Sidevindstabilitet

Som sidevindstabilitet er problemet med tippesikkerhed for jordbiler i stærk sidevind, der henvises til. Dette inkluderer ikke kørselssikkerheden for vejkøretøjer i sidevind med hensyn til at holde sig i kørebane . Sidevindstabiliteten påvirker hovedsageligt køretøjer, der tilbyder sidevinden en stor sideangrebsflade og har en relativt smal sporvidde .

semester

I tilfælde af vejkøretøjer er ovenstående Tracking bruger andre udtryk som f.eks B. Retningsstabilitet. Udtrykket bruges heller ikke inden for civilingeniør, da vindbelastninger er relevante for en bygnings integritet og vibrationsadfærd, men ikke for dens stabilitet i den strukturmekaniske følelse af modstandsdygtighed over for bøjning. Når alt kommer til alt inden for luftfart, hvor flere bevægelsesakser spiller en rolle, vises begreberne sidevind og stabilitet ofte, men ikke i sammenhæng med "sidevindstabilitet", hvilket er for upræcist i sammenhængen.

relevans

Sidevindstabilitet er et relevant problem, især i jernbanevogne , hvor førerens evne til at gribe ind med hensyn til køredynamik er begrænset, og på den anden side væltning på grund af de katastrofale konsekvenser under alle omstændigheder skal undgås. standarder og retningslinjer har eksisteret i flere år på nationalt og europæisk niveau, som giver et matematisk bevis for stabilitet som en forudsætning for godkendelse eller betjening af køretøjet. Her skal det nævnes, at i modsætning til almindelig tro kan sidevind alene ikke afspore et tog, da de laterale kræfter ikke er tilstrækkelige. I modsætning hertil sidekræfterne bidrage væsentligt til væltningsmomentet (dvs. den rullende øjeblik omkring læ jernbane).

Problemet med sidevindstabilitet er blevet mere og mere vigtigt i de senere år. Årsagerne findes i de stadigt stigende kørehastigheder og køretøjernes faldende egenvægt på grund af den fremadskridende lette konstruktionsteknologi. For jernbanevogne har udskiftning af tunge lokomotiver med betydeligt lettere vogne eller endda kontrolbiler i højhastighedstrafik forværret problemet enormt.

Da Shinkansen-tjenesten blev indført i 1964, var den maksimale hastighed begrænset i stærk sidevind. I Tyskland var godkendelsen af ICE 2 knyttet til hastighedsbegrænsninger for skubbede tog i områder med risiko for sidevind.

I tilfælde af orkanlignende vejr i Tyskland blev jernbanetrafikken enten helt eller delvist afbrudt som en sikkerhedsforanstaltning (fx i stormdybder Kyrill eller Niklas ), eller der blev sat hastighedsgrænser for visse togkategorier. Da stormen Niklas den 31. marts 2015 blev lokal og langdistance trafik i forskellige føderale stater stoppet fuldstændigt, og hastigheden for langdistance tog i nord og syd var begrænset til 140 km / t. I sådanne tilfælde opstår faren ikke kun fra køretøjets muligvis ikke længere stabile sidevind, men også fra skader på jernbaneinfrastrukturen (se nedenfor).

aktiviteter

Bortset fra konstruktive foranstaltninger på køretøjet (f.eks. Ballastering for at øge køretøjets masse og sænke tyngdepunktet , som for eksempel med ICE 3 ), kan sidevindstabilitet kun øges med en given rute ved at reducere kørehastigheden eller bygge vindbeskyttelse vægge. Den første løsning er operationelt meget problematisk, fordi tilpasningen af ​​kørehastigheden til vinden kræver viden om de vindforhold, der kan forventes langs ruten, hvilket er en ikke-triviel teknisk opgave. For jernbanevogne skal der også tages højde for mulige udsving i rejsetiden i køreplanen. Den anden løsning er operationelt optimal, men medfører enorme omkostninger. Ballastning (især den første eller sidste vogn) er derfor stadig den mest almindelige foranstaltning i dag for at sikre sidevindstabilitet og (eller for at opfylde de relevante godkendelsesstandarder). B. overvejes også for ICE 4 .

Faktisk er de fleste regler for jernbanetransport præget af forsømmelse af de aktuelle vejrforhold. Specifikt betyder det, at det respektive køretøj skal være i stand til at modstå den vindbelastning, der er mest ugunstig at forvente til det påtænkte anvendelsesområde og inden for en bestemt tidsperiode. Dette svarer til en worst case- filosofi eller den tilbagevendeperiode, der er anvendt inden for civilingeniør og er registreret i en køretøjs- og rutespecifik såkaldt vindkarakteristikkurve . En ændring eller endog afbrydelse af jernbanetrafikken på grund af kraftig vind er derfor ikke planlagt. Under ekstreme vindforhold spiller den vanskeligt kontrollerede fare for forhindringer på skinnesystemerne eller beskadigelse af luftledningen (f.eks. Fra faldende træer) en vigtig rolle. Derudover kan vinden kaste genstande fra omgivelserne eller endda fra modkørende tog mod et tog i bevægelse.

litteratur

Individuelle beviser

  1. ↑ Se f.eks F.eks.: T. Schütz (red.): Hucho - bilens aerodynamik . Springer Vieweg, Wiesbaden 2013.
  2. ↑ Se f.eks F.eks .: H. sokkel, aerodynamik af bygninger . Vieweg, Braunschweig 1984.
  3. ↑ Se f.eks F.eks .: H. Schlichting, Aerodynamik des Flugzeug , Springer, Berlin 2000.
  4. ↑ På vej til at løse de ICE problemer . I: Eisenbahn-Revue International , udgave 10/1998, s. 446 f.
  5. ↑ ICx - et nyt tog til tyske jernbaner . I: RTR , udgave 1/2012, s.31.
  6. ↑ Den selskab jernbaneinfrastrukturen eller operatøren af det respektive strækningsafsnit (fx til broer) kan imidlertid indføre supplerende, vejrafhængige driftsrestriktioner.