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探究世界运营速最高轮轨列车的速度之谜

 徒步者的收藏 2017-02-15
2017-02-14

导读 ID:RailWorld

探究世界运营速最高轮轨列车的速度之谜

衡量一个国家高速列车的整体研发能力,速度永远是最重要的指标。近代以来,中国制造的工业品中没有哪一种像高铁这样有着如此强大改变中国的力量。这种力量,被称为是改变中国时空的力量,它来自中国高铁无以伦比的发展速度。


探究世界运营最高速轮轨列车的速度之谜

在山东青岛的高速列车系统集成国家工程实验室,工作人员正在进行最后的调试工作,这里马上要进行一场十分重要的实验。

中国高铁向来以“快”闻名于世,从北京到上海1318公里,高铁只需要行驶4个多小时就可以到达目的地。

中国高铁在实际运营中一直保持着300到350公里左右的运行时速。很多世界铁路权威网站、权威期刊都曾对世界范围内的轨道交通工具速度做过排名,中国和谐号高速动车组每一次都排在前三名,被称为世界上商业运营速度最快的列车。

 

可是中国高铁的极限速度远高于此。

中国速度

2012年4月26日,中国自主研发的更高速度实验列车就曾经跑出了605公里的世界最高滚动实验时速。

除了实验台滚动速度领跑世界之外,中国高铁的运营速度也早已创下了多项世界纪录。

2010年12月3日,在京沪高铁枣庄至蚌埠试验段,中国CRH380AL新一代高速动车组创造了时速486.1km的世界铁路运营实验最高速。

605公里每小时的最高实验速度和486.1公里每小时的运营实验最高速让中国高铁在领跑世界的同时,也成为了中国速度的代名词。

不过让人想不到的是,就在十六年前,中国跑的最快的动车组时速只有160公里,远远落后于当时的法国和日本。

在这十几年时间里,中国高铁的最高速到底是怎样炼成的?


高铁速度如何炼成

中国高铁主体车型的车头部分一共有72块这样的外壳,学名叫铝质蒙皮,其中最轻的一块儿只有7斤,最重的也不到50斤。

俗话说身轻如燕,一个胖子想要跑得快总会比一个瘦子困难一些,为了提高速度,高铁列车总要千方百计地减重,在行业术语里称为“轻量化”。这些中空的铝合金材料被称为“大型超薄中空型材”,中国是世界上少数几个拥有研发制造这种材料能力的国家之一。

用它们锻造出的高铁车厢,与欧洲传统铝合金车体相比,每辆车车体可以减重4吨。

不过车体就像是列车的骨骼,是列车的主体,骨骼中空会不会让列车变得不够强壮?

原来在高速运行时,列车最大的敌人就是空气阻力,当速度超过300公里/小时,80%的阻力都来自空气,列车前方的空气会被压缩得特别厉害,就像一道道砖墙。如果车体不够坚固,就会有解体的危险。

那么在设计之初,高铁列车轻量化研究团队又是如何解决这一难题的呢?

专家:在我们设计的过程当中,就要考虑,它是用什么样的腔,你可以看到我们是用三角腔。三角腔在物理里面它是非常稳定的,所以说当三角腔受到压力的时候,它是不容易变形的,也就是说三角腔就相当于是它的筋骨。

那么这就表明了在车的设计过程当中,它的整个的侧墙受力是不同的,受力大的部分我们用比较密的到上面的话受力小所以说比较宽,虽然这个材料很轻薄,然后它中间是空的,看起来高铁是一个瘦子。但是实际上它是一个不简单的瘦子它是经过我们特殊设计的,非常强壮的,而且是体重非常轻的瘦子,但是有筋骨的瘦子。

除了材料轻薄,高铁独特的动力系统也是速度提升的重要因素。传统的火车是带动力的火车头牵引着没有动力的车厢,火车跑得快,全靠车头带,而现在的主流动车组则是动力分散带,就是不光车头有动力,车厢也有动力,会自己跑,以和谐号为例,全车一共8节车厢,设计时速为350公里,它一共有六辆带动力的车厢,两辆不带动力的车厢。

其实除了动力系统、车体材料,还有很多因素共同打造了中国高铁的世界最高速,有人说只要给中国高铁插上翅膀,它就能飞起来,这是因为和谐号的时速比飞机起飞时的速度还要快,不过高速意味着高风险,看看这辆赛车就知道了,所以所有有关速度的设计都必须保证绝对的安全。

素材来源:CCTV4《走遍中国》

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