la longitud de cabeza maxima Lmax, el angulo de tejado a asciende a menos de 100°. En una cuarta zona de canto que se extiende aproximadamente desde un 5 % hasta un 28 % (esto es, aproximadamente por un 22 %) de la longitud de cabeza maxima Lmax, el angulo de tejado a asciende a menos de 90°. En una quinta zona de canto que se extiende aproximadamente desde un 9 % hasta un 22 % (esto es, aproximadamente por un 13 %) de la longitud de cabeza maxima Lmax, el angulo de tejado a asciende a menos de 80°. El angulo de tejado mmimo amin = 76° se consigue en el corte representado en la figura 16 que se situa aproximadamente a un 18 % de la longitud de cabeza maxima Lmax.
Las figuras 18A a 18D muestran, para resaltar los contornos de corte del recubrimiento exterior 302.1, partes de la punta de vetnculo 301.1 que se han separado en los dos extremos de la primera zona de canto o de la segunda zona de canto (en la figura 18A aproximadamente con un 5 % de la longitud de cabeza maxima Lmax, en la figura 18B aproximadamente con un 6 % de la longitud de cabeza maxima Lmax, en la figura 18C aproximadamente con un 32 % de la longitud de cabeza maxima Lmax y en la figura 18D aproximadamente con un 37 % de la longitud de cabeza maxima Lmax).
Con respecto a la posicion del saliente a modo de tejado 307.2 en la direccion de altura de vehnculo (direccion z) cabe senalar que el tramo de cresta 307.5 de la primera zona de canto, partiendo del canto inferior de vehnculo (0 %), se extiende aproximadamente desde un 23 % hasta un 72 % (esto es, aproximadamente por un 49 %) de la altura de cabeza maxima Hmax, aumentando el tramo de cresta 307.5 hacia el tramo de cuerpo 304. En la segunda zona de canto, el tramo de cresta 307.5 se extiende aproximadamente desde un 25 % hasta un 69 % (esto es, aproximadamente por un 44 %) de la altura de cabeza maxima Hmax. En la tercera zona de canto, el tramo de cresta
307.5 se extiende aproximadamente desde un 34 % hasta un 65 % (esto es, aproximadamente por un 31 %) de la altura de cabeza maxima Hmax. En la cuarta zona de canto, el tramo de cresta 307.5 se extiende aproximadamente desde un 36 % hasta un 64 % (esto es, aproximadamente por un 28 %) de la altura de cabeza maxima Hmax. En la quinta zona de canto, el tramo de cresta 307.5 se extiende aproximadamente desde un 42 % hasta un 55 % (esto es, aproximadamente por un 13 %) de la altura de cabeza maxima Hmax. El punto del tramo de cresta 307.5 con el angulo de tejado mmimo (amin = 76°; vease la figura 16) se situa aproximadamente a un 50 % de la altura de cabeza maxima Hmax.
Con respecto a la posicion del saliente a modo de tejado 307.2 en la direccion transversal de vehnculo (direccion y) cabe senalar que el tramo de cresta 307.5 de la primera zona de canto, partiendo del plano central longitudinal (0 %), se extiende aproximadamente desde un 28 % hasta un 42 % (esto es, aproximadamente por un 14 %) del ancho de cabeza maximo Bmax, alejandose el tramo de cresta 307.5 del plano central longitudinal hacia el tramo de cuerpo 304. En la segunda zona de canto, el tramo de cresta 307.5 se extiende aproximadamente desde un 29 % hasta un 42 % (esto es, aproximadamente por un 13 %) del ancho de cabeza maximo Bmax. En la tercera zona de canto, el tramo de cresta 307.5 se extiende aproximadamente desde un 36 % hasta un 41,5 % (esto es, aproximadamente por un 5,5 %) del ancho de cabeza maximo Bmax. En la cuarta zona de canto, el tramo de cresta
307.5 se extiende aproximadamente desde un 36,5 % hasta un 41 % (esto es, aproximadamente por un 4,5 %) del ancho de cabeza maximo Bmax. En la quinta zona de canto, el tramo de cresta 307.5 se extiende aproximadamente desde un 37,5 % hasta un 39,5 % (esto es, aproximadamente por un 2 %) del ancho de cabeza maximo Bmax. El punto del tramo de cresta 307.5 con el angulo de tejado mmimo (amin = 76°; vease la figura 16) se situa aproximadamente a un 39 % del ancho de cabeza maximo Bmax.
