產(chǎn)品品牌:華通泰克
產(chǎn)品型號(hào):HTSD
重量:根據(jù)不同設(shè)備確定
適合年齡:各年齡段
適合場(chǎng)所:公園游樂(lè)場(chǎng)、旅游景區(qū)
產(chǎn)地:烏魯木齊
材料:鋼材、電氣、玻璃鋼等
重量:根據(jù)不同設(shè)備確定
種類:索道、游樂(lè)設(shè)備
規(guī)格:多種規(guī)格
過(guò)山車是一項(xiàng)富有刺激性的娛樂(lè)工具。那種風(fēng)馳電掣、有驚無(wú)險(xiǎn)的快感令不少人著迷。如果你對(duì)物理學(xué)感興趣的話。那么在乘坐過(guò)山車的過(guò)程中不僅能夠體驗(yàn)到冒險(xiǎn)的快感,還有助于理解力學(xué)定律。實(shí)際上,過(guò)山車的運(yùn)動(dòng)包含了許多物理學(xué)原理,人們?cè)谠O(shè)計(jì)過(guò)山車時(shí)巧妙地運(yùn)用了這些原理。如果能親身體驗(yàn)一下由能量守恒、加速度和力交織在一起產(chǎn)生的效果,那感覺(jué)真是妙不可言。這次同物理學(xué)打交道不用動(dòng)腦子,只要收緊你的腹肌,保護(hù)好腸胃就行了。當(dāng)然,如果你受身體條件和心理承受能力的限制,無(wú)法親身體驗(yàn)過(guò)山車帶來(lái)的種種感受,你不妨站在一旁仔細(xì)觀察過(guò)山車的運(yùn)動(dòng)和乘坐者的反應(yīng)。 在剛剛開始時(shí),過(guò)山車的小列車是依靠一個(gè)
機(jī)械裝置的推力推上最高點(diǎn)的,但在第一次下行后,就再也沒(méi)有任何裝置為它提供動(dòng)力了。事實(shí)上,從這時(shí)起,帶動(dòng)它沿軌道行駛的唯一的“發(fā)動(dòng)機(jī)”將是引力勢(shì)能,即由勢(shì)能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能、又由動(dòng)能轉(zhuǎn)化為引力勢(shì)能這樣一種不斷轉(zhuǎn)化的過(guò)程構(gòu)成的。 第一種能,即引力勢(shì)能是物體因其所處位置而自身?yè)碛械哪芰?,是由于它的高度和由引力產(chǎn)生的加速度而來(lái)的。對(duì)過(guò)山車來(lái)說(shuō),它的勢(shì)能在處于最高點(diǎn)時(shí)達(dá)到了最大值,也就是當(dāng)它爬升到“山丘”的頂峰時(shí)最大。當(dāng)過(guò)山車開始下降時(shí),它的勢(shì)能就不斷地減少(因?yàn)楦叨认陆盗耍?,但它不?huì)消失,而是轉(zhuǎn)化成了動(dòng)能,也就是運(yùn)動(dòng)的能量。不過(guò),在能量的轉(zhuǎn)化過(guò)程中,由于過(guò)山車的車輪與軌道的摩擦而產(chǎn)生了熱量,從而損耗了少量的機(jī)械能(動(dòng)能和勢(shì)能)。這就是為什么在設(shè)計(jì)中隨后的小山丘比開始時(shí)的小山丘那樣的高度所需要的機(jī)械能了。 過(guò)山車最后一節(jié)小車廂里是過(guò)山車贈(zèng)送給勇敢的乘客最為刺激的禮物。事實(shí)上,下降的感受在過(guò)山車的尾部車廂最為強(qiáng)烈。因?yàn)樽詈笠还?jié)車廂通過(guò)最高點(diǎn)時(shí)的速度比過(guò)山車頭部的車廂要快,這是由于引力作用于過(guò)山車中部的質(zhì)量中心的緣故。