本發(fā)明專利技術涉及鐵路系統(tǒng)中的機車及車廂，特別涉及運用空氣動力學的基于高速鐵路的車體底盤帶有仿機翼的空氣動力懸浮列車。本發(fā)明專利技術是在列車的機車的底盤的左右兩側(cè)和在每節(jié)車廂的底盤的左右兩側(cè)分別對稱安裝有仿制飛機的機翼結構的仿機翼。為了使本發(fā)明專利技術達到更好的效果，使列車行駛更加穩(wěn)定、安全，以及使仿機翼不受外界的風向影響，在軌道的兩側(cè)及在仿機翼的上方設置有擋風板。由于在列車上安裝有仿機翼，通過與列車相對運動的氣流作用于仿機翼上而產(chǎn)生上抬力，可以對高速行駛的列車提供上升力，從而減小了列車對鐵軌的壓力，且該力由空氣動力產(chǎn)生，不額外消耗能源，不產(chǎn)生污染。所述的仿機翼的結構簡單。
【技術實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術涉及鐵路系統(tǒng)中的機車及車廂，特別涉及運用空氣動力學，通過加裝在列車上的仿飛機的機翼結構的仿機翼，以對高速行駛的列車產(chǎn)生一定程度的空氣懸浮力的基于高速鐵路的車體底盤帶有仿機翼的空氣動力懸浮列車。
技術介紹
目前，公知的基于高速鐵路的列車的提速手段是利用磁懸浮的方法減少車輪對鐵軌的摩擦，然而磁懸浮方法存在的缺點有1.列車不能變軌，不像運行在常規(guī)鐵路上的列車可以借助道岔從一條軌道進入另一條軌道；一條軌道只能容納一列列車往返運行，造成資源浪費。2.由于磁懸浮系統(tǒng)是憑借電磁力來進行懸浮、導向和驅(qū)動運行的，一旦斷電，磁 懸浮列車將發(fā)生嚴重的安全事故，因此斷電后磁懸浮列車的安全保障措施仍然沒有得到完全解決。3.強磁場對人的健康、生態(tài)環(huán)境的平衡與電子產(chǎn)品的運行都會產(chǎn)生不良影響。飛機借助其機翼可以有效提供上升力而離開地面，將飛機的升空原理運用于高速列車，是本專利技術的目的所在。
技術實現(xiàn)思路
本專利技術的目的是提供一種可避免磁懸浮技術的不足，又能在高速鐵路上高速行駛的基于高速鐵路的車體底盤帶有仿機翼的空氣動力懸浮列車。本專利技術是受飛機升空原理的啟發(fā)，仿制飛機的機翼結構制備出仿機翼，并將仿機翼安裝在列車的機車的底盤的左右兩側(cè)和安裝在車廂的底盤的左右兩側(cè)(如圖7所示)，當列車行駛時由與列車相對運動的空氣作用于仿機翼上以對高速行駛的列車提供足夠的上升力，達到類似磁懸浮的效果，便于減少車輪與鐵軌的摩擦造成的能量損耗。為了使本專利技術達到更好的效果，在軌道的兩側(cè)及在仿機翼的上方設置有擋風板，以保證高速鐵路在利用仿機翼的升力時不會受到外界的風向影響，使列車行駛更加穩(wěn)定、安全。本專利技術的基于高速鐵路的車體底盤帶有仿機翼的空氣動力懸浮列車，是在列車的機車的底盤的左右兩側(cè)和在每節(jié)車廂的底盤的左右兩側(cè)分別對稱安裝有仿制飛機的機翼結構的仿機翼。所述的在列車的機車的底盤的左右兩側(cè)對稱安裝的仿機翼的總數(shù)量是4個(2組)以上；優(yōu)選安裝的總數(shù)量是4 12個(2 6組)仿機翼。所述的在每節(jié)車廂的底盤的左右兩側(cè)對稱安裝的仿機翼的總數(shù)量是4個(2組)以上；優(yōu)選安裝的總數(shù)量是4 12個(2 6組)仿機翼。所述的每節(jié)車廂上安裝的仿機翼的數(shù)量一樣多。所述的在列車的機車的底盤的左右兩側(cè)對稱安裝的仿機翼，每側(cè)安裝的仿機翼都是以等間距的安裝方式安裝在機車的底盤的側(cè)面上，且每一組(左右兩側(cè)對稱安裝的各一個仿機翼為一組)左右兩側(cè)對稱安裝的仿機翼的中心橫軸在同一條橫軸線上。所述的在每節(jié)車廂的底盤的左右兩側(cè)對稱安裝的仿機翼，每側(cè)安裝的仿機翼都是以等間距的安裝方式安裝在每節(jié)車廂的底盤的側(cè)面上，且每一組(左右兩側(cè)對稱安裝的各一個仿機翼為一組)左右兩側(cè)對稱安裝的仿機翼的中心橫軸在同一條橫軸線上。所述的在機車的底盤的側(cè)面上安裝的仿機翼的等間距的安裝方式，是以安裝在機車底盤側(cè)面的可安裝仿機翼區(qū)域的最前端(即第一個)的仿機翼到該機車底盤側(cè)面的前端邊緣的距離，與安裝在該機車底盤側(cè)面的可安裝仿機翼區(qū)域的最后端(即最后一個)的仿機翼到該機車底盤側(cè)面的后端邊緣的距離，及與安裝在機車底盤側(cè)面的仿機翼之間的距離相等。所述的在每節(jié)車廂的底盤的側(cè)面上安裝的仿機翼的等間距的安裝方式，是以安裝在車廂底盤側(cè)面的可安裝仿機翼區(qū)域的最前端(即第一個)的仿機翼到該車廂底盤側(cè)面的前端邊緣的距離，與安裝在該車廂底盤側(cè)面的可安裝仿機翼區(qū)域的最后端(即最后一個)的仿機翼到該車廂底盤側(cè)面的后端邊緣的距離，及與安裝在該車廂底盤側(cè)面的仿機翼之間的距離相等。 