Концевой вагон железнодорожного транспортного средства и соответствующее железнодорожное транспортное средство

Группа изобретений относится к области транспортного машиностроения. Концевой вагон железнодорожного транспортного средства, первый конец которого является свободным, а второй конец приспособлен для соединения с другим вагоном железнодорожного транспортного средства, содержит нижний кожух для тележки, расположенный рядом с первым концом вагона. В концевом вагоне выполнен по меньшей мере один горизонтальный канал, с одной стороны открытый к нижнему кожуху, а с другой стороны открытый к первому концу вагона. Вагон снабжен средством для циркуляции воздуха в горизонтальном канале. Средство для циркуляции воздуха выполнено с возможностью создания в горизонтальном канале воздушного потока, направленного от нижнего кожуха к первому концу вагона. Железнодорожное транспортное средство содержит упомянутый по меньшей мере один концевой вагон. Достигается уменьшение сопротивления воздуха. 2 н. и 6 з.п. ф-лы, 1 ил.

 

Изобретение относится к концевому вагону железнодорожного транспортного средства.

Железнодорожное транспортное средство, в частности, высокоскоростное, во время движения подвержено сопротивлению воздуха, направленному против направления перемещения этого транспортного средства. Для уменьшения сопротивления воздуха в известных транспортных средствах концевой вагон снабжают средством снижения сопротивления, изменяющим его геометрию.

Задачей изобретения является создание другого технического решения, обеспечивающего уменьшение сопротивления воздуха без изменения формы концевого вагона.

Поставленная задача решается в концевом вагоне железнодорожного транспортного средства, первый конец которого является свободным, а второй конец приспособлен для соединения с другим вагоном железнодорожного транспортного средства, содержащем нижний кожух для тележки, расположенный рядом с указанным первым концом вагона. Согласно изобретению в вагоне выполнен по меньшей мере один по существу горизонтальный канал, с одной стороны открытый к нижнему кожуху, а с другой стороны - к первому концу вагона, при этом вагон снабжен средством для циркуляции воздуха в горизонтальном канале.

Посредством циркуляции воздуха в каждом канале, воздух выдувается из первого конца вагона или всасывается в него. Такое устройство способствует улучшению прохождения потоков воздуха в спутной струе, и, следовательно, позволяет снизить сопротивление воздуха.

Концевой вагон согласно изобретению может дополнительно иметь одну или несколько следующих особенностей, взятых по отдельности или в любых технически возможных комбинациях:

- средство для циркуляции воздуха выполнено с возможностью создания в горизонтальном канале воздушного потока, направленного от нижнего кожуха к первому концу вагона;

- средство для циркуляции воздуха выполнено с возможностью создания в горизонтальном канале воздушного потока, направленного от первого конца вагона к нижнему кожуху;

- средство для циркуляции воздуха выполнено с возможностью создания в горизонтальном канале воздушного потока, направленного от первого конца вагона к нижнему кожуху, и является реверсивным с возможностью перехода из первой конфигурации, в которой создаваемый воздушный поток направлен от нижнего кожуха к первому концу вагона, во вторую конфигурацию, в которой создаваемый воздушный поток направлен от первого конца вагона к нижнему кожуху;

- средство для циркуляции воздуха находится в первой конфигурации, когда концевой вагон является последним в железнодорожном транспортном средстве, и во второй конфигурации, когда концевой вагон является первым в железнодорожном транспортном средстве;

- средство для циркуляции воздуха выполнено с возможностью принятия первой или второй конфигурации в зависимости от условий работы железнодорожного транспортного средства;

- средство для циркуляции воздуха включает в себя средство регулирования скорости создаваемого воздушного потока в зависимости от скорости движения вагона;

- средство для циркуляции воздуха включает в себя по меньшей мере один вентилятор.

Изобретение также относится к железнодорожному транспортному средству, включающему в себя по меньшей мере один вышеописанный концевой вагон.

