Công Nghệ

Ý tưởng lắp cánh để tăng tốc tàu viên đạn

Tàu chở đạn có thể đạt tốc độ 450 km / h nhờ có thêm cánh trên nóc, giúp tăng lực nâng và tiết kiệm chi phí.

Tàu cao tốc ở Trung Quốc hiện có tốc độ 450 km / h. Ảnh: Bloomberg

Tàu cao tốc ở Trung Quốc hiện có tốc độ 350 km / h. Ảnh: Bloomberg

Một nhóm các nhà khoa học ở tây nam Trung Quốc đề xuất lắp cánh cho tàu cao tốc để tăng tốc độ. Theo nghiên cứu của họ, việc lắp 5 cặp cánh nhỏ trên mỗi toa tàu sẽ tạo thêm lực nâng và giảm 1/3 trọng lượng của đoàn tàu, nâng tốc độ tối đa lên 450 km / h. Nghiên cứu này là một phần của dự án CR450 do chính phủ thiết lập vào đầu năm nay nhằm phát triển một thế hệ tàu cao tốc mới có thể chạy với tốc độ đó.

Hiện tại, mạng lưới tàu cao tốc của Trung Quốc thuộc hàng nhanh nhất thế giới, trong đó tàu cao tốc có thể di chuyển với vận tốc 350 km / h. Dự án CR450 nhằm phát triển các đoàn tàu chạy nhanh hơn gần 30%, chỉ mất 3 giờ để đi từ Bắc Kinh đến Thượng Hải hoặc 5 giờ từ Bắc Kinh đến Quảng Châu. Nhưng khi tốc độ vận hành tăng lên, độ mòn của bánh xe cũng tăng lên, rút ​​ngắn chu kỳ sửa chữa và tuổi thọ của bánh xe, theo nghiên cứu của các chuyên gia tại Trung tâm Đổi mới Thủy động lực học. Thành Đô, do kỹ sư Zhang Jun đứng đầu.

Nhóm nghiên cứu kết luận trong bài báo đăng ngày 18/11 trên tạp chí Science and Technology: “Thang máy cánh gạt tốc độ cao là một bước đột phá trong thiết kế khí động học của tàu cao tốc nhằm giảm tiêu thụ năng lượng và chi phí vận hành. con chí Acta Aerodynamica Sinica Của Trung Quốc.

Ý tưởng lắp cánh cho tàu cao tốc không phải là mới. Các kỹ sư Nhật Bản đưa ra đề xuất này vào những năm 1980 với mô hình một con tàu có đôi cánh giống máy bay thò ra từ hai bên. Họ đã chế tạo nguyên mẫu hai thập kỷ sau đó. Mặc dù nỗ lực ban đầu này cho thấy thiết kế mới mang lại hiệu suất khí động học nhưng các chuyên gia không thể áp dụng vào thực tế vì cánh quá lớn và rộng để tàu có thể chạy an toàn trong không gian hạn chế của cơ sở hạ tầng. đường sắt hiện có làm hàng rào an toàn và đường hầm.

Đề xuất của Zhang et al. hơi khác. Thay vì lắp những chiếc cánh khổng lồ ở hai bên, họ cho rằng một loạt cánh nhỏ trên nóc sẽ tạo ra lực nâng đủ để nâng con tàu lên mà không có nguy cơ va chạm với bất cứ thứ gì. Nhưng nhóm nghiên cứu nhấn mạnh rằng bộ đồ cần được thiết kế và lắp đặt cẩn thận. Di chuyển với vận tốc 450 km / h, thân tàu sẽ tạo ra các luồng không khí vận tốc cao gần bề mặt mái, có thể gây ra nhiễu động nếu đặt cánh quá thấp. Tuy nhiên, nếu cánh đặt quá cao so với con tàu, con tàu có thể chạy vào luồng không khí do cánh trước tạo ra, dẫn đến lực cản nhiều hơn lực nâng. Nhóm nghiên cứu ước tính độ cao tối ưu để gắn cánh là 1,5 – 2 m so với nóc tàu.

Sự khác biệt lớn nhất giữa đề xuất của Trung Quốc và Nhật Bản là thiết kế tàu Trung Quốc sẽ hoạt động giống một tên lửa hành trình hơn là một máy bay, theo Zhang et al. Chen Yu, một kỹ sư tại Đại học Tongji, Thượng Hải, cho biết vẫn còn một số thách thức kỹ thuật lớn cần vượt qua khi lắp đặt cánh trên tàu. Chen, người nghiên cứu khí động học của tàu cao tốc trong đường hầm gió cho biết: “Đối với các nhà thiết kế tàu hỏa, bề mặt càng nhẵn càng tốt. Bất kỳ bộ phận phụ nào cũng có vấn đề”.

Ví dụ, cánh sẽ làm tăng tiếng ồn của cabin và giảm sự thoải mái của hành khách. Do đó, các nhà khoa học và kỹ sư sẽ cần tìm ra cách kiểm soát luồng không khí phức tạp trên đầu tàu và hấp thụ tiếng ồn bằng các vật liệu hoặc cấu trúc cách âm. Điều này sẽ góp phần làm tăng tổng trọng lượng của tàu.

Tàu cao tốc lấy điện từ đường dây điện trên cao thông qua một cần cung cấp điện đặt ở đầu tàu. Các chuyên gia sẽ cần phải tìm ra cách để đảm bảo rằng thanh điện tiếp xúc thường xuyên với đường dây điện bất chấp những nhiễu động hình thành từ cánh máy bay. Các chuyến tàu CR450 đầu tiên có thể sẽ hoạt động trên tuyến đường sắt mới dài 300 km giữa Thành Đô và Trùng Khánh, hai trung tâm kinh tế lớn ở khu vực Tây Nam. Việc xây dựng tuyến đường sắt bắt đầu vào tháng 9 năm 2021 và dự kiến ​​hoàn thành trong 5 năm.

Chương trình CR450 nhằm giải quyết các vấn đề kỹ thuật từ điều khiển tự động, thiết kế bánh xe, hệ thống lái, nâng cấp đường đua và các biện pháp an toàn. Các bộ phận cánh sẽ kinh tế và khả thi cho các ứng dụng quy mô lớn so với các maglev được trang bị công nghệ siêu dẫn với tốc độ 600 km / h.

An Khang (Theo dõi SCMP)

.

Nguồn: https://vnexpress.net/trung-quoc-du-dinh-lap-canh-de-tang-toc-tau-vien-dan-4393099.html

Tin Tức 7S

Tin tức 7s: Cập nhật tin nóng online Việt Nam và thế giới mới nhất trong ngày, tin nhanh thời sự, chính trị, xã hội hôm nay, tin tức chính thống VN.Cập nhật tin tức 24/7: Giải trí, Thể thao...tại Việt Nam & Thế giới hàng ngày. Thông tin, hình ảnh, video clip HOT cập nhật nhanh & tin cậy nhất.

Related Articles

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *

Back to top button