本发明专利技术涉及铁路系统中的机车及车厢，特别涉及运用空气动力学的基于高速铁路的车体底盘带有仿机翼的空气动力悬浮列车。本发明专利技术是在列车的机车的底盘的左右两侧和在每节车厢的底盘的左右两侧分别对称安装有仿制飞机的机翼结构的仿机翼。为了使本发明专利技术达到更好的效果，使列车行驶更加稳定、安全，以及使仿机翼不受外界的风向影响，在轨道的两侧及在仿机翼的上方设置有挡风板。由于在列车上安装有仿机翼，通过与列车相对运动的气流作用于仿机翼上而产生上抬力，可以对高速行驶的列车提供上升力，从而减小了列车对铁轨的压力，且该力由空气动力产生，不额外消耗能源，不产生污染。所述的仿机翼的结构简单。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及铁路系统中的机车及车厢，特别涉及运用空气动力学，通过加装在列车上的仿飞机的机翼结构的仿机翼，以对高速行驶的列车产生一定程度的空气悬浮力的基于高速铁路的车体底盘带有仿机翼的空气动力悬浮列车。
技术介绍
目前，公知的基于高速铁路的列车的提速手段是利用磁悬浮的方法减少车轮对铁轨的摩擦，然而磁悬浮方法存在的缺点有1.列车不能变轨，不像运行在常规铁路上的列车可以借助道岔从一条轨道进入另一条轨道；一条轨道只能容纳一列列车往返运行，造成资源浪费。2.由于磁悬浮系统是凭借电磁力来进行悬浮、导向和驱动运行的，一旦断电，磁 悬浮列车将发生严重的安全事故，因此断电后磁悬浮列车的安全保障措施仍然没有得到完全解决。3.强磁场对人的健康、生态环境的平衡与电子产品的运行都会产生不良影响。飞机借助其机翼可以有效提供上升力而离开地面，将飞机的升空原理运用于高速列车，是本专利技术的目的所在。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种可避免磁悬浮技术的不足，又能在高速铁路上高速行驶的基于高速铁路的车体底盘带有仿机翼的空气动力悬浮列车。本专利技术是受飞机升空原理的启发，仿制飞机的机翼结构制备出仿机翼，并将仿机翼安装在列车的机车的底盘的左右两侧和安装在车厢的底盘的左右两侧(如图7所示)，当列车行驶时由与列车相对运动的空气作用于仿机翼上以对高速行驶的列车提供足够的上升力，达到类似磁悬浮的效果，便于减少车轮与铁轨的摩擦造成的能量损耗。为了使本专利技术达到更好的效果，在轨道的两侧及在仿机翼的上方设置有挡风板，以保证高速铁路在利用仿机翼的升力时不会受到外界的风向影响，使列车行驶更加稳定、安全。本专利技术的基于高速铁路的车体底盘带有仿机翼的空气动力悬浮列车，是在列车的机车的底盘的左右两侧和在每节车厢的底盘的左右两侧分别对称安装有仿制飞机的机翼结构的仿机翼。所述的在列车的机车的底盘的左右两侧对称安装的仿机翼的总数量是4个(2组)以上；优选安装的总数量是4 12个(2 6组)仿机翼。所述的在每节车厢的底盘的左右两侧对称安装的仿机翼的总数量是4个(2组)以上；优选安装的总数量是4 12个(2 6组)仿机翼。所述的每节车厢上安装的仿机翼的数量一样多。所述的在列车的机车的底盘的左右两侧对称安装的仿机翼，每侧安装的仿机翼都是以等间距的安装方式安装在机车的底盘的侧面上，且每一组(左右两侧对称安装的各一个仿机翼为一组)左右两侧对称安装的仿机翼的中心横轴在同一条横轴线上。所述的在每节车厢的底盘的左右两侧对称安装的仿机翼，每侧安装的仿机翼都是以等间距的安装方式安装在每节车厢的底盘的侧面上，且每一组(左右两侧对称安装的各一个仿机翼为一组)左右两侧对称安装的仿机翼的中心横轴在同一条横轴线上。所述的在机车的底盘的侧面上安装的仿机翼的等间距的安装方式，是以安装在机车底盘侧面的可安装仿机翼区域的最前端(即第一个)的仿机翼到该机车底盘侧面的前端边缘的距离，与安装在该机车底盘侧面的可安装仿机翼区域的最后端(即最后一个)的仿机翼到该机车底盘侧面的后端边缘的距离，及与安装在机车底盘侧面的仿机翼之间的距离相等。所述的在每节车厢的底盘的侧面上安装的仿机翼的等间距的安装方式，是以安装在车厢底盘侧面的可安装仿机翼区域的最前端(即第一个)的仿机翼到该车厢底盘侧面的前端边缘的距离，与安装在该车厢底盘侧面的可安装仿机翼区域的最后端(即最后一个)的仿机翼到该车厢底盘侧面的后端边缘的距离，及与安装在该车厢底盘侧面的仿机翼之间的距离相等。 