En el presente ejemplo, el recubrimiento exterior 302.1 forma en la zona de los tramos de tejado 307.3 o 307.4 una superficie fundamentalmente lisa (con un cambio de curvatura como maximo moderado en la direccion transversal de vehnculo). El contorno de corte del recubrimiento exterior 302.1 presenta en un plano de corte que discurre de manera perpendicular a la direccion longitudinal de vehnculo un punto de inflexion WP, por lo que a su vez esta definido un contorno de corte ondulado.
Tal como se puede deducir ademas de las figuras 16 y 17, el saliente a modo de tejado 307.2 esta disenado y dispuesto tambien en el presente ejemplo a modo de rampa, de modo que se le puede aplicar al flujo de aire en su zona una componente de flujo intensa dirigida alejandose radialmente del recubrimiento exterior 302.1. Tal como se puede deducir de la figura 16, la direccion radial en el sentido de la presente invencion viene definida a su vez en
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una seccion transversal de vefnculo que discurre de manera perpendicular a la direccion longitudinal de vefnculo mediante una lmea de conexion R entre un punto del tramo de cresta 307.5 y el centro de gravedad superficial A de la seccion transversal de vefnculo. En el presente ejemplo, la primera direccion tangencial T1 y la direccion radial R encierran un angulo p inferior a 45° por la primera zona de canto. En el corte representado en la figura 4, el angulo p asciende aproximadamente a 5°.
Tal como se puede deducir ademas de las figuras 13 y 15, el tramo en forma de garganta 307.1 con el saliente a modo de tejado 307.2 esta dispuesto en una zona relativamente en el exterior (en la direccion transversal de vefnculo) por fuera de un vidrio frontal 211 del tramo de cabeza 305, ya que en la misma se puede realizar de manera especialmente sencilla. Ademas, esta posicion situada relativamente en el exterior resulta ventajosa con respecto a la realizacion sencilla del saliente a modo de tejado 307.2, ya que mediante la conformacion general del tramo de cabeza 305 en esta zona situada muy externamente se favorece un pandeo correspondientemente brusco o a modo de precipicio del recubrimiento exterior 302.1 con respecto a la direccion de flujo principal.
El desarrollo de los salientes a modo de tejado 307.2 depende de la geometna general del tramo de cabeza 305 para conseguir de manera adaptada para el mismo un nivel optimo con respecto a una sensibilidad reducida al viento lateral con poca produccion de ruidos y una baja resistencia al desplazamiento.
Tal como se puede deducir ademas de las figuras 13 y 15 en este contexto, los tramos de cresta 307.5 de los dos salientes a modo de tejado 307.2 discurren, en una vista frontal, en la direccion del eje longitudinal de vefnculo fundamentalmente en forma de V entre sf, definiendo una configuracion convexa en forma de V. De este modo, se consigue de manera ventajosa una aproximacion del desarrollo de los tramos de cresta 307.5 o de los salientes a modo de tejado 307.2 al desarrollo de las lmeas de flujo con un flujo incidente meramente axial. Esto resulta muy ventajoso porque de este modo no se introduce ninguna perturbacion en el flujo en caso de un flujo incidente meramente axial contra la caja de vagon 302 a traves de los salientes a modo de tejado 307.2, en particular a traves de sus tramos de cresta 307.5, de modo que en caso de un flujo incidente meramente axial o en caso de un flujo incidente solo poco diferente al mismo se produce una produccion de ruidos lo menor posible asf como una resistencia al desplazamiento lo menor posible.
