高铁的车头设计灵感 高铁是如何从翠鸟嘴的造型获取灵感

我之前一篇文章讨论了汽车风阻的相关介绍，链接在这里：https://www.toutiao.com/i6656330577953686029/

今天分享高速火车在最初设计过程中，为了降低风阻，从鸟嘴那里得到灵感的故事。

1980年代，当时的新干线火车头长这样：

但是，这些日本的新干线列车高铁遇到了问题。由于速度很快，时速能达到170英里。每当它离开隧道时，它就会产生一个响亮的音爆，扰乱周围的居民区。在隧道内声波会被压缩，直至爆裂，产生的音爆十分刺耳，原因是列车的车头是子弹型，因此它会“推挤”前方的空气而非“切穿”过去：

因此，一个技术攻坚团队打算设计更安静，更快速和更高效的高铁列车。他们有一个秘密武器：技术开发部门的总经理，工程师中津英治(Eiji Nakatsu)是一名鸟类爱好者，他发现新干线列车总在不断推挤前面的空气，形成了一堵“风墙”。

翠鸟拥有一个流线形的长长鸟嘴，其直径逐渐增加，以便让水流顺畅向后流动。翠鸟生活在河流湖泊附近高高的枝头上，经常俯冲入水捕鱼，它们的喙外形像刀子一样，瞬间穿越空气，从水面穿过时几乎不产生一点涟漪。

侧面可以看到，鸟嘴直径逐渐增加：

根据翠鸟的鸟嘴，西日本铁路公司制造出了500系列高铁列车，并于1997年投入使用。实践证明这种列车的车速比起原有设计提升了10%，而电力消耗降低了15%，而噪音水平也有了显著下降：

新干线设计不仅仅借鉴了翠鸟，还有猫头鹰，在重新设计的火车中，火车连接到上方电线的受电弓装置，弯曲和锯齿状，灵感来源于猫头鹰的羽毛：

而钻机支架的形态，则是来源于企鹅的外形，企鹅光滑的身体形状，让其可以毫不费力地游泳和滑动，采用这个形态，有助于降低钻机支架的抗风性：

关于笔者：荷兰埃因霍芬理工大学工业设计系博士在读

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