Inžinieri vyriešili ohlušujúci tresk vlaku Maglev idúceho rýchlosťou takmer 600 km/h

Predstava vlaku Maglev, ktorý sa vznáša na magnetickom vankúši a pohybuje sa rýchlosťou blížiacou sa rýchlosti komerčného lietadla, je fascinujúca. Čínsky Maglev dosahuje maximálnu rýchlosť približne 595 km/h, no s touto neuveriteľnou rýchlosťou prichádza aj skrytá hrozba – fenomén známy ako „tunelový tresk“.

^{Zdroj Foto: Central Japan Railway Company}

Tento jav predstavuje násilný, explozívny zvuk, ktorý ohrozuje nielen bezpečnosť prevádzky, ale aj životné prostredie v okolí tratí. Príčina tohto javu je prekvapivo jednoduchá a dá sa prirovnať k fungovaniu piestu vo valci. Keď vysokorýchlostný vlak (piest) vchádza do úzkeho tunela (valec), extrémne rýchlo stláča vzduch pred sebou. Táto stlačená vzduchová hmota sa šíri tunelom ako tlaková vlna.

Keď táto vlna opustí druhý koniec tunela, prudko expanduje do otvoreného priestoru, čím vytvára nízkofrekvenčnú rázovú vlnu – samotný „tresk“. Tento zvukový efekt je porovnateľný so sonickým treskom, ktorý vzniká pri prekonaní rýchlosti zvuku lietadlom. Dôsledky tunelového tresku sú vážne.

Môže rušiť ľudí a zvieratá na kilometre ďaleko a v extrémnych prípadoch spôsobiť aj vážne štrukturálne poškodenie tunela a okolitej infraštruktúry, čo predstavuje kľúčovú prekážku pre ďalšie zvyšovanie rýchlosti vlakov. Čínski výskumníci však prišli s elegantným riešením, ktoré sa nesnaží posilniť tunel, aby odolal tlaku, ale zabraňuje vzniku tlakovej vlny už v jej zárodku.

Ich inovácia spočíva v inštalácii 100 metrov dlhých zvukotesných nárazníkov pri vchodoch do tunelov. Kľúčom je ich pórovitá štruktúra, ktorá v kombinácii s pórovitými nátermi na vnútorných stenách tunela umožňuje stlačenému vzduchu uniknúť a rozptýliť sa skôr, ako sa stihne nahromadiť do silnej rázovej vlny.

Tento mechanizmus sa dá prirovnať k tlmiču na strelnej zbrani, ktorý pomocou prepážok spomaľuje a ochladzuje expandujúce plyny, čím tlmí zvuk výstrelu. Výsledky sú ohromujúce. Toto riešenie dokáže znížiť účinky tunelového tresku až o 96 percent.

Tento vynález je viac než len vylepšením bezpečnosti; je to kľúčová technológia, ktorá odomyká budúci potenciál vysokorýchlostnej železničnej dopravy. Tunelový tresk totiž fungoval ako fyzikálny rýchlostný limit – bez ohľadu na výkon vlaku nebolo možné bezpečne prevádzkovať súpravy pri maximálnej rýchlosti, ak by v tuneloch vytvárali nebezpečné rázové vlny.

Odstránením tohto obmedzenia sa otvárajú dvere pre novú generáciu vlakov, ktoré by v budúcnosti mohli dosahovať rýchlosť 700 km/h a viac. Okrem toho táto technológia výrazne zjednodušuje a zlacňuje plánovanie a výstavbu nových vysokorýchlostných tratí, ktoré často musia prechádzať hornatým alebo husto osídleným terénom s množstvom tunelov.

Zdroj: supercarblondie.com.

Zdroj Foto: Central Japan Railway Company

Zobrazit Galériu