Tudtad, hogy a japán Sinkanszen vonatok orrát a jégmadár csőre ihlette? De vajon miért pont ezt a csodaszép madarat utánozták le a gyorsan száguldó vonatok tervezésénél?
Tagadhatatlan, hogy a jégmadár az egyik legszebb, legcsinosabb madár, mégsem a szépsége ihlette meg a japán nagy sebességű vasúthálózat, a Sinkanszen mérnökeit. Az 1964 óta közlekedő szupervonatok kezdetben még nem úgy néztek ki, mint manapság, és volt egy komoly probléma is velük, amely nem kis fejtörést okozott a fejlesztőknek.
Így nézett ki a Sinkanszen legelső, 0-ás sorozatú motorvonata
Ezek a vonatok elképesztő gyorsan, jóval 200 km/óra fölötti sebességgel közlekedtek már a múlt században is, azonban pont a sebesség miatt olyan zavaró hanghatásokat okozott, amely megkeserítette a vonathálózat közelében lakók életét. Akkor okozta a legnagyobb problémát, amikor alagutakon haladt át, ugyanis amikor a vonat teljes sebességgel bemegy az alagútba, akkor a levegő hirtelen összesűrűsödik előtte, és ilyenkor légköri nyomáshullámok alakulnak ki, ez pedig hangrobbanást okoz a kijáratnál. Ezt akár 400 méterre is lehetett hallani, érthető, hogy bosszantotta a környékbelieket.
Ez a hangrobbanás olyan lehetett, mint ennél a német gyorsvonatnál, az ICE Train-nél, amit az alábbi videóban meghallgathatsz:
Nagyon sok évig száguldoztak így ezek a vonatok, és rengeteg olyan alagúton kellett áthaladniuk, amelyek sűrűn lakott területek mellett voltak. Egészen a kilencvenes évekig kellett várni a megoldásra, amelyet ráadásul a természet inspirált. Az ilyen megoldásokat nevezik biomimikrinek, amelyről egy korábbi cikkünkben olvashattok bővebben. Lényege, hogy a természet megfigyelésével már létező problémákra keresünk megoldásokat, vagy megnézzük, hogy a természet élőlényei által már használt megoldások, milyen hasznos dolgokra használhatnánk mi, emberek is.
Egy idő után tarthatatlanná vált a zajos vonatok okozta helyzet, ezért a kilencvenes években a cég megbízta Eiji Nakatsut és csapatát, hogy tegyék csendesebbé a vonatokat, de úgy, hogy az ne veszítsen sebességéből, és mindehhez ne kelljen több energiát felhasználnia. Eiji Nakatsu, a cég műszaki fejlesztési igazgatója nemcsak kiváló mérnök, hanem lelkes madármegfigyelő is volt, valamint a japán vadmadár egyesület tagja. A munka és a szenvedély pedig ennél a feladatnál összetalálkozott.
Nakatsu feltette magának a kérdést,vajon létezik-e olyan élőlény a természetben, amely mindennapjai részeként kezeli a légellenállás hirtelen változásait.
Úgy is kérdezhetnénk, létezik-e olyan élőlény, amelynek hirtelen kell áthaladnia két nagyon különböző anyagsűrűségű közeg határán, hiszen a vonat esetén tulajdonképpen erről van szó.
Megfigyelte, hogy a jégmadár, amikor halászat során hirtelen, nagy sebességgel becsapódik a vízbe, akkor szinte alig kelt hullámokat, könnyen siklik be a víz alá. Főleg akkor nincsenek hullámok, amikor a csőr hatol át a felszínen.
Eiji Nakatsu arra gondolt, hogy ez valószínű a csőr áramvonalas, hegyes, ék alakjának köszönhető. Csapatával nekiálltak a kísérletezésnek, amelyet különböző formájú lövedékekkel végeztek. Egy csőbe lőtték ezeket, és megmérték a nyomáshullámaikat, de vízbe lőve is tesztelték a lövedékeket, hogy melyik okoz kisebb csobbanást. Többszöri tesztelés után arra jutottak, hogy a legjobb forma a Sinkanszen vonatok orrának az volna, amelyik nagy részben azonos a jégmadár csőrének formájához.
A tesztelt formák közül a jégmadár csőréhez legjobban hasonlító (jobb alsó) bizonyult a legcsendesebbnek
Így 1997-ben megszülettek az új formájú Sinkanszen vonatok, amelyek ráadásul nemcsak halkabbak, hanem gyorsabbak is lettek a vonat orrának áttervezésével. Az új vonatok már több mint 300 km/órával is tudtak közlekedni. De egyéb előny is járt a változással, ugyanis a vonatoknak a zajszint csökkenése mellett csökkent az energiafogyasztása is.
A jégmadárcsőr ihlette Sinkanszen vonat. Az 500-as szériaszámú motorvonatok nemcsak halkabbak, de 10%-al gyorsabbak lettek és 15%-al kevesebb energiát használtak
Érdekesség, hogy e nagy sebességű vonatok fejlesztését a jégmadár mellett más madarak is inspirálták. Köztudott, hogy a baglyok hangtalanul repülnek, és ezt is ki szerették volna használni a mérnökök. A bagoly tollai inspirálták az áramszedőnek azt a részét, amely a vezetékhez kapcsolódik, ezzel is csökkentették a menetzajt, és azt is, amikor az áramszedő kapcsolódik a vezetékhez.
Az Adélie-pingvin pedig a testét adta a vonatnak, amely olyan sima, hogy a pingvin ennek köszönhetően könnyedén úszik és csúszkál. Ezt a tulajdonságot szintén az áramszedőnél használták ki, annak a tartótengelyénél, amely így alacsonyabb közegellenállást eredményezett.
Az erdélyi Kárpátok könnyen elérhető "sűrítménye" a Pádis-fennsík.
Hallottál már a déli határ mellett húzódó magyar Maginot-vonalról?
Szigetvárat nem csak egyszer ostromolták meg, de csak egyszer sikerült bevenni.