Изобретение станет более понятным из дальнейшего подробного описания одного из возможных вариантов осуществления изобретения со ссылками на чертеж, на единственной фигуре 1 которого схематично показана часть концевого вагона.

На фиг. 1 показана часть концевого вагона 10, предназначенного для железнодорожного транспортного средства, в частности, междугороднего поезда. Железнодорожное транспортное средство может содержать такие вагоны 10 на каждом конце.

Обычно железнодорожное транспортное средство может совершать движение в двух противоположных направлениях, так что в зависимости от направления движения каждый концевой вагон 10 может быть передним или задним. Таким образом, концевые вагоны 10 железнодорожного транспортного средства по существу идентичны, поэтому в дальнейшем будет описан только один из них.

Концевой вагон 10 проходит в продольном направлении X, и имеет свободный первый конец 10A и второй конец 10B, приспособленный для соединения с другим вагоном железнодорожного транспортного средства. Первый конец 10A в зависимости от направления движения соответствует переднему или заднему концу железнодорожного транспортного средства.

Концевой вагон 10 в целом имеет обтекаемую форму, в частности, концевой обтекатель 12 на первом конце 10A. Концевой обтекатель 12 также называется «носовой частью» концевого вагона 10.

Кроме того, обычно концевой вагон 10 содержит нижний кожух 14 для тележки 16. Нижний кожух 14 расположен рядом с первым концом 10A. Если концевой вагон 10 содержит несколько нижних кожухов для тележек, то в дальнейшем описании рассматривается нижний кожух 14, ближайший к первому концу 10A.

Концевой вагон 10 согласно изобретению содержит по меньшей мере один канал 18, с одной стороны открытый к указанному нижнему кожуху 14, а с другой стороны - к первому концу 10A вагона 10.

Предпочтительно, каждый канал 18 проходит по существу горизонтально. Другими словами, концы этого канала 18 расположены по существу на одинаковой высоте. Таким образом, каждый канал 18 с одной стороны открыт в нижней части концевого вагона 10, в частности, под носовой частью 12, и с другой стороны направлен к тележке. Таким образом, предпочтительно канал 18 проходит по существу на той же высоте, что и тележка.

Диаметр каждого канала 18 может составлять от 0,05 до 0,5 м.

Концевой вагон 10 содержит средство 20 для циркуляции воздуха в канале 18. Это средство 20 для циркуляции воздуха может включать в себя, например, по меньшей мере один вентилятор 22.

Предпочтительно средство 20 для циркуляции воздуха является реверсивным и может переходить из первой конфигурации, в которой поток воздуха проходит от нижнего кожуха 14 к первому концу 10A вагона 10, как показано на фиг. 1, во вторую конфигурацию, в которой воздушный поток проходит от первого конца 10A вагона 10 к нижнему кожуху 14.

Таким образом, в первой конфигурации воздушный поток выбрасывается из канала 18 у первого конца 10A, а во второй конфигурации на первом конце 10A воздух всасывается в канал 18.

В таком случае вентилятор 22 выполнен двусторонним.

В качестве альтернативы, средство 20 для циркуляции воздуха может быть выполнено с возможностью создания воздушного потока в канале 18 только в направлении от нижнего кожуха 14 к первому концу 10A вагона 10.

В качестве другой альтернативы, средство 20 для циркуляции воздуха может быть выполнено с возможностью создания воздушного потока в канале 18 только в направлении от первого конца 10A вагона к нижнему кожуху 14.

Однако, вариант выполнения, в котором средство 20 для циркуляции воздуха может принимать первую и вторую конфигурации, является предпочтительным, т.к. в этом случае конфигурацию можно выбирать в зависимости от условий работы железнодорожного транспортного средства.

Условия работы железнодорожного транспортного средства включают в себя, например, скорость движения железнодорожного транспортного средства, температуру снаружи железнодорожного транспортного средства, направление ветра.

Первая или вторая конфигурации средства 20 для циркуляции воздуха выбирается в зависимости от направления движения железнодорожного транспортного средства.