En el presente ejemplo, el desarrollo de los tramos de tejado 307.5 o de los salientes a modo de tejado 307.2 sigue para ello al desarrollo de una lmea de flujo de guiado. En este caso, la lmea de flujo de guiado es una lmea de flujo fundamentalmente no perturbada que se produce en caso de un flujo incidente contra la caja de vagon 302 que se realiza meramente en la direccion longitudinal de vefnculo. En otras variantes de la invencion, tambien se puede realizar en este sentido una adaptacion a un vefnculo de referencia convencional con un recubrimiento exterior de referencia alisado, curvado de manera continua, sin el saliente a modo de tejado 307.2, aunque con una forma identica por lo demas. La lmea de flujo de guiado se produce entonces en caso de un flujo incidente contra el vefnculo que se realiza meramente en la direccion longitudinal de vefnculo.
La presente invencion se fia descrito anteriormente mediante tres tipos de vefnculos para diferentes clases de velocidad o finalidades de uso, en los que los salientes a modo de tejado estan configurados de diferente manera. Se entiende que tambien dentro del respectivo tipo de vefnculo pueden estar previstas diferentes configuraciones de los salientes a modo de tejado. Asf, la curva 409 de la figura 6 muestra por ejemplo para un vefnculo de alta velocidad adicional (con una velocidad de servicio nominal por encima de 350 km/fi) el desarrollo del angulo de tejado a (en grados) por la coordenada x con respecto a la longitud de cabeza maxima Lmax del tramo de cabeza (en porcentaje), partiendo de la punta del vefnculo (0 %).
Ademas, se entiende que la presente invencion tambien se puede emplear en vefnculos con una menor velocidad de servicio nominal. Asf, la presente invencion se emplea preferiblemente en vefnculos que empiecen con una velocidad de servicio nominal de 140 km/fi, preferiblemente de 160 km/fi.
La presente invencion se fa descrito anteriormente de forma exclusiva para ejemplos de vefnculos para trenes automotores. Sin embargo, se entiende que la invencion tambien se puede emplear en relacion con otros vefnculos sobre carriles. Ademas, la invencion se fa descrito exclusivamente en relacion con vefnculos sobre carriles. Sin embargo, se entiende que tambien se puede emplear en relacion con cualquier otro vefnculo para aumentar la estabilidad al viento lateral.

Claims (20)

  1. 5
    10
    15
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    30
    35
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    REIVINDICACIONES
    1. Vetnculo, en particular vetnculo sobre carriles para el trafico de alta velocidad, con
    - una caja de vagon (102; 202; 302) que se apoya en al menos un tren de rodadura (103; 203; 303),
    - definiendo la caja de vagon (102; 202; 302) una direccion longitudinal de vetnculo, una direccion transversal de vetnculo y una direccion de altura de vetnculo,
    - presentando la caja de vagon (102; 202; 302) un tramo de cuerpo (104; 204; 304) y un tramo de cabeza (105; 205; 305) que continua el mismo,
    - estando el tramo de cabeza (105; 205; 305) configurado para formar un extremo libre de vetnculo (101.1; 201.1;
  2. 301.1) durante el funcionamiento,
    - estrechandose el tramo de cabeza (105; 205; 305) a lo largo de la direccion longitudinal de vetnculo hacia el extremo libre de vetnculo (101.1; 201.1; 301.1) al menos en la direccion de altura de vetnculo,
    - presentando el tramo de cabeza (105; 205; 305) un recubrimiento exterior (102.1; 202.1; 302.1) y un dispositivo de desprendimiento de flujo (107; 207; 307) que se extiende en la direccion longitudinal de vetnculo y/o en la direccion de altura de vetnculo para reducir la sensibilidad al viento lateral del vetnculo,
    caracterizado porque
