翼与惊吓

在竞争激烈的过山车设计领域，工程师们常常痴迷于打破纪录，挑战人类耐力的极限。但如果过山车让寻求刺激的人感到疲惫，那么纪录就毫无意义。对于过山车设计公司 Bolliger and Mabillard (B&M) 的工程师来说，仅仅速度更快、更高或更曲折是不够的。“好的过山车应该平稳舒适，”B&M 创始人 Walter Bolliger 说。

该公司最新的过山车 Gatekeeper 本月将在俄亥俄州桑达斯基的雪松点乐园投入使用，届时它将创下多项纪录，包括世界上最高的倒置落差——165 英尺。它也是世界上五款“翼形过山车”中最长、最曲折的过山车。翼形过山车是 B&M 的标志性产品，乘客分别坐在轨道两侧，以模仿乘坐飞机机翼的感觉。Gatekeeper 让乘客沿着近一英里的特技飞行技巧飞驰，其中包括将机翼穿过两座混凝土和钢制塔楼的机动动作。这是特技飞行的刺激——但没有颠簸。

1）机翼下垂

系好安全带后，乘客将攀升 165 英尺，然后倒立滚动，进入所有过山车中最高的倒立俯冲。事实上，下降高度非常高，以至于它产生了车厢所需的所有动能，使车厢能够沿着过山车 4,164 英尺长的轨道行驶，同时完成另外六次倒立动作（又称倒置）。

2）伊梅尔曼

第一次下降后，乘客的体重会下降到大约四倍重力（4G）的水平，速度达到 67 英里/小时，然后开始下一个动作：伊梅尔曼。伊梅尔曼以飞行员的特技命名，是一条马蹄形的路径，上升半圈，旋转 180 度，让乘客飞向下一个动作。短而紧的垂直回环使力量与乘客的脊柱保持一致，因此不会那么颠簸。

3）骆驼背

伊梅尔曼的动力将乘客带到 105 英尺高的抛物线弧顶，在那里他们将体验到大约两秒钟的失重状态。当过山车向上的力量与向下的重力平衡时，就会出现空中飞行时间。

4）螺旋形

螺旋滑道其实就是一个拉长成三维的环。它的旋转中心略有偏移，因此位于翼部最外侧的滑道上的滑道上的乘客会比靠近中心轨道的滑道上的乘客感受到更大的加速度。

5）钥匙孔

就在机翼似乎要撞上两座 62 吨重的混凝土和钢制塔楼时，它们会旋转 90 度，将乘客从狭窄的缝隙中挤了出去。最高乘客（身高限制为 6 英尺 6 英寸）伸展的四肢与塔楼侧面之间的间隙不到一英尺。轨道安装在每座塔楼上；如果没有这样的支撑，由于风和温度变化而导致的细微轨道移动将需要一个更大、更不可怕的锁孔。

翅膀

悬臂钢臂支撑着六英尺长的钢翼。设计师将机翼在座位下方的刚性设计得比在轨道中的刚性更高，这样机翼的振动频率就与轨道不同。这样就避免了可能导致结构问题的相互作用。

安全带

大多数环形过山车都依赖于坚硬的肩部安全带，这种安全带会遮挡视线并夹住耳朵。Gatekeeper 拥有柔软、灵活的背心，可以固定上身，无需硬泡沫垫。坚固的约束杆将乘客固定在腰部。

规格

最高速度： 67英里/小时
倒置： 7
最大落差： 165英尺
长度： 4164英尺
骑行时间： 2分40秒

本文最初发表于 2013 年 5 月的《大众科学》 。点击此处查看该杂志的其他内容。