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高铁为什么跑得那么快?你不知道的五大秘密武器

 天童老僧 2017-07-20

2010年12月3日,中国CRH380A高速动车组在京沪高铁线路上创造的486.1千米/时,是目前世界上铁路运营试验速度最高纪录,这是“和谐号”创造的。2017年6月26日,中国标准动车组“复兴号”上线试运行,从北京南到上海南,时速400公里,为我国最高时速高铁列车。我国高铁为什么能以如此高的速度行驶,主要有五大秘密武器。

1、动车组

有句话说,火车跑得快,全靠车头带。但这句话放在高铁上就不适用了。以前的火车,例如内燃机火车,它的车头就是一个发动机,牵引着后面的车厢往前跑,车厢本身并不具有动力,所以要想跑得快,发动机的动力就要大,但发动机不能造得太大,一来技术跟不上,二来太重,也跑不快。目前国产高铁使用的是动车组,顾名思义,就是动力装置的组合。“动车组”,是一种动力分散技术,带动力的车叫动车,不带动力的车叫拖车,动车和拖车间杂装置,高铁运行时,除了前面的牵引车运动,后面具有动力的车也同时运动。“动车组”在运行中的优势显而易见,形象地说,它更像现在的团队合作,是一种“团队精神”,它推翻了过去“火车跑得快全凭车头带”的旧观念。

2、轨道

法拉利汽车动力很强劲,但让它到山区七高八低的搓板路上去跑,估计还没拖拉机快。为什么?就是因为路不平,所以有了好的车子,路还得好。以前的铁道线,采用的是有砟(小块的石头)轨道:先用土堆起一条像堤坝一样的路基,然后在土质路基上铺小石块,再在小石块路基上铺上枕木,最后将两条铁轨固定在枕木上。这种有砟轨道施工简单,造价低,但容易沉降变形。而且当列车时速超过250公里时,路基上的石块很容易被压碎,影响行车安全与稳定性。高铁采用的是无砟轨道。无砟轨道主要包括两个部分:路基和轨道板,京沪高铁全线桥梁和高架的比重较大,而高架的好处是沉降小,占用耕地少。

高铁为什么跑得那么快?你不知道的五大秘密武器

3、线路

飞机为什么快?除了飞得快,线路笔直也很重要。京沪高铁几乎就是一条像飞机线路一样的直线。为什么会直呢?高铁线路上除了车站和部分线路条件限制没办法架桥外,其余的线路都是桥梁,“以桥代路”的线路占去一大半。也就是说,隧道和弯道少了,列车大部分时间都行驶在架空的直的铁路线上。

4、车体

为减少动车组阻力,车体采用了高强度、轻量化铝合金车体,铝的重量只有钢的三分之一左右,可惜的是,铝的强度却低,因此,目前大多数铝合金车体大量采用的是“大截面中空挤压型材构成的筒形结构”,即中间是空的,但是两个面之间夹支撑的筋板,增加强度而重量减轻。

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5、列控系统

如果列车以每小时200千米的速度前进,它紧急刹车需要的路程是4000米。对照这些数据,可以想象,时速每小时350千米的高铁,紧急刹车的困难和危险。高铁的安全要归功于最新智能化技术的交通信号系统。它为高铁的安全性提供了科学的保障。

高铁上使用的“中国列车运行控制系统”(简称CTCS),是高铁的“大脑和中枢神经”,也是中国高铁三大核心技术之一,具有技术含量高、系统复杂、掌握难度大等特点。这一技术曾一度被极少数跨国公司垄断,成为世界各国发展高铁的技术瓶颈。

在中国高铁建设初期,超过3000人的高端研发团队组成高铁C3列控系统等自主化攻关团队,坚持引进消化吸收再创新的技术路径,通过3年顽强拼搏,实现了我国高铁全套列车控制系统技术的完全自主化和产品的100%国产化,完成了轨道交通五大核心自主技术的重大突破,将轨道交通核心技术牢牢掌握在自己手里,从根本上保障了国家铁路建设和运输安全,为国家“一带一路”战略和高铁“走出去”提供核心技术支撑。

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