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探究世界營(yíng)運(yùn)速最高輪軌火車(chē)的速率之謎

評(píng)判一個(gè)國(guó)家高速動(dòng)車(chē)的整體研制能力，速率永遠(yuǎn)是最重要的指標(biāo)。晚清以來(lái)，美國(guó)制造的工業(yè)品中沒(méi)有哪一種像鐵路那樣有著這么強(qiáng)悍改變美國(guó)的力量。這些力量，被稱(chēng)為是改變美國(guó)時(shí)空的力量，它來(lái)自美國(guó)鐵路無(wú)以倫比的發(fā)展速率。

探究世界營(yíng)運(yùn)最高速輪軌火車(chē)的速率之謎

在廣東深圳的高速火車(chē)系統(tǒng)集成國(guó)家安裝工程試驗(yàn)室，工作人員正在進(jìn)行最后的調(diào)試工作，這兒立馬要進(jìn)行一場(chǎng)極其重要的試驗(yàn)。

美國(guó)鐵路歷來(lái)以“快”聞名于世，從上海到南京1318英里，鐵路只須要行駛4個(gè)多小時(shí)就可以抵達(dá)目的地。

美國(guó)鐵路在實(shí)際營(yíng)運(yùn)中仍然保持著300到350英里左右的運(yùn)行車(chē)速。這些世界公路權(quán)威網(wǎng)站、權(quán)威刊物都曾對(duì)世界范圍內(nèi)的軌道交通工具速率做過(guò)排行，美國(guó)和諧號(hào)高速列車(chē)組每一次都排在前三名，被稱(chēng)為世界上商業(yè)營(yíng)運(yùn)速率最快的動(dòng)車(chē)。

但是美國(guó)鐵路的極限速率遠(yuǎn)低于此。

美國(guó)速率

2012年4月26日，美國(guó)自主研制的更高速率試驗(yàn)動(dòng)車(chē)就當(dāng)年跑出了605英里的世界最高滾動(dòng)試驗(yàn)車(chē)速。

不僅試驗(yàn)臺(tái)滾動(dòng)速率引領(lǐng)世界此外，美國(guó)鐵路的營(yíng)運(yùn)速率也已經(jīng)創(chuàng)下了多項(xiàng)世界紀(jì)錄。

2010年12月3日，在滬杭鐵路新鄉(xiāng)至南昌實(shí)驗(yàn)段，美國(guó)CRH380AL新一代高速列車(chē)組造就了車(chē)速486.1km的世界公路營(yíng)運(yùn)試驗(yàn)最高速。

605英里每小時(shí)的最高試驗(yàn)速率和486.1英里每小時(shí)的營(yíng)運(yùn)試驗(yàn)最高速讓美國(guó)鐵路在引領(lǐng)世界的同時(shí)，也成為了美國(guó)速率的代名詞。

不過(guò)讓人想不到的是，就在十六年前，美國(guó)跑的最快的列車(chē)組車(chē)速只有160英里，遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于那時(shí)的德國(guó)和波蘭。

在這十幾年時(shí)間里，美國(guó)鐵路的最高速究竟是如何煉成的？

鐵路速率怎樣煉成

美國(guó)鐵路主體車(chē)型的車(chē)頭部份一共有72塊那樣的機(jī)殼，學(xué)名叫鋁制縱梁，其中最輕的一塊兒只有7斤，最重的也不到50斤。

俗語(yǔ)說(shuō)身輕如燕，一個(gè)瘦子想要跑得快總會(huì)比一個(gè)胖子困難一些，為了減少速率，鐵路火車(chē)總要千方百計(jì)地減肥，在行業(yè)術(shù)語(yǔ)里稱(chēng)為“輕量化”。很多中空的鋁合金材料被稱(chēng)為“大型纖薄中空鋁材”，美國(guó)是世界上少數(shù)幾個(gè)擁有研制制造這些材料能力的國(guó)家之一。

用他們鑄造出的鐵路車(chē)箱，與英國(guó)傳統(tǒng)鋁合金車(chē)體相比，每輛車(chē)車(chē)體可以減肥4噸。

不過(guò)車(chē)體如同是火車(chē)的骨格，是火車(chē)的主體，骨格中空會(huì)不會(huì)讓火車(chē)顯得不夠強(qiáng)健？

其實(shí)在高速運(yùn)行時(shí)，火車(chē)最大的敵軍就是空氣阻力，當(dāng)速率少于300英里/小時(shí)，80％的阻力都來(lái)自空氣，火車(chē)前方的空氣會(huì)被壓縮得非常厲害，如同一道道門(mén)洞。假如車(chē)體不夠堅(jiān)硬，都會(huì)有解體的危險(xiǎn)。

這么在設(shè)計(jì)之初，鐵路火車(chē)輕量化研究團(tuán)隊(duì)又是怎樣解決這一瓶頸的呢？

學(xué)者：在我們?cè)O(shè)計(jì)的過(guò)程當(dāng)中，就該考慮，它是用何種樣的腔，你可以聽(tīng)到我們是用三角腔。三角腔在地理上面它是十分穩(wěn)定的火車(chē)的速度是多少，因此說(shuō)當(dāng)三角腔遭到壓力的時(shí)侯，它是不容易變型的，也就是說(shuō)三角腔就相當(dāng)然后它的腰腿。

這么這就闡明了在車(chē)的設(shè)計(jì)過(guò)程當(dāng)中，它的整個(gè)的側(cè)墻受力是不同的，受力大的部份我們用比較密的到里面的話(huà)受力小因此說(shuō)比較寬，但是這個(gè)材料很纖薄，于是它后邊是空的，看上去鐵路是一個(gè)胖子。并且實(shí)際上它是一個(gè)不簡(jiǎn)略的胖子它是經(jīng)過(guò)我們特殊設(shè)計(jì)的，十分強(qiáng)健的，并且是體重特別輕的胖子，并且有筋絡(luò)的胖子。

不僅材料纖薄，鐵路奇特的動(dòng)力系統(tǒng)只是速率提高的重要誘因。傳統(tǒng)的列車(chē)是推動(dòng)力的列車(chē)頭牽引著沒(méi)有動(dòng)力的車(chē)箱，列車(chē)跑得快，全靠車(chē)頭帶，而目前的主流列車(chē)組則是動(dòng)力分散帶，就是不光車(chē)頭有動(dòng)力火車(chē)的速度是多少，車(chē)箱還有動(dòng)力，會(huì)自己跑，以和諧號(hào)為例，全車(chē)一共8節(jié)車(chē)箱，設(shè)計(jì)車(chē)速為350英里，它一共有六輛推動(dòng)力的車(chē)箱，兩輛不推動(dòng)力的車(chē)箱。

然而不僅動(dòng)力系統(tǒng)、車(chē)體材料，也有這些誘因共同構(gòu)建了美國(guó)鐵路的世界最高速，有人說(shuō)只要給美國(guó)鐵路插上翅膀，它還能飛上去，這是由于和諧號(hào)的車(chē)速比客機(jī)起飛時(shí)的速率需要快，不過(guò)高速意味著高風(fēng)險(xiǎn)，瞧瞧這輛賽車(chē)就曉得了，因此所有有關(guān)速率的設(shè)計(jì)都應(yīng)當(dāng)保證絕對(duì)的安全。