    - el dispositivo de desprendimiento de flujo (107; 207; 307) comprende un saliente a modo de tejado (107.2 ; 207.2; 307.2) formado por el recubrimiento exterior (102.1; 202.1; 302.1),
    - estando el saliente a modo de tejado (107.2 ; 207.2; 307.2) separado con respecto a un plano central longitudinal de vetnculo en la direccion transversal de vetnculo,
    - presentando el saliente a modo de tejado (107.2 ; 207.2; 307.2) un primer tramo de tejado (107.3; 207.3; 307.3), dirigido al plano central longitudinal de vetnculo, un segundo tramo de tejado (107.4; 207.4; 307.4), alejado del plano central longitudinal de vetnculo, y un tramo de cresta (107.5; 207.5; 307.5) que forma una transicion entre el primer tramo de tejado (107.3; 207.3; 307.3) y el segundo tramo de tejado (107.4; 207.4; 307.4), y
    - discurriendo el primer tramo de tejado (107.3; 207.3; 307.3) y el segundo tramo de tejado (107.4; 207.4; 307.4) de manera inclinada entre sf de modo que el tramo de cresta (107.5; 207.5; 307.5) forma un canto de desprendimiento de flujo para el flujo de aire mediante un flujo de aire desde el plano central longitudinal de vetnculo en caso de una velocidad de servicio nominal del vetnculo sobre carriles y un flujo oblicuo contra el saliente a modo de tejado (107.2 ; 207.2; 307.2), provocado en particular por el viento lateral,
    - definiendo el primer tramo de tejado (107.3; 207.3; 307.3), en un plano transversal de vetnculo que discurre de manera perpendicular a la direccion longitudinal de vetnculo en una primera zona de conexion (107.6; 207.6; 307.6) al tramo de cresta (107.5; 207.5; 307.5) una primera direccion tangencial,
    - definiendo el segundo tramo de tejado (107.4; 207.4; 307.4) en el plano transversal de vetnculo en una segunda zona de conexion (107.7; 207.7; 307.7) al tramo de cresta (107.5; 207.5; 307.5) una segunda direccion tangencial,
    - definiendo la primera direccion tangencial y la segunda direccion tangencial un angulo de tejado del saliente a modo de tejado (107.2 ; 207.2; 307.2) y
    - ascendiendo el angulo de tejado, por una primera zona de canto que se extiende en la direccion longitudinal de vetnculo, a menos de 120°.
  3. 2. Vetnculo segun la reivindicacion 1, caracterizado porque
    - el primer tramo de tejado (107.3; 207.3; 307.3) esta configurado de modo que, en un plano transversal de vetnculo que discurre de manera perpendicular a la direccion longitudinal de vetnculo, aplica una primera direccion tangencial al flujo de aire en caso de un flujo incidente en la direccion transversal de vetnculo desde el plano central longitudinal de vetnculo en una primera zona de conexion (107.6; 207.6; 307.6) al tramo de cresta (107.5; 207.5; 307.5), y
    - el segundo tramo de tejado (107.4; 207.4; 307.4) esta configurado de modo que en el plano transversal de vetnculo aplica una segunda direccion tangencial al flujo de aire en caso de un flujo incidente en la direccion transversal de vetnculo tiacia el plano central longitudinal de vetnculo en una segunda zona de conexion (107.7; 207.7; 307.7) al tramo de cresta (107.5; 207.5; 307.5),
    - definiendo la primera direccion tangencial y la segunda direccion tangencial un angulo de tejado del saliente a modo de tejado (107.2 ; 207.2; 307.2) y
    - ascendiendo el angulo de tejado, por una primera zona de canto que se extiende en la direccion longitudinal de vetnculo, a menos de 150°, preferiblemente a menos de 120°, mas preferiblemente a menos de 110°, mas preferiblemente a menos de 100°, en particular de 70° a 110°.
  4. 3. Vetnculo segun las reivindicaciones 1 o 2, caracterizado porque
    - el angulo de tejado, por la primera zona de canto, asciende a menos de 110°, preferiblemente a menos de 100°, y/o
    - el angulo de tejado, por la primera zona de canto, asciende a de 70° a 110°.