這樣,乘坐在最后一節(jié)車廂的人就能夠快速地達(dá)到和跨越最高點(diǎn),從而就會(huì)產(chǎn)生一種要被拋離的感覺(jué),因?yàn)橘|(zhì)量中心正在加速向。尾部車廂的車輪是牢固地扣在軌道上的,否則在到達(dá)頂峰附近時(shí),小車廂就可能脫軌飛出去。 車頭部的車廂情況就不同了,它的質(zhì)量中心在“身后”,在短時(shí)間內(nèi),它雖然處在下降的狀態(tài),但是它要“等待”質(zhì)量中心越過(guò)高點(diǎn)被引力推動(dòng)。 到達(dá)“垂直循環(huán)”(Vertical Loop)時(shí),沿直線軌道行進(jìn)的過(guò)山車突然向上轉(zhuǎn)彎。這時(shí),乘客就會(huì)有一種被壓到軌道上的感覺(jué),因?yàn)檫@時(shí)產(chǎn)生了一種表觀的離心力。事實(shí)上,在環(huán)形軌道上由于鐵軌與過(guò)山車相互作用產(chǎn)生了一種向心力。這種環(huán)形軌道是水滴形的,目的是為了“平衡”引力的制動(dòng)效應(yīng)。當(dāng)過(guò)山車達(dá)到圓形軌道的最高點(diǎn)時(shí),事實(shí)上它會(huì)慢下來(lái),但如果彎曲的程度較小時(shí),這種現(xiàn)象會(huì)減弱。一旦過(guò)山車走完了它的行程,機(jī)械制動(dòng)裝置就會(huì)非常安全地使過(guò)山車停下來(lái)。減速的快慢是由氣缸中氣體的壓力來(lái)控制的。 過(guò)山車的部件 如果說(shuō)美國(guó)有一個(gè)過(guò)山車的搖籃,那么它就是紐約的科尼艾蘭。美國(guó)的第一部過(guò)山車1884年在這里誕生。對(duì)于過(guò)山車迷來(lái)說(shuō),這里是他們的“麥加圣城”??颇岚m仍保留著1927年建造的最早的木質(zhì)過(guò)山車“颶風(fēng)號(hào)”(Crystal Beach Cyclone)?!〗裉炷举|(zhì)過(guò)山車產(chǎn)生的神奇效果是在上個(gè)世紀(jì)20年代所無(wú)法想象的。美國(guó)辛辛那提市附近的Kings Island游樂(lè)園里面有一個(gè)“Son of Beast”——“野獸之子”木質(zhì)過(guò)山車(有鋼支撐)開創(chuàng)了令人震撼的新高度,它高66米,長(zhǎng)2143米,最高時(shí)速126公里,上下有65米的落差,造價(jià)據(jù)估計(jì)2000萬(wàn)美元,能同時(shí)供3輛過(guò)山車運(yùn)行,每輛可載36人。它甚至還有一段木質(zhì)過(guò)山車界唯一的垂直循環(huán)軌道,這是一個(gè)創(chuàng)舉,因?yàn)槿藗冊(cè)J(rèn)為這對(duì)木質(zhì)過(guò)山車來(lái)說(shuō)是根本不可能的。不過(guò)最終還是因?yàn)榘踩系目紤](見下)于2006年12月拆除了這段垂直循環(huán)軌道?! 耙矮F之子”的赫赫有名絕非偶然。這是世界上最大的木質(zhì)過(guò)山車之一,它使用的木頭可以鋪成761公里長(zhǎng)?!〖{爾遜·賽亞爾福斯(過(guò)山車愛(ài)好者):“我更喜歡木質(zhì)車,喜歡它震動(dòng)和搖擺的節(jié)奏,當(dāng)過(guò)山車呼嘯而過(guò)時(shí)你甚至可以看見某些部件的運(yùn)動(dòng)?!