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无论是回乡团圆，还是踏上返程，不断增加的高铁加快了我们出行的速度。而在高铁飞驰的同时，我国还存有81对“慢火车”，图片这些慢悠悠的绿皮车，主要运行于交通不便的山区。可能有人会问，为什么绿皮车不能加速呢？它们明明享用了独占的铁道，只要事先把各个班次的火车调配好，不就可以让乘客快点到站吗？嗯，这个想法当然美好，但是现实却很残酷，因为火车不是想提速，就能随便提速的！ 众所周知，普通火车的速度永远控制在一定范围内，那是什么原因让火车不能提速呢？提速就要涨价，客流量小的线路没必要吧。真正原因并不是成本控制这么简单！其实，早在火车诞生之初，许多铁道工程师也有给火车提速的想法，但当他们真的开始做了以后，就发现提速后的火车，会开始致命扭腰——蛇行振荡。 啥是蛇形振荡？ 这样的轨道，火车还能开吗 其实坐过绿皮车的人都有体会，火车刚开起来的时候，左右晃悠就是蛇形振荡的表现。视频4蛇行振荡的本质是火车车轮的形状，以及车轮和铁轨接触面的受力导致的。如果在洗手间刚好赶在火车进站，想要站稳可需要一点功夫视频。 不知道大家有没有仔细观察过火车的车轮，其实火车车轮并不是平整的圆柱体，而是圆锥形的。如果火车是汽车的车轮的话，不光转向不方便，还特别容易脱轨。在火车车轮内侧靠近铁轨的地方，还有一个叫做轮缘的硬片，平时它和铁轨并不接触。但是在关键时刻，它可以拉车轮一把，防止火车脱轨。 蛇形振荡在低速时并不明显，但当车轮高速运转时，蛇形振荡会变得异常剧烈，损坏轨道和车轮，甚至导致火车在平直的轨道上脱轨。蛇形振荡现象最先在19世纪末被发现，因为当时的火车车速，已经提升到可以产生蛇形振荡的水平。 由于蛇形振荡的存在，火车的车速都必须压在一个值以下，这个速度就被称为蛇行运动的临界速度。也因为蛇形振荡这个天然障碍，在20世纪60年代，人们产生了抛弃传统火车的想法，工程师开始设计气垫火车或者磁悬浮系统，来摆脱传统铁轨的限制。 上世纪60-70年代， 廷研发的“不要火车轮”，靠高压气体托住火车前进，速度达到了每小时418千米。很快，英国人也制造了 RTV-31气垫火车。美国随后还造出了更加先进的城市履带式气垫车。 但是气垫火车在低速时非常没效率，所以后来大家的兴趣又转移到了磁悬浮列车上。不过，磁悬浮列车不能利用现存的铁轨，而且建造和维护费用高昂，所以到目前为止也没有几个国家采用磁悬浮系统。 英国铁路公司曾对传统火车进行过改良，改良后的火车速度可以超过每小时290千米。此后，大多数高速火车都是采用英国铁路公司的设计。英国设计师首先减少了车轮的锥角，锥角越小，车轮看起来越平，并且配上了吸收震动的抗偏器。比如，在设计日本新干线的时候，日本工程师们将就圆锥形车轮的锥角减少到普通车轮的二分之一，新干线车轮的锥角只有普通车轮的二分之一。 还有一个关于火车的冷知识，你知道什么季节更容易发生火车晚点吗？答案是秋季。晚点的原因你猜不到，和植物有关。根据英国国家铁路的介绍，植物的叶子浸泡了水以后，会形成一种类似于不粘锅上的特富龙的物质——果胶。果胶覆盖在铁轨上，会变成天然润滑剂，让火车轮子打滑。为了防止溜出轨道人仰车翻，秋季的火车就必须经常刹车，也不能大力地加速，这就容易导致晚点了。 |
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