2017-02-14 探究世界運營速最高輪軌列車的速度之謎 衡量一個國家高速列車的整體研發(fā)能力,速度永遠是最重要的指標。近代以來,中國制造的工業(yè)品中沒有哪一種像高鐵這樣有著如此強大改變中國的力量。這種力量,被稱為是改變中國時空的力量,它來自中國高鐵無以倫比的發(fā)展速度。 探究世界運營最高速輪軌列車的速度之謎 在山東青島的高速列車系統(tǒng)集成國家工程實驗室,工作人員正在進行最后的調試工作,這里馬上要進行一場十分重要的實驗。 中國高鐵向來以“快”聞名于世,從北京到上海1318公里,高鐵只需要行駛4個多小時就可以到達目的地。 中國高鐵在實際運營中一直保持著300到350公里左右的運行時速。很多世界鐵路權威網站、權威期刊都曾對世界范圍內的軌道交通工具速度做過排名,中國和諧號高速動車組每一次都排在前三名,被稱為世界上商業(yè)運營速度最快的列車。
可是中國高鐵的極限速度遠高于此。 2012年4月26日,中國自主研發(fā)的更高速度實驗列車就曾經跑出了605公里的世界最高滾動實驗時速。 除了實驗臺滾動速度領跑世界之外,中國高鐵的運營速度也早已創(chuàng)下了多項世界紀錄。 2010年12月3日,在京滬高鐵棗莊至蚌埠試驗段,中國CRH380AL新一代高速動車組創(chuàng)造了時速486.1km的世界鐵路運營實驗最高速。 605公里每小時的最高實驗速度和486.1公里每小時的運營實驗最高速讓中國高鐵在領跑世界的同時,也成為了中國速度的代名詞。 不過讓人想不到的是,就在十六年前,中國跑的最快的動車組時速只有160公里,遠遠落后于當時的法國和日本。 在這十幾年時間里,中國高鐵的最高速到底是怎樣煉成的? 中國高鐵主體車型的車頭部分一共有72塊這樣的外殼,學名叫鋁質蒙皮,其中最輕的一塊兒只有7斤,最重的也不到50斤。 俗話說身輕如燕,一個胖子想要跑得快總會比一個瘦子困難一些,為了提高速度,高鐵列車總要千方百計地減重,在行業(yè)術語里稱為“輕量化”。這些中空的鋁合金材料被稱為“大型超薄中空型材”,中國是世界上少數幾個擁有研發(fā)制造這種材料能力的國家之一。 用它們鍛造出的高鐵車廂,與歐洲傳統(tǒng)鋁合金車體相比,每輛車車體可以減重4噸。 不過車體就像是列車的骨骼,是列車的主體,骨骼中空會不會讓列車變得不夠強壯? 原來在高速運行時,列車最大的敵人就是空氣阻力,當速度超過300公里/小時,80%的阻力都來自空氣,列車前方的空氣會被壓縮得特別厲害,就像一道道磚墻。如果車體不夠堅固,就會有解體的危險。 那么在設計之初,高鐵列車輕量化研究團隊又是如何解決這一難題的呢? 專家:在我們設計的過程當中,就要考慮,它是用什么樣的腔,你可以看到我們是用三角腔。三角腔在物理里面它是非常穩(wěn)定的,所以說當三角腔受到壓力的時候,它是不容易變形的,也就是說三角腔就相當于是它的筋骨。 那么這就表明了在車的設計過程當中,它的整個的側墻受力是不同的,受力大的部分我們用比較密的到上面的話受力小所以說比較寬,雖然這個材料很輕薄,然后它中間是空的,看起來高鐵是一個瘦子。但是實際上它是一個不簡單的瘦子它是經過我們特殊設計的,非常強壯的,而且是體重非常輕的瘦子,但是有筋骨的瘦子。 除了材料輕薄,高鐵獨特的動力系統(tǒng)也是速度提升的重要因素。傳統(tǒng)的火車是帶動力的火車頭牽引著沒有動力的車廂,火車跑得快,全靠車頭帶,而現在的主流動車組則是動力分散帶,就是不光車頭有動力,車廂也有動力,會自己跑,以和諧號為例,全車一共8節(jié)車廂,設計時速為350公里,它一共有六輛帶動力的車廂,兩輛不帶動力的車廂。 其實除了動力系統(tǒng)、車體材料,還有很多因素共同打造了中國高鐵的世界最高速,有人說只要給中國高鐵插上翅膀,它就能飛起來,這是因為和諧號的時速比飛機起飛時的速度還要快,不過高速意味著高風險,看看這輛賽車就知道了,所以所有有關速度的設計都必須保證絕對的安全。 素材來源:CCTV4《走遍中國》 |
|