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  5. 4. Vetnculo segun una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque
    - el tramo de cabeza (105; 205; 305) en la direccion longitudinal de vetnculo entre el extremo libre de vetnculo (101.1; 201.1; 301.1) y una zona de conexion (106; 206; 306) al tramo de cuerpo (104; 204; 304) tiene una longitud de cabeza maxima y
    - la primera zona de canto en la direccion longitudinal de vetnculo se extiende por al menos un 15 % de la longitud de cabeza maxima, preferiblemente se extiende por al menos un 20 % de la longitud de cabeza maxima, mas preferiblemente se extiende de un 25 % a un 50 % de la longitud de cabeza maxima,
    y/o
    - la primera zona de canto, partiendo del extremo libre de vetnculo (101.1; 201.1; 301.1) en la direccion longitudinal de vetnculo, empieza con una primera distancia longitudinal relativa que asciende al menos a un 2 % de la longitud de cabeza maxima, preferiblemente asciende al menos a un 5 % de la longitud de cabeza maxima, mas preferiblemente asciende al menos a un 15 % de la longitud de cabeza maxima, aumentando la primera distancia longitudinal relativa en particular a medida que aumenta la velocidad de servicio nominal del vetnculo sobre carriles,
    y/o
    - la primera zona de canto, partiendo del extremo libre de vetnculo (101.1; 201.1; 301.1) en la direccion longitudinal de vetnculo, termina con una segunda distancia longitudinal relativa que asciende como maximo a un 80 % de la longitud de cabeza maxima, preferiblemente como maximo a un 65 % de la longitud de cabeza maxima, mas preferiblemente como maximo a un 50 % de la longitud de cabeza maxima, aumentando la segunda distancia longitudinal relativa en particular a medida que aumenta la velocidad de servicio nominal del vetnculo sobre carriles.
  6. 5. Vetnculo segun una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque
    - el tramo de cabeza (105; 205; 305) en la direccion de altura de vetnculo tiene entre un canto inferior de vetnculo y un canto superior de vetnculo una altura de cabeza maxima y
    - la primera zona de canto se extiende en la direccion de altura de vetnculo por al menos un 10 % de la altura de cabeza maxima, preferiblemente al menos por un 30 % de la altura de cabeza maxima, mas preferiblemente de un 25 % a un 60 % de la altura de cabeza maxima,
    y/o
    - la primera zona de canto, partiendo del canto inferior de vetnculo en la direccion de altura de vetnculo, empieza con una primera distancia de altura relativa que asciende al menos a un 15 % de la altura de cabeza maxima, preferiblemente asciende al menos a un 20 % de la altura de cabeza maxima, mas preferiblemente asciende al menos a un 40 % de la altura de cabeza maxima, aumentando la primera distancia de altura relativa en particular a medida que aumenta la velocidad de servicio nominal del vetnculo sobre carriles,
    y/o
    - la primera zona de canto, partiendo del canto inferior de vetnculo en la direccion de altura de vetnculo, termina con una segunda distancia de altura relativa, que asciende como maximo a un 85 % de la altura de cabeza maxima, preferiblemente asciende como maximo a un 75 % de la altura de cabeza maxima, mas preferiblemente asciende como maximo a un 65 % de la longitud de cabeza maxima, aumentado la segunda distancia de altura relativa en particular a medida que aumenta la velocidad de servicio nominal del vetnculo sobre carriles.
  7. 6. Vetnculo segun una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque
    - el tramo de cabeza (105; 205; 305) tiene en la direccion transversal de vetnculo un anctio de cabeza maximo y
    - la primera zona de canto se extiende en la direccion transversal de vetnculo por al menos un 10 % del anctio de cabeza maximo, preferiblemente al menos por un 15 % del anctio de cabeza maximo, mas preferiblemente de un 10 % a un 20 % del anctio de cabeza maximo,
    y/o
    - la primera zona de canto, partiendo del plano central longitudinal de vetnculo en la direccion transversal de vetnculo, empieza con una primera distancia transversal relativa que asciende al menos a un 15 % del anctio de cabeza maximo, preferiblemente asciende al menos a un 20 % del anctio de cabeza maximo, mas preferiblemente asciende al menos a un 25 % del anctio de cabeza maximo, disminuyendo la primera distancia transversal relativa en particular a medida que aumenta la velocidad de servicio nominal del vetnculo sobre carriles,
    y/o
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    - la primera zona de canto, partiendo del plano central longitudinal de vetnculo en la direccion transversal de vetnculo, termina con una segunda distancia transversal relativa que asciende como maximo a un 30 % del ancho de cabeza maximo, preferiblemente asciende como maximo a un 35 % del ancho de cabeza maximo, mas preferiblemente asciende como maximo a un 45 % del ancho de cabeza maximo, disminuyendo la segunda distancia transversal relativa en particular a medida que aumenta la velocidad de servicio nominal del vetnculo sobre carriles.
