在竞争激烈的过山车设计领域，工程师们经常痴迷于打破纪录和挑战人类耐力的极限。但如果游乐项目让寻求刺激的游客感到筋疲力尽，那么纪录就没有多大意义了。对于过山车设计公司 Bolliger and Mabillard (B&M) 的工程师来说，仅仅追求更快、更高或更扭曲是不够的。“一个好的过山车应该平稳舒适，”B&M 创始人 Walter Bolliger 说。
当该公司最新的过山车 Gatekeeper 本月在俄亥俄州桑达斯基市的雪松角（Cedar Point）开放时，它将创下许多纪录，其中包括世界上最高的倒挂式俯冲——165英尺。它也是世界上五种“翼式过山车”中最长、最环绕的一种。翼式过山车是 B&M 的标志性设计，乘客坐在轨道两侧，以模仿在飞机机翼上骑行的感觉。Gatekeeper 带领游客沿着近一英里的特技飞行员式的花样动作前进，其中包括一个让机翼穿过两座混凝土钢塔的机动动作。这是特技飞行的刺激感——但没有颠簸。
1) 翼式俯冲
一旦乘客系好安全带，他们将爬升至165英尺的高度，然后头朝下俯冲，这是任何过山车中最深的倒挂式俯冲。实际上，这次俯冲的高度如此之高，以至于产生了游乐车沿着4164英尺长的轨道前进所需的所有动能，同时完成另外六次倒挂式动作（也称为翻转）。
2) 舒梅克-菲茨莫里斯转弯（Immelmann）
在第一次俯冲之后，乘客将感受到大约四倍于重力（4G）的离心力，并以67英里/小时的速度冲入下一个机动动作：一个舒梅克-菲茨莫里斯转弯。这个动作得名于飞行员的一个技巧，它是一个马蹄形路径，向上爬升半个翻转圈，旋转180度，然后让乘客冲向下一个动作。这个短而紧的垂直翻转圈能使离心力沿着乘客的脊柱方向，因此冲击力较小。
3) 驼峰
从舒梅克-菲茨莫里斯转弯获得的动能将乘客带到105英尺高的抛物线弧顶，在那里他们将体验大约两秒钟的失重感。当过山车的上升力与重力下降力相平衡时，就会发生“空气时光”。
4) 螺旋式翻转
螺旋式翻转实际上是一个在三维空间中拉伸的翻转圈。它的旋转中心略微偏移，因此位于翼片最外侧的乘客将比靠近中心轨道的那部分乘客体验到更大的加速度。
5) 钥匙孔
就在机翼似乎肯定会撞上两座重达62吨的混凝土钢塔时，它们会旋转90度，让乘客穿过狭窄的缝隙。最高乘客（身高限制为6英尺6英寸）的伸展肢体与塔架侧面之间的间隙不到一英尺。轨道固定在每个塔架上；如果没有这样的支撑，由于风和温度变化引起的细微轨道移动将需要一个更大、不那么令人恐惧的钥匙孔。
机翼
悬臂式钢臂支撑着六英尺长的钢制机翼。设计师使机翼在座椅下方比在轨道上更坚固，以便机翼与轨道以不同的频率振动。这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使用坚硬的肩上安全带，它们会遮挡视线并压迫耳朵。Gatekeeper 使用柔软、灵活的背心式安全带，可以固定上半身，而无需硬泡沫衬垫。一个坚固的固定杆在腰部固定住乘客。
规格
最高速度：67英里/小时
翻转次数 7
最大俯冲高度：165英尺
长度：4164英尺
乘车时间：2分40秒
本文最初刊登于《大众科学》2013 年 5 月刊。在此处查看本期杂志的其他内容。
