为什么高铁跑得这么快呢?

qing983141530

我一直搞不懂为什么高铁跑怎么快?谁懂?求解释

w910621

【转的】　
如果乘坐时速300公里高铁，从北京到上海最短旅行时间仅4小时48分；如果乘坐时速250公里高铁，从北京到上海全程最短时间为7小时56分，比现有京沪线最快的时速250公里动车组列车运行时间还要压缩2小时。

　　高铁怎么能跑这么快？为什么跑得如此快？记者乘坐京沪高铁列车仔细体验、了解了高铁的方方面面。

　　车厢有动力 马力当然大

　　有句话说，火车跑得快，全靠车头带。这句话放在高铁上就不适用了。

　　技术人员说，以前的火车，像内燃机火车，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。

　　于是有人想到把火车的动力平均分散到各节车厢，让车厢自身也带动力，而不仅仅靠车头拉。铁路电气化让这种设想成为可能，于是就有了动车。

　　目前国产的普通动车组，像CRH2动车组，有4组动力系统，平均分配在4节车厢，而车头本身已经没有动力系统了，只是一个控制室。这种普通的动车组能跑到时速200多公里。安装的动力多了，车子当然跑得更快了。

　　“这么说吧，以前的内燃机火车发动机相当于1缸发动机，普通动车组是4缸发动机，而沪杭高铁上的动车组，采用的是6缸发动机。”铁路办技术人员说。

　　有砟轨道 无砟轨道

　　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（音同“碴”，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。

　　“水泥板铁道”就像高速公路

　　京沪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。

　　无砟轨道的核心技术是“水泥板”——CRTSⅡ型板式无砟轨道板（以下简称“Ⅱ型板”），它替代了枕木，业内称为中国铁路第一板。

　　铁路办胡处长说：“动车上了这条水泥板铁道，就像奔驰车开上了高速。”车辆再好，如果在土路上行驶，当然跑不出速度。这条“水泥板铁道”就像高速公路。

　　一根钢轨铺到底

　　无砟轨道最显著的特点就是“一根钢轨铺到底”。

　　“一根钢轨铺到底”依赖于无缝钢轨，每一小根钢轨长达500米，每根重量在30吨左右，铺设在全长1318公里的京沪高铁线上，每一小根钢轨焊接形成一条完全无缝隙的“大钢条”，因为钢轨平顺无缝，列车行驶时不会发出“咣当咣当”声。

　　“10年前家庭装修，用的是小号木地板，如今都用上了大一倍的大号木地板。为什么？稳当——接缝少了，踩起来不会嘎吱嘎吱响。”市铁路办技术人员打了个比方。

　　京沪高铁主要是铺设Ⅱ型无砟轨道板。“Ⅱ型板比Ⅰ型板大一倍左右，双块板更小些。” 铁路办胡处长说。京沪高铁Ⅱ型板长6.45米，宽2.55米。

　　这块大水泥板的特殊之处在于：它的每一块都是唯一的，每一块的尺寸（打磨参数）都不相同，铺设时先后顺序都不能换，它在车床厂被打磨时，用的水泥沥青砂都经过多次淘洗。“那砂子，比米还干净。”

　　65厘米一个套索缓解钢轨热胀冷缩

　　据了解，钢轨都有一个自然属性，就是热胀冷缩。“这么长的钢轨，如果热胀冷缩的话，会影响列车运行的安全。”高铁办负责人表示，在京沪高铁铺轨过程中，每个轨道板上的两个套索之间的距离是65厘米，长达500米的钢轨落进轨道板后，通过扣件将其绑定，经过精确计算，扣件提供的阻力刚好能够缓解65厘米的钢轨热胀冷缩的力量。

　　同样，因热胀冷缩，两轨无缝对接后之间的距离控制在8毫米左右，以防温度变化带来钢轨的变化。

　　像航线一样直

　　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？技术人员透露，京沪高铁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。

　　此外，在高铁这条线路上，在安全防护上做到全覆盖。具体说，全线设置了视频监控系统，对旅客安检系统也进行了进一步的强化，全线的24个车站全部安装了先进的安全检查系统。

　　高铁的防护网高度有1.8米、2.2米、2.5米，京沪高速铁路采取的是最高的防护标准，建设的是2.85米的防护网。沿线的所有的交叉道口都采取了立交方式，全线杜绝了平交道口的存在。