  8. 7. Vetnculo segun una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque
    - el tramo de cresta (107.5; 207.5; 307.5) esta configurado fundamentalmente con un canto vivo en un plano transversal de vetnculo que discurre de manera perpendicular a la direccion longitudinal de vetnculo
    y/o
    - el tramo de cresta (107.5; 207.5; 307.5) esta configurado al menos por tramos de manera redondeada en un plano transversal de vetnculo que discurre de manera perpendicular a la direccion longitudinal de vetnculo, ascendiendo el radio de curvatura del tramo de cresta (107.5; 207.5; 307.5) en particular como maximo a 30 mm, preferiblemente asciende como maximo a 15 mm, mas preferiblemente asciende como maximo a 5 mm, mas preferiblemente asciende como maximo a 2 mm,
    y/o
    - el tramo de cresta (107.5; 207.5; 307.5) tiene en un plano transversal de vetnculo que discurre de manera perpendicular a la direccion longitudinal de vetnculo una dimension transversal maxima que asciende como maximo a 30 mm, preferiblemente asciende como maximo a 15 mm, mas preferiblemente asciende como maximo a 5 mm, mas preferiblemente asciende como maximo a 2 mm.
  9. 8. Vetnculo segun una de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque
    - en una seccion transversal de vetnculo de la caja de vagon, que discurre de manera perpendicular a la direccion longitudinal de vetnculo, una lmea de conexion entre un punto del tramo de cresta (107.5; 207.5; 307.5) y el centro de gravedad superficial de la seccion transversal de vetfculo define una direccion radial,
    - encerrando la primera direccion tangencial y la direccion radial un angulo inferior a 60°, preferiblemente un angulo inferior a 45°, mas preferiblemente un angulo inferior a 35°.
  10. 9. Vetnculo segun una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque
    - el recubrimiento exterior (102.1; 202.1; 302.1) del tramo de cabeza (105; 205; 305) presenta en el lado superior de vetnculo en la zona del saliente a modo de tejado (107.2 ; 207.2; 307.2) un tramo en forma de garganta (107.1; 207.1; 307.1) que en particular esta dispuesto en el recubrimiento exterior (102.1; 202.1; 302.1) del tramo de cabeza (105; 205; 305) en una zona fuera de un vidrio frontal (111; 211; 311) del tramo de cabeza (105; 205; 305), y
    - el recubrimiento exterior (102.1; 202.1; 302.1) en el tramo en forma de garganta (107.1; 207.1; 307.1) presenta, en un plano transversal de vetnculo que discurre de manera perpendicular a la direccion longitudinal de vetnculo entre un tramo de cresta (107.5; 207.5; 307.5) del saliente a modo de tejado (107.2 ; 207.2; 307.2) y el plano central longitudinal de vetnculo, un contorno de corte, que en particular
    - esta curvado fundamentalmente de manera continua y presenta un punto de inflexion, estando el punto de inflexion dispuesto en particular mas proximo al tramo de cresta (107.5; 207.5; 307.5) que al plano central longitudinal de vetnculo,
    y/o
    - presenta un pandeo fundamentalmente en forma de V, estando el pandeo dispuesto en particular mas proximo al tramo de cresta (107.5; 207.5; 307.5) que al plano central longitudinal de vetnculo.