所述的仿機翼前后之間的距離⑷由機車或車廂的長度(L)、仿機翼的個數(shù)(N)和固定底座的水平長度決定(D)，L = NXD+(N+1) Xd。如所述的最前端(即第一個)的仿機翼到機車底盤或車廂底盤的前端邊緣或后端邊緣的距離都取d ;也可以取d/2，如果是取d/2則有L = NXD+NXd(如取d，即第一節(jié)車廂底盤側(cè)面上的最后一個仿機翼到該車廂底盤側(cè)面上的后端邊緣的距離是d，而第二節(jié)車廂底盤側(cè)面上的第一個仿機翼到第二節(jié)車廂底盤側(cè)面上的前端邊緣的距離也是d，那么在這兩個仿機翼之間的距離就是2d 了 ；而取d/2，即第一節(jié)車廂底盤側(cè)面上的最后一個仿機翼到該車廂底盤側(cè)面上的后端邊緣的距離是d/2，而第二節(jié)車廂底盤側(cè)面上的第一個仿機翼到第二節(jié)車廂底盤側(cè)面上的前端邊緣的距離也是d/2，那么在這兩個仿機翼之間的距離就是d 了，這樣就保證了每兩個仿機翼之間的距離都為d) ο所述的仿機翼的安裝角度是個變化的角度，仿機翼的水平翼的后掠角的變化范圍在O度到15度之間。安裝角度的設定以具體實際需求為第一準則。如需要達到最大多少升力取多少度能達到時，設計建造時就用多少度。所述的仿機翼的結構主要是由固定底座(優(yōu)選固定底座為長方體結構，厚度可為60 70毫米)和固定在其上的水平翼構成，該固定底座的一面與水平翼相連接，另一面安裝在機車或車廂的側(cè)面。水平翼與固定底座呈90度直角。整體仿機翼結構成相對于機車或車廂的對稱形狀。所述的固定底座是安裝在機車或車廂的底盤側(cè)面的中部；即所述的水平翼的上緣與機車的底盤的上緣之間的距離和水平翼的下緣與機車的底盤的下緣之間的距離相等；所述的水平翼的上緣與車廂的底盤的上緣之間的距離和水平翼的下緣與車廂的底盤的下緣之間的距離相等。所述的水平翼的結構是參照飛機的機翼的結構進行設計及制備，其結構整體呈流線型，具有迎角、前緣后掠角和后緣前掠角；在所述的水平翼的前緣可設置有人工擾流結構；在所述的水平翼的后緣安裝有后緣襟翼(如圖3所示的后緣雙縫襟翼，或后緣單縫襟翼)。安裝的后緣襟翼可增大流線型水平翼的弧度，從而增大升力系數(shù)，使水平翼獲得的上升力增加。所述的水平翼的前緣設置的人工擾流結構可分為以下六種類型(a)水平翼的上表面的前緣部分增加粗糙程度(粗糙程度視情況和材料而定)；(b)在水平翼的上表面的近前緣部分附加一條突起的擾流條；(c)在距離水平翼的翼展前緣部位，每隔5厘米垂直地開一排直徑為3 5厘米，深度不超過2厘米的擾流孔；(d)在水平翼的前緣的前面附加一條有彈性的繞流帶；(e)在水平翼的前緣添加呈虛線狀分布的，每個O <直徑< 5厘米，間距為7 15厘米的塊狀突起擾流器；(f)在水平翼的前緣附加形狀為鋸齒形的突起擾流條、擾流孔或有彈性的繞流帶。所述的水平翼是平板形翼，其平板形翼的剖面(如圖I所示)選自平板形翼剖面(它相當于風箏的剖面，靠迎角產(chǎn)生升力)、典型的鳥翼剖面、上拱下略平的翼剖面(氣動力特性好，升力大)、上下翼面對稱的翼型剖面(能做成薄形機翼)中的一種。所述的水平翼的長度為150 225厘米，根梢比為O. 5 1，面積為I. 125 2. 25平方米，前緣后掠角為O 26. 5度，后緣前掠角為-26. 5 O度，迎角為O 15度。所述的高速鐵路的軌道的兩側(cè)固定安裝有擋風板(材料可為鑄鋼或水泥等，厚度·可為3 5厘米)。所述的軌道的兩側(cè)固定安裝的擋風板的結構主要是由水平擋風板、豎直擋風板和固定底座(優(yōu)選固定底座為長方體結構)構成；其中，所述的豎直擋風板固定連接在所述的固定底座上，所述的豎直擋風板的上緣與所述的水平擋風板相連接(可焊接在一起)。所述的水平擋風板與所述的豎直擋風板優(yōu)選以角度為90 135度相連接。優(yōu)選方案為所述的豎直擋風板與所述的水平翼的外緣的水平距離為15 本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術保護點】
一種基于高速鐵路的車體底盤帶有仿機翼的空氣動力懸浮列車，其特征是：所述的車體底盤帶有仿機翼的空氣動力懸浮列車是在列車的機車的底盤的左右兩側(cè)和在每節(jié)車廂的底盤的左右兩側(cè)分別對稱安裝有仿制飛機的機翼結構的仿機翼。
【技術特征摘要】
【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：江雷，查金龍，劉流，馬洋，劉克松，
申請(專利權)人：北京航空航天大學，
類型：發(fā)明
國別省市：
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