新幹線はどうやってカーブを曲がるのですか？

新幹線のカーブ走行の仕組み

新幹線は、高速でカーブを駆け抜けながら、安全で快適な乗り心地を提供するために設計されています。この驚異的な能力を可能にしているのは、革新的な設計と精密な技術の組み合わせです。

フランジの役割

新幹線の車輪には、フランジと呼ばれる外周に沿った出っ張りがあります。このフランジは、レールの内側に接触して車両を誘導し、カーブを曲がる際に外側に逸れるのを防ぎます。

カーブに差し掛かると、フランジとレールの内側が接触して、車体をカーブの内側に押し込みます。この力が、車両を円弧状に走行させる遠心力と釣り合い、脱線や転倒を防ぎます。

フランジの形状はカーブの半径に合わせて設計されており、最適な接触と安定性を確保します。

車体の傾斜

新幹線では、アクティブ・サスペンションシステムを使用し、車体をカーブの内側に傾斜させています。この傾斜により、遠心力が低減され、乗客にかかる横揺れが軽減されます。

傾斜角は、曲線の半径や速度に基づいて自動的に調整されます。車内には傾斜角を表示するメーターがあり、乗客は進行方向に対する車体の傾きを実感できます。

磁気浮上技術

一部の超高速新幹線では、磁気浮上技術が使用されています。この技術では、車両とレール間に強力な磁石が配置され、電磁力によって車両が浮上します。

磁気浮上により、フランジによる物理的な接触が不要となり、摩擦が激減します。これにより、より高速でカーブを走行することが可能になります。

安全対策

新幹線は、カーブ走行時の安全性を確保するための数多くの安全対策を備えています。

• ATC（自動列車制御）システム：列車の速度と位置を監視し、カーブで安全な速度を維持します。
• ATS（自動列車停止）システム：危険な状況を検知すると列車を自動的に停止させます。
• 車輪の滑り止め機能：カーブでの滑りを防ぎ、安定性を向上させます。

これらの技術の組み合わせにより、新幹線は世界で最も安全で高速な鉄道システムの1つとなっています。新幹線のカーブ走行の仕組みを理解することで、乗客は旅の驚異性と技術の偉大さをより深く認識できるでしょう。