  11. 10. Vetnculo segun la reivindicacion 9, caracterizado porque
    - el tramo de cabeza (105; 205; 305) tiene en la direccion longitudinal de vetnculo entre el extremo libre de vetnculo (101.1; 201.1; 301.1) y una conexion (106; 206; 306) al tramo de cuerpo (104; 204; 304) una longitud de cabeza maxima y
    - el tramo en forma de garganta (107.1; 207.1; 307.1) se extiende en la direccion longitudinal de vetnculo por al menos un 30 % de la longitud de cabeza maxima, preferiblemente al menos por un 60 % de la longitud de cabeza maxima, mas preferiblemente de un 30 % a un 80 % de la longitud de cabeza maxima,
    y/o
    - el tramo en forma de garganta (107.1; 207.1; 307.1), partiendo del extremo libre de vetnculo (101.1; 201.1;
  12. 301.1) en la direccion longitudinal de vetnculo, empieza con una tercera distancia longitudinal relativa que
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    asciende al menos a un 2 % de la longitud de cabeza maxima, preferiblemente asciende al menos a un 5 % de la longitud de cabeza maxima, mas preferiblemente asciende al menos a un 15 % de la longitud de cabeza maxima, aumentando la tercera distancia longitudinal relativa en particular a medida que aumenta la velocidad de servicio nominal del vetnculo sobre carriles,
    y/o
    - el tramo en forma de garganta (107.1; 207.1; 307.1), partiendo del extremo libre de vetnculo (101.1; 201.1;
  13. 301.1) en la direccion longitudinal de vetnculo, termina con una cuarta distancia longitudinal relativa que asciende como maximo a un 90 % de la longitud de cabeza maxima, preferiblemente como maximo a un 80 % de la longitud de cabeza maxima, mas preferiblemente como maximo a un 50 % de la longitud de cabeza maxima, aumentando la cuarta distancia longitudinal relativa en particular a medida que aumenta la velocidad de servicio nominal del vetnculo sobre carriles.
  14. 11. Vetnculo segun las reivindicaciones 8 o 9, caracterizado por que
    - el tramo de cabeza (105; 205; 305) en la direccion de altura de vetnculo tiene entre un canto inferior de vetnculo y un canto superior de vetnculo una altura de cabeza maxima y
    - el tramo en forma de garganta (107.1; 207.1; 307.1) se extiende en la direccion de altura de vetnculo por al menos un 35 % de la altura de cabeza maxima, preferiblemente se extiende por al menos un 45 % de la altura de cabeza maxima, mas preferiblemente se extiende de un 40 % a un 60 % de la altura de cabeza maxima,
    y/o
    - el tramo en forma de garganta (107.1; 207.1; 307.1), partiendo del canto inferior de vetnculo en la direccion de altura de vetnculo, empieza con una tercera distancia de altura relativa, que asciende al menos a un 20 % de la altura de cabeza maxima, preferiblemente asciende al menos a un 25 % de la altura de cabeza maxima, mas preferiblemente asciende al menos a un 30 % de la altura de cabeza maxima, aumentando la tercera distancia de altura relativa en particular a medida que aumenta la velocidad de servicio nominal del vetnculo sobre carriles,
    y/o
    - el tramo en forma de garganta 107.1; 207.1; 307.1), partiendo del canto inferior de vetnculo en la direccion de altura de vetnculo, termina con una cuarta distancia de altura relativa que asciende como maximo a un 95 % de la altura de cabeza maxima, preferiblemente asciende como maximo a un 85 % de la altura de cabeza maxima, mas preferiblemente asciende como maximo a un 70 % de la longitud de cabeza maxima, aumentando la cuarta distancia de altura relativa en particular a medida que aumenta la velocidad de servicio nominal del vetnculo sobre carriles.
