Япония славится развитой транспортной системой. Это касается всех видов транспорта, а железной дороги в особенности.
Самая известная ж/д система - "Синкансэн". Это сеть высокоскоростных линий. В переводе с японского - "новая магистраль". Приставка "новая" - уже понятие относительное. Дело в том, что Япония построила первую линию Синкансэн в далеком 1964 году и уже тогда пассажиры преодолевали 515 км между Токио и Осакой за 2.5 часа. Так, еще раз - в 1964 году японский Синкансэн ездил со скоростью 210 км/ч!
Синкансэны разных поколений
Высокоскоростные поезда на линиях "Синкансэн" явление не точечное - только на линии Токио-Осака в часы пик может "летать" до 10 поездов одновременно. В 2008 году этот маршрут установил рекорд - было перевезено 151 млн пассажиров - это только на одном маршруте. Нашел информацию, что за 46 лет (по состоянию на 2010 год) только одна эта линия перевезла 4,9 миллиарда пассажиров.
На данный момент линии "Синкансэн" позволяют перемещаться с максимальной скоростью от 260 до 320 км/ч. В 2020 году была запланирована модернизация нескольких линий, в результате можно будет перемещаться со скоростью 360 км/ч. По земле. На поезде. Из 16 вагонов. 25 метров каждый. 360 км/ч.
Кстати, тестовые поезда на этих линиях уже разгоняли до 440 км/ч, так что 360 км/ч вряд ли будет непреодолимым лимитом. Всего четыре страны в мире используют поезда на базе технологий "Синкансэн". Япония внедрила подобную систему в Тайване, Китае, помогла Британии.
Поезд серии Sakura
Мы перемещались (это было в конце 2019 года) на поезде серии N700-7000 Sakura и серии Е5 производства Hitachi и Kawasaki Heavy Industries. Оба поезда могут ехать со скоростью 300–320 км/ч. Мы смогли зафиксировать 306 км/ч.
Поезда отправляются с точностью до секунды, буквально. Многие люди ездят на работу в другие города за несколько сотен километров - это вообще не проблема с "Синкансэн". Данная система очень безопасна, по крайней мере, за более, чем полвека эксплуатации не случались инциденты с фатальным исходом.
Пока все "громко" обсуждают гиперлупы, развитие сети "Синкансэн" "тихо" продолжается - в процессе строительство новых линий, а планы расписаны до…2046 года.
Ладно, цифры цифрами, а дизайн какой крутой!
Однако, за этими формами кроется намного больше, чем просто футуристичность. При разработке поезда инженеры столкнулись с массой проблем из-за высоких требований к скорости передвижения.
Например, на высоких скоростях шум, издаваемый пантографом, был просто невыносим, и несовместим с движением через жилые районы. Проблема была решена созданием "крылографа" - коннектор стал похож на плавник. Но это была далеко не самая большая проблема.
В Японии построено немало туннелей, а это проблема потому, что поезд нагнетал такое давление, что воздух вылетал из туннеля со скоростью звука и создавал звуковой удар. Его могли ощущать люди на большом удалении от туннеля. Более того, поезд также "страдал" - при въезде в туннель сам поезд немного сжимался от давления воздуха. И тут мы подошли к самому интересному.
Eiji Nakatsu, инженер работавщий над проблемой, увлекался birdspotting - то есть любил наблюдать за птицами. Он вспомнил птицу, которая умеет на больших скоростях нырять в воду, при этом не создавая много брызг. Кто не помнит - вода плотнее воздуха в 800 раз. Эта удивительная птичка называется зимородок (Kingfisher), а ее секрет кроется в строении клюва.
Геометрию клюва изучили и по ней создали сначала модели поезда, далее и реальный тестовый образец. Выводы были однозначны - это самая оптимальная модель из всех опробованных.
Давление воздуха снизилось на целых 30 процентов, что в свою очередь снизило потребление энергии, устранило звуковые удары, разрешило увеличить скорость и удержать шум на уровне, разрешённых стандартом, 70 dBa.
Синкансен - отличный пример того, как дизайн, вдохновленный природой может решать сложные задачи и делать жизнь комфортнее и экологичнее.
В заключение пара видео. С "птичкой" Shinkansen…
…и с птичкой Kingfisher.
Оригинал блога был опубликован на Мedium