薄≡谶^(guò)山車興起的早期,只有傳統(tǒng)的木質(zhì)過(guò)山車。今天,過(guò)山車家族已經(jīng)有約30名成員,包括金屬過(guò)山車、懸掛式過(guò)山車、豎立式過(guò)山車以及穿梭式過(guò)山車等等?!∧局七^(guò)山車的軌道類似于傳統(tǒng)的列車鐵軌。過(guò)山車的金屬輪子在平坦的金屬條上滾動(dòng),每根金屬條的寬度為10至15厘米。這種金屬條是用螺釘固定在運(yùn)行軌道上的,運(yùn)行軌道用膠合木板制成,十分堅(jiān)固。在大多數(shù)過(guò)山車中,車廂的輪子采用了與列車相同的凸緣設(shè)計(jì),即車輪內(nèi)部形成一個(gè)凹形結(jié)構(gòu),使車廂不致滾到軌道外面去。車廂還有另一組輪子(有的只是一根安全桿),它們?cè)谲壍老路綕L動(dòng)。這可以防止車廂飛到空中?!∧局七^(guò)山車軌道是用枕木和呈對(duì)角線交叉的支撐梁來(lái)固定的,整個(gè)軌道結(jié)構(gòu)安置在一個(gè)由木制或鋼制的梁搭成的格架上,就像用來(lái)支撐房屋或摩天大樓的橫梁框架。利用這些材料,設(shè)計(jì)師們可以將山坡、盤旋和彎道結(jié)合起來(lái),形成擁有變化無(wú)窮的路線布局?!∷麄兩踔量梢宰屃熊嚿舷路D(zhuǎn)(雖然這在現(xiàn)代的木制過(guò)山車中并不常見)。不過(guò),由于軌道本身和支撐架構(gòu)十分笨重,因此木制軌道缺乏靈活性。這使構(gòu)建復(fù)雜的盤旋和彎道變得十分困難。在木制過(guò)山車中,帶給人們快感的主要是上下運(yùn)動(dòng)?!‰m然木質(zhì)車永遠(yuǎn)不能與鋼鐵車的多種翻轉(zhuǎn)方式相匹敵,但經(jīng)典的木質(zhì)過(guò)山車仍在過(guò)山車愛(ài)好者心中擁有不可取代的地位。因?yàn)槟绢^過(guò)山車更“兇”更“野”!這并不是說(shuō)木頭的過(guò)山車能比鋼鐵過(guò)山車做出更讓人膽顫的動(dòng)作,只是因?yàn)樗陨淼牟馁|(zhì)會(huì)讓它顛得很厲害,而且沿軌道滑行時(shí)噪音驚人。實(shí)際上在國(guó)外,不少游樂(lè)場(chǎng)、主題公園都有木質(zhì)的過(guò)山車項(xiàng)目(有些有鋼結(jié)構(gòu)支撐)。一般來(lái)講,在過(guò)山車的硬指標(biāo)上(長(zhǎng)度、高度、速度、落差等),鋼鐵結(jié)構(gòu)的過(guò)山車對(duì)木質(zhì)過(guò)山車占有壓倒性優(yōu)勢(shì)。但這也不是絕對(duì)的,“野獸之子”木質(zhì)過(guò)山車,就能擠進(jìn)世界過(guò)山車Top 10?!‰S著20世紀(jì)50年代鋼管軌道的引入,過(guò)山車領(lǐng)域發(fā)生了巨大的變化。顧名思義,鋼管軌道由一對(duì)很長(zhǎng)的鋼管組成。支撐這些鋼管的是一個(gè)堅(jiān)固的上層結(jié)構(gòu),它重量較輕,是由比軌道鋼管稍粗的鋼管或梁搭建而成的?!≡阡撝七^(guò)山車中,列車車輪一般由聚亞安酯或尼龍制成。除了有傳統(tǒng)的車輪安置在鋼管軌道的正上方,車廂還有其他一些車輪,分別運(yùn)行于軌道的底部和側(cè)面。這種設(shè)計(jì)使車廂能夠穩(wěn)固地卡在軌道上,這在列車穿過(guò)軌道的盤旋和彎道時(shí)是極為重要的。 