　　密闭抵御气压

　　京沪高铁全程有22座隧道，当CRH380列车以时速350公里穿过这些隧道时，隧道内的空气瞬间被挤压，产生6000帕的气压反作用到车体上。这种情形就像汽车发动机的汽缸，在做功时产生的“活塞效应”。

　　空气挤进车内的话，人会感到耳鸣、耳痛，甚至耳洞出血。气压突然离开的话，车窗会被撑破，乘客也可能会被吸出车外。

　　CRH380B动车组目前能够做到气压从4000帕降到1000帕的时间超过80秒，甚至能达到100秒，乘客几乎感受不到气压的变化。

　　6000帕的压强相当于每平方米的车体上砸下来一块重达600公斤的石头。

　　每个部位都有其一定的作用

　　车头：在体验中，G2次动车组司机鲍俊，右手牵引加速，左手制动，身后一名副司机和司机指导一直在看着。

　　技术人员说，高铁列车的车头要足够坚硬，在380公里的时速下，车头受到空气的压力非常大，车头就像不停地穿越砖墙一样，如果不够坚硬，车头会解体。

　　所以，车头需要最坚硬轻便的材料，挡风玻璃要能抵御飞鸟的撞击，一双强有力的“手”，则牢牢地抓住铁轨，不让火车飞起来。“运行初期，几乎每趟下来都得撞鸟，有的还撞过老鹰，350公里的时速相当于每秒97米，很多鸟都没想到比它飞得快。”胡处长说，高铁列车车头装备了加厚超强防弹减速玻璃，不光具有视觉减速功能，使司机在列车高速运行时不会眩晕，关键是防弹。

　　车窗：侧窗采用双层中空玻璃，玻璃与窗框密封，窗框与车体间的缝隙用胶填充，空气无法进入。两层玻璃中填充惰性气体，减小声音传播的速度，降低噪音。

　　

　　车门：侧门采用密封性能良好的塞拉门，关门时并不是简单的掩蔽，而是“塞”进门口，车门与车体严密咬合实现密封。

　　

　　风挡：车厢连接处增加了橡胶原料的内风挡，并用外风档“填补”车厢间的“凹”处，整个车体平滑，空气无法“趁虚而入”。

　　

　　车底：车厢的地板和坐椅表面做粗糙处理，利用声音与粗糙面摩擦，声能转化为热能的原理，吸收噪音。（原理：由于气体、液体、固体都是声音传播的介质，列车通过对介质的处理，实现噪音的“隔、降、吸、减”。）　

　　

　　车体：在铝合金型材里面填充减震隔音材料，增加车体的密度，割断声音传播的路径，隔离噪音。

　　

　　效果：京沪高铁列车以300公里运行时，客室噪声为61分贝；以350公里的时速运行时，客室噪声不超过65分贝；以380公里时速运营时，客室噪声水平不超过68分贝，这相当于人们正常交流的声音。

　　手臂：导流槽

　　高速运行时，气流会给列车向上的抬升力。在车头两侧设置有导流槽，通过鼻锥到导流槽的引流形式，引导气流产生向下的压力，让气动升力接近于零。

　　导流槽就像一双强有力的手，牢牢地抓住铁轨，不让火车飞起来。

　　眼睛：玻璃舱

　　高铁列车流线很长，使玻璃的倾角很小，影响司机视觉。

　　为此驾驶舱进行单独的设计，就像飞机似的。驾驶舱中间鼓出来一块椭球形的玻璃舱。既保证视野，又使它的流线形保持较好。

　　鼻子：扁鼻锥

　　扁平二维鼻锥就是列车的鼻子，将空气向两侧引导，减少气动升力，同时尽量减少侧风。

　　侧风带来的侧向力可能使车头摇摆，阻力增加。

Allen

区长说的真详细

给火车轮子打气

太专业了，上了一课

月亮我踢弯的

感谢LZ的详细介绍 谢谢

liyongqiang

楼主正解啊，我长见识了呀。

hc伤痛无声

高速铁路要是跑的不快还叫什么高铁啊

雷厉风行

高铁就是要快才能满足现代人的需要。

823044001Y

正所谓站得高跑得远

8Bobo8

详细！绝对详细