  15. 12. Vetnculo segun una de las reivindicaciones 9 a 11, caracterizado porque
    - el tramo de cabeza (105; 205; 305) tiene en la direccion transversal de vetnculo un anctio de cabeza maximo y
    - el tramo de cresta (107.5; 207.5; 307.5) que delimita el tramo en forma de garganta (107.1; 207.1; 307.1) se extiende en la direccion transversal de vetnculo por al menos un 10 % del anctio de cabeza maximo, preferiblemente se extiende por al menos un 15 % del anctio de cabeza maximo, mas preferiblemente se extiende de un 10 % a un 20 % del anctio de cabeza maximo,
    y/o
    - el tramo de cresta (107.5; 207.5; 307.5) que delimita el tramo en forma de garganta (107.1; 207.1; 307.1), partiendo del plano central longitudinal de vetnculo en la direccion transversal de vetnculo, empieza con una tercera distancia transversal relativa que asciende al menos a un 15 % del anctio de cabeza maximo, preferiblemente asciende al menos a un 20 % del anctio de cabeza maximo, mas preferiblemente asciende al menos a un 25 % del anctio de cabeza maximo, disminuyendo la tercera distancia transversal relativa en particular a medida que aumenta la velocidad de servicio nominal del vetnculo sobre carriles,
    y/o
    - el tramo de cresta (107.5; 207.5; 307.5) que delimita el tramo en forma de garganta (107.1; 207.1; 307.1), partiendo del plano central longitudinal de vetnculo en la direccion transversal de vetnculo, termina con una cuarta distancia transversal relativa que asciende como maximo a un 35 % del anctio de cabeza maximo, preferiblemente asciende como maximo a un 40 % del anctio de cabeza maximo, mas preferiblemente asciende como maximo a un 45 % del anctio de cabeza maximo, disminuyendo la cuarta distancia transversal relativa en particular a medida que aumenta la velocidad de servicio nominal del vetnculo sobre carriles.
  16. 13. Vetnculo segun una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque
    - el saliente a modo de tejado (107.2 ; 207.2; 307.2) es un primer saliente a modo de tejado (107.2 ; 207.2;
  17. 307.2) ,
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    30
    - en el otro lado del plano central longitudinal de vetnculo esta previsto en el recubrimiento exterior (102.1; 202.1; 302.1) un segundo saliente a modo de tejado (107.2 ; 207.2; 307.2) y
    - el segundo saliente a modo de tejado (107.2 ; 207.2; 307.2) esta configurado, con respecto al plano central longitudinal de vetnculo, en particular fundamentalmente de manera simetrica con respecto al primer saliente a modo de tejado (107.2 ; 207.2; 307.2).
  18. 14. Vetnculo segun la reivindicacion 13, caracterizado porque
    - el primer saliente a modo de tejado (107.2 ; 207.2; 307.2) y el segundo saliente a modo de tejado (107.2 ; 207.2; 307.2) discurren, en una vista frontal, en la direccion del eje longitudinal de vetnculo fundamentalmente en forma de V entre sf,
    - definiendo el primer saliente a modo de tejado (107.2 ; 207.2; 307.2) y el segundo saliente a modo de tejado (107.2 ; 207.2; 307.2), en una vista frontal, en particular al menos por tramos una configuracion convexa en forma de V
    y/o
    - definiendo el primer saliente a modo de tejado (107.2 ; 207.2; 307.2) y el segundo saliente a modo de tejado (107.2 ; 207.2; 307.2), en una vista frontal, en particular al menos por tramos una configuracion concava en forma de V.
  19. 15. Vetnculo segun una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque
    - el saliente a modo de tejado (107.2 ; 207.2; 307.2) esta dispuesto de modo que presenta un desarrollo al menos aproximado a una lmea de flujo de guiado, en particular de modo que sigue fundamentalmente a una lmea de flujo de guiado, en donde
    - la lmea de flujo de guiado, en particular con un flujo incidente contra un vetnculo de referencia que se realiza meramente en la direccion longitudinal de vetnculo, se produce con un recubrimiento exterior de referencia alisado, en particular curvado de manera continua, sin el saliente a modo de tejado (107.2 ; 207.2; 307.2), aunque con una forma identica por lo demas.
  20. 16. Vetnculo segun una de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque
    - es un vetnculo (101; 201) para el trafico de alta velocidad con una velocidad de servicio nominal de al menos 250 km/ti, en particular de al menos 300 km/ti,
    y/o
    - es un vetnculo de doble planta (301) y/o
    - es un vetnculo (101; 201; 301) para un tren automotor, en particular un vagon-piloto para un tren automotor.
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