在緊張的行駛過(guò)程中,這些輪子確保過(guò)山車不會(huì)脫離軌道。 凱文·帕倫特(過(guò)山車設(shè)計(jì)者):“首先是負(fù)重輪,它們?cè)谲囌局С种^(guò)山車的負(fù)荷,就像一般的車一樣。接著是側(cè)導(dǎo)輪,它們使過(guò)山車處于軌道的中心并引導(dǎo)它通過(guò)整個(gè)行程。最后是阻塞輪,用于防止車子在翻轉(zhuǎn)行駛時(shí)偏離軌道?!薄∵^(guò)山車的輪子一般是由聚亞安酯或尼龍制成的,但是這種材料在高速行駛中磨損得很快,所以研制一種新型高質(zhì)量的材料成為過(guò)山車設(shè)計(jì)者們急于解決的問(wèn)題?!P文·帕倫特:“目前使用頻率很高的過(guò)山車需要經(jīng)常維護(hù)并更換車輪,在炎熱的天氣中甚至要每天更換一次車輪,以防止發(fā)生事故?!≡阡撝七^(guò)山車中,列車車廂既可以像傳統(tǒng)的木制過(guò)山車那樣停留在軌道上,也可以像滑雪纜車那樣,吊掛在車廂頂部的軌道上。在懸掛式過(guò)山車中,懸掛的列車能以一個(gè)轉(zhuǎn)動(dòng)接頭為軸進(jìn)行擺動(dòng),從而增加了一種向兩側(cè)的運(yùn)動(dòng)。而在懸掛翻轉(zhuǎn)式過(guò)山車中,懸掛的列車則穩(wěn)固地連接在軌道上,使設(shè)計(jì)師能更準(zhǔn)確地控制車廂的運(yùn)動(dòng)方式?!∨c木制軌道不同,鋼管軌道不是由各個(gè)小部件組裝而成的。與使用預(yù)制鋼梁的摩天大樓類似,它是由一些曲線型的大型模塊預(yù)制的。通過(guò)鋼制造工藝可生產(chǎn)出平滑的曲線型軌道,使過(guò)山車能沿軌道坡度向各個(gè)方向運(yùn)動(dòng)。在木制過(guò)山車中,當(dāng)車體滾過(guò)連接木制軌道各部件的接頭時(shí)會(huì)發(fā)出嘎嘎聲,使運(yùn)行過(guò)程產(chǎn)生停頓感。而在鋼制過(guò)山車中,軌道的各個(gè)部件被完美地焊接在一起,使車體的運(yùn)行極為平穩(wěn)。任何一位過(guò)山車愛(ài)好者都會(huì)告訴您,每種感受都有與眾不同的魅力?!∫恍┕珗@還在創(chuàng)造新名稱來(lái)吸引游樂(lè)者。“超級(jí)過(guò)山車(Mega Coaster)”指的是任何一種高度超過(guò)61米的過(guò)山車。如果其高度達(dá)到91米,就被稱作“巨型過(guò)山車(Giga Coaster)”。盡管名稱不同,造型各異,但是所有過(guò)山車的工作原理都是相同的?!P文·帕倫特:“我們一開始把過(guò)山車?yán)淋壍赖捻敺澹惯^(guò)山車獲得巨大的能量,接著我們讓它駛完全程,回到車站。這基本上是一種能量交換過(guò)程。我們?cè)谟袝r(shí)一開始就使它擁有能量,或者在快速行駛的過(guò)程中重新獲得能量,這就要用到動(dòng)力源了?!薄〉遣还苁侵本€感應(yīng)電動(dòng)機(jī)還是鏈條把你拉向頂峰,使你落下來(lái)只有一種力量,那就是重力?!P文·帕倫特:“我們正在做有關(guān)項(xiàng)目的研究,希望把技術(shù)提高到新的高度,使過(guò)山車達(dá)到每小時(shí)161甚至193公里的速度。” 由于先進(jìn)技術(shù)和材料的使用,新過(guò)山車的價(jià)格有可能提高到2500萬(wàn)美元以上。