所述的仿机翼前后之间的距离⑷由机车或车厢的长度(L)、仿机翼的个数(N)和固定底座的水平长度决定(D)，L = NXD+(N+1) Xd。如所述的最前端(即第一个)的仿机翼到机车底盘或车厢底盘的前端边缘或后端边缘的距离都取d ;也可以取d/2，如果是取d/2则有L = NXD+NXd(如取d，即第一节车厢底盘侧面上的最后一个仿机翼到该车厢底盘侧面上的后端边缘的距离是d，而第二节车厢底盘侧面上的第一个仿机翼到第二节车厢底盘侧面上的前端边缘的距离也是d，那么在这两个仿机翼之间的距离就是2d 了 ；而取d/2，即第一节车厢底盘侧面上的最后一个仿机翼到该车厢底盘侧面上的后端边缘的距离是d/2，而第二节车厢底盘侧面上的第一个仿机翼到第二节车厢底盘侧面上的前端边缘的距离也是d/2，那么在这两个仿机翼之间的距离就是d 了，这样就保证了每两个仿机翼之间的距离都为d) ο所述的仿机翼的安装角度是个变化的角度，仿机翼的水平翼的后掠角的变化范围在O度到15度之间。安装角度的设定以具体实际需求为第一准则。如需要达到最大多少升力取多少度能达到时，设计建造时就用多少度。所述的仿机翼的结构主要是由固定底座(优选固定底座为长方体结构，厚度可为60 70毫米)和固定在其上的水平翼构成，该固定底座的一面与水平翼相连接，另一面安装在机车或车厢的侧面。水平翼与固定底座呈90度直角。整体仿机翼结构成相对于机车或车厢的对称形状。所述的固定底座是安装在机车或车厢的底盘侧面的中部；即所述的水平翼的上缘与机车的底盘的上缘之间的距离和水平翼的下缘与机车的底盘的下缘之间的距离相等；所述的水平翼的上缘与车厢的底盘的上缘之间的距离和水平翼的下缘与车厢的底盘的下缘之间的距离相等。所述的水平翼的结构是参照飞机的机翼的结构进行设计及制备，其结构整体呈流线型，具有迎角、前缘后掠角和后缘前掠角；在所述的水平翼的前缘可设置有人工扰流结构；在所述的水平翼的后缘安装有后缘襟翼(如图3所示的后缘双缝襟翼，或后缘单缝襟翼)。安装的后缘襟翼可增大流线型水平翼的弧度，从而增大升力系数，使水平翼获得的上升力增加。所述的水平翼的前缘设置的人工扰流结构可分为以下六种类型(a)水平翼的上表面的前缘部分增加粗糙程度(粗糙程度视情况和材料而定)；(b)在水平翼的上表面的近前缘部分附加一条突起的扰流条；(c)在距离水平翼的翼展前缘部位，每隔5厘米垂直地开一排直径为3 5厘米，深度不超过2厘米的扰流孔；(d)在水平翼的前缘的前面附加一条有弹性的绕流带；(e)在水平翼的前缘添加呈虚线状分布的，每个O <直径< 5厘米，间距为7 15厘米的块状突起扰流器；(f)在水平翼的前缘附加形状为锯齿形的突起扰流条、扰流孔或有弹性的绕流带。所述的水平翼是平板形翼，其平板形翼的剖面(如图I所示)选自平板形翼剖面(它相当于风筝的剖面，靠迎角产生升力)、典型的鸟翼剖面、上拱下略平的翼剖面(气动力特性好，升力大)、上下翼面对称的翼型剖面(能做成薄形机翼)中的一种。所述的水平翼的长度为150 225厘米，根梢比为O. 5 1，面积为I. 125 2. 25平方米，前缘后掠角为O 26. 5度，后缘前掠角为-26. 5 O度，迎角为O 15度。所述的高速铁路的轨道的两侧固定安装有挡风板(材料可为铸钢或水泥等，厚度·可为3 5厘米)。所述的轨道的两侧固定安装的挡风板的结构主要是由水平挡风板、竖直挡风板和固定底座(优选固定底座为长方体结构)构成；其中，所述的竖直挡风板固定连接在所述的固定底座上，所述的竖直挡风板的上缘与所述的水平挡风板相连接(可焊接在一起)。所述的水平挡风板与所述的竖直挡风板优选以角度为90 135度相连接。优选方案为所述的竖直挡风板与所述的水平翼的外缘的水平距离为15 本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种基于高速铁路的车体底盘带有仿机翼的空气动力悬浮列车，其特征是：所述的车体底盘带有仿机翼的空气动力悬浮列车是在列车的机车的底盘的左右两侧和在每节车厢的底盘的左右两侧分别对称安装有仿制飞机的机翼结构的仿机翼。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：江雷，查金龙，刘流，马洋，刘克松，
申请(专利权)人：北京航空航天大学，
类型：发明
国别省市：
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