Tại sao tàu hỏa Nhật Bản lại có mũi như vậy?

Shinkansen là tên của mạng lưới tàu cao tốc ở Nhật Bản. Chúng có thể được phân biệt ngay lập tức bởi hình dáng ban đầu, đặc biệt là chiếc mũi nổi bật của chúng. Và điều này không chỉ như vậy: không chỉ các nhà thiết kế mà cả các nhà xây dựng cũng làm việc trên cấu hình tưởng chừng như đơn giản này.


Tuyến đầu tiên mà tàu cao tốc di chuyển được mở vào năm 1964, nhân dịp khai mạc Thế vận hội Olympic lần thứ 1959 được tổ chức tại Tokyo - người ta thường tin như vậy. Tuy nhiên, trên thực tế, việc xây dựng tuyến đường sắt này bắt đầu từ mùa xuân năm XNUMX - một tháng trước khi thủ đô Nhật Bản được chọn làm nơi tổ chức sự kiện thể thao thế giới.


Tổng chiều dài của tuyến đường khi đó là 515 km và bao gồm 2,7 ga. Ngày nay đường cao tốc có chiều dài 320 nghìn km. Đồng thời, tốc độ tối đa của loại hình vận tải công cộng này đã đạt từ XNUMX km/h trở lên.

Tại sao tàu hỏa có mũi như vậy?

Ban đầu, mọi người đều hài lòng với mọi thứ: sự thoải mái, tốc độ di chuyển từ “điểm A đến điểm B”, tiết kiệm thời gian và giá vé tương đối phải chăng. Tốc độ “chỉ” 210 km/h. Tuy nhiên, có một “nhưng”: khi đoàn tàu ra khỏi đường hầm với tốc độ nhanh, một tiếng nổ lớn được hình thành, gợi nhớ đến hiện tượng máy bay vượt qua tốc độ âm thanh.


Sự “bổ sung” này vào đặc điểm của đoàn tàu không phù hợp với cư dân của các khu định cư gần đó. Âm thanh va chạm vang vọng quanh một vòng tròn có bán kính xấp xỉ 400 m nhưng phải nói rằng: Nhật Bản là một quốc gia rất đông dân và người dân sống gần đường hầm đơn giản là không có nơi nào để di chuyển.

Các giải pháp

Cần phải làm điều gì đó ở quy mô quốc gia. Eiji Nakatsu, người từng là trưởng bộ phận phát triển kỹ thuật tàu cao tốc, được giao nhiệm vụ giải quyết vấn đề. Cần phải loại bỏ hiệu ứng âm thanh gây khó chịu cho người dân địa phương trên tàu. Nỗ lực chuyển sang một số phương pháp kỹ thuật để giải quyết vấn đề đã không thành công. Và rồi, thật bất ngờ, sở thích của anh lại giúp ích cho người kỹ sư: anh thực sự quan tâm đến việc ngắm chim. Nakatsu nhận thấy: một trong số chúng, một con chim bói cá, lao xuống nước với tốc độ cao (lên tới 40 km/h) khi bắt cá. Và đồng thời con chim không tạo ra nước bắn tung tóe. Sao có thể như thế được?


Ở đây cần phải thực hiện một “sự lạc đề trữ tình”: việc một người hướng về thiên nhiên để giải quyết một số vấn đề của mình được gọi là mô phỏng sinh học. Điều này đề cập đến việc sử dụng các phương pháp sinh tồn, sự tồn tại của động vật, đã được thiên nhiên hoàn thiện qua nhiều thế kỷ. Leonardo da Vinci đã nghĩ về điều này. Và Nakatsu cũng đi theo con đường này: hóa ra không phải vô ích. Các cuộc thử nghiệm ban đầu đối với đoàn tàu, trong đó toa đầu được chế tạo gần giống hình mỏ chim bói cá, cho thấy cường độ của tiếng nổ siêu thanh đã giảm đi.


Một phần thưởng bất ngờ là tốc độ tàu tăng lên 320 km/h và giảm mức tiêu thụ điện. Loại thứ hai có liên quan đến việc giảm 30% lực cản không khí. Tàu cũng bắt đầu rẽ nhanh hơn: kết quả là thời gian di chuyển giảm đi đáng kể.

Hôm nay

Hơn nửa thế kỷ đã trôi qua kể từ đó nhưng hình dáng toa đầu tàu cao tốc vẫn giống mỏ chim bói cá. Và các tuyến đường cao tốc tiếp tục được xây dựng: một trong số đó được coi là đường cao tốc chính của Nhật Bản. Chúng ta đang nói về mối liên hệ giữa Shin-Hakodate-Hokuto và thành phố Shin-Aomori với chiều dài 2 nghìn km. Hôm nay khoảng cách này được thực hiện trong 11 giờ.