但對(duì)于各個(gè)主題公園而言,這是值得的,有了新過(guò)山車的吸引,游玩人數(shù)可以增加10%以上。 當(dāng)某個(gè)主題公園需要一部新過(guò)山車時(shí),他們會(huì)去找世界上生產(chǎn)過(guò)山車的公司。其中歷史最悠久的公司是猶他州克利爾菲爾德的飛箭動(dòng)力公司(Arrow Dynamics,現(xiàn)已被S S Power收購(gòu)),該公司以其生產(chǎn)的環(huán)狀軌道的巨大落差和突然轉(zhuǎn)向而著稱?!≡谏a(chǎn)一座新過(guò)山車之前,設(shè)計(jì)師肯特·塞科首先要考慮公園所面向的群體的年齡,這將決定過(guò)山車應(yīng)當(dāng)更平穩(wěn)順暢一些還是更驚險(xiǎn)刺激一些。然后才是空間和錢的問(wèn)題?!∪茖⒚媾R一個(gè)艱難的挑戰(zhàn),多莉山游樂(lè)園的負(fù)責(zé)人找到他,要求他為這個(gè)建在山上的游樂(lè)園設(shè)計(jì)一種新型過(guò)山車。但是層層環(huán)繞的群山幾乎沒(méi)有給他留下什么設(shè)計(jì)空間?!】咸亍と疲骸肮珗@給了我們一份地形圖,標(biāo)明了沿山不同地點(diǎn)的高度。根據(jù)地形圖,我們?cè)O(shè)計(jì)了一部過(guò)山車,它利用公園特有的環(huán)山地勢(shì),通過(guò)隧道穿梭于群山之間,與公園美麗的景致融為一體?!薄∫坏┮?guī)劃完成,計(jì)算機(jī)程序會(huì)算出過(guò)山車經(jīng)過(guò)每個(gè)彎道的速度和重力?!】咸亍と疲骸澳愕竭_(dá)第一個(gè)峰底時(shí)受到3倍的重力,車的最快速度大約為每小時(shí)98公里?!薄∪频挠?jì)算必須盡可能地準(zhǔn)確,因?yàn)橹挥羞@樣,才能實(shí)現(xiàn)興奮與恐懼間的理想平衡?!±锟恕ぬ丶{:“對(duì)于過(guò)山車愛(ài)好者而言,重力是他們需要的東西。劇烈顛簸則是另一個(gè)問(wèn)題。它令人不愉快,使許多人不愿意再坐過(guò)山車。” 一旦設(shè)計(jì)得到批準(zhǔn),飛箭動(dòng)力公司便開始在它自己的工廠里制造過(guò)山車的每一個(gè)部件。長(zhǎng)長(zhǎng)的軌道被運(yùn)往主題公園并在那里組裝,巨大的架子豎了起來(lái)。當(dāng)所有部件都各歸各位時(shí),試車就開始了。 加里·伊塞爾(飛箭動(dòng)力公司,工程師):“一旦過(guò)山車組裝完畢,我們一般用幾周的時(shí)間進(jìn)行測(cè)試。在這期間過(guò)山車的所有部件、所有特性都將被反復(fù)測(cè)試,以確保運(yùn)行萬(wàn)無(wú)一失?!薄≡诙嗬蛏接螛?lè)園與飛箭動(dòng)力公司接觸之后僅16個(gè)月,新的命名為“田納西龍卷風(fēng)Tennessee Tornado”的過(guò)山車就正式投入使用了?!∈聦?shí)上,設(shè)計(jì)師們常常在過(guò)山車的出口處徘徊,他們想從乘車人那里獲得反饋。設(shè)計(jì)師凱文·帕倫特將這件事做到登峰造極的地步。 凱文·帕倫特:“我在行程中的一個(gè)大落差處安裝了一部電話,我用我的受話器可以在千里之外聽到乘客們每38秒一次的尖叫聲,那是刺激的沖動(dòng),不是嗎?當(dāng)我撥通這個(gè)號(hào)碼,拿起電話,聽到乘車人的尖叫聲。這么說(shuō)吧,我很激動(dòng),很開心,就是這樣的。”