Когда первый конец 10A вагона находится спереди железнодорожного транспортного средства, средство 20 для циркуляции воздуха может принимать вторую конфигурацию, т.е. всасывать воздух на первом конце 10A вагона, а когда первый конец 10A находится в конце железнодорожного транспортного средства, средство 20 для циркуляции воздуха может принимать первую конфигурацию, вытесняя воздух из канала 18 к первому концу 10A.

Такое всасывание или вытеснение воздуха у первого конца 10A вагона изменяет характер обтекания воздухом передней и/или задней части железнодорожного транспортного средства, уменьшая сопротивление воздуха.

Предпочтительно средство 20 для циркуляции воздуха включает в себя средство регулировки скорости создаваемого воздушного потока в зависимости от скорости движения концевого вагона 10. Скорость воздушного потока зависит от скорости вращения вентилятора 22, так что указанное средство регулировки скорости должно воздействовать на этот вентилятор 22.

Таким образом, скорость воздушного потока регулируется в соответствии со скоростью перемещения вагона 10 для оптимизации уменьшения сопротивления воздуха.

Предпочтительно скорость воздушного потока регулируется в реальном времени в зависимости от мгновенной скорости движения концевого вагона 10. С этой целью средство регулировки может включать в себя активную систему обратной связи (системы такого типа хорошо известны).

Изобретение позволяет снизить действующее на железнодорожное транспортное средство сопротивление воздуха посредством воздействия на воздушные потоки у передней и задней части железнодорожного транспортного средства.

Следует отметить, что изобретение не ограничивается описанными выше вариантами выполнения концевого вагона и может быть реализовано в других альтернативных вариантах.

1. Концевой вагон железнодорожного транспортного средства, первый конец которого является свободным, а второй конец приспособлен для соединения с другим вагоном железнодорожного транспортного средства, содержащий нижний кожух для тележки, расположенный рядом с указанным первым концом вагона, при этом в концевом вагоне выполнен по меньшей мере один по существу горизонтальный канал, с одной стороны открытый к нижнему кожуху, а с другой стороны открытый к первому концу вагона, причем вагон снабжен средством для циркуляции воздуха в горизонтальном канале, отличающийся тем, что средство для циркуляции воздуха выполнено с возможностью создания в горизонтальном канале воздушного потока, направленного от нижнего кожуха к первому концу вагона.

2. Вагон по п.1, отличающийся тем, что средство для циркуляции воздуха выполнено с возможностью создания в горизонтальном канале воздушного потока, направленного от первого конца вагона к нижнему кожуху.

3. Вагон по п.1, отличающийся тем, что средство для циркуляции воздуха выполнено с возможностью создания в горизонтальном канале воздушного потока, направленного от первого конца вагона к нижнему кожуху, и является реверсивным с возможностью перехода из первой конфигурации, в которой создаваемый воздушный поток направлен от нижнего кожуха к первому концу вагона, во вторую конфигурацию, в которой создаваемый воздушный поток направлен от первого конца вагона к нижнему кожуху.

4. Вагон по п.3, отличающийся тем, что средство для циркуляции воздуха находится в первой конфигурации, когда концевой вагон является последним в железнодорожном транспортном средстве, и во второй конфигурации, когда концевой вагон является первым в железнодорожном транспортном средстве.

5. Вагон по п.3, отличающийся тем, что средство для циркуляции воздуха выполнено с возможностью принятия первой или второй конфигурации в зависимости от условий работы железнодорожного транспортного средства.

6. Вагон по п.1, отличающийся тем, что средство для циркуляции воздуха включает в себя средство регулировки скорости создаваемого воздушного потока в зависимости от скорости движения вагона.

7. Вагон по п.1, отличающийся тем, что средство для циркуляции воздуха включает в себя по меньшей мере один вентилятор.

8. Железнодорожное транспортное средство, содержащее по меньшей мере один концевой вагон по п.1.