庫(kù)可 賈飛

火車(chē)和高鐵有啥區(qū)別？

火車(chē)，泛指在鐵路軌道上行駛的列車(chē)，我國(guó)火車(chē)分為普速列車(chē)和動(dòng)車(chē)組列車(chē)兩種。根據(jù)運(yùn)行速度的不同，列車(chē)以不同字母開(kāi)頭進(jìn)行區(qū)分，普速列車(chē)包括Z、T、K等，動(dòng)車(chē)組列車(chē)包括G、D、C字頭。

如同不斷升級(jí)的地面公路，高速的列車(chē)需要配備“高速的鐵路”——這就是“高鐵”的誕生?！案哞F”，即高速鐵路運(yùn)輸系統(tǒng)，包括路軌、供電網(wǎng)、高速列車(chē)、通信、班車(chē)調(diào)度等。高速鐵路的各項(xiàng)設(shè)計(jì)指標(biāo)隨著速度等級(jí)的提升而提升。以線間距和曲線半徑這兩個(gè)基礎(chǔ)指標(biāo)為例，速度等級(jí)越高，線間距、曲線半徑越大。線間距指雙線鐵路兩條鐵軌中心的間距，曲線半徑指彎道處軌道圓弧的半徑。

技術(shù)指標(biāo)的提高，會(huì)不同程度地增加工程的施工難度、建設(shè)成本。經(jīng)過(guò)20多年的高速發(fā)展，我國(guó)的高速鐵路運(yùn)營(yíng)里程已經(jīng)超過(guò)4萬(wàn)公里，居世界第一。

動(dòng)車(chē)跑得快？動(dòng)車(chē)提速的秘密

動(dòng)車(chē)如何跑得快？主要得益于三個(gè)方面的技術(shù)運(yùn)用——空氣動(dòng)力學(xué)、牽引、供電系統(tǒng)。

首先，列車(chē)高速運(yùn)行時(shí)需要克服空氣阻力。并且，列車(chē)高速運(yùn)行時(shí)強(qiáng)烈的地面效應(yīng)及列車(chē)交會(huì)、通過(guò)隧道時(shí)會(huì)產(chǎn)生壓力波，這些都需要列車(chē)具有良好的空氣動(dòng)力學(xué)外形。

其次，為了克服高速行駛帶來(lái)的巨大的空氣阻力，傳統(tǒng)的火車(chē)是由火車(chē)頭拉著跑，只有火車(chē)頭有動(dòng)力。動(dòng)車(chē)組列車(chē)則是由2個(gè)及以上自帶動(dòng)力的車(chē)廂和其他幾個(gè)不帶動(dòng)力的車(chē)廂組成，相當(dāng)于一輛列車(chē)不止一個(gè)“火車(chē)頭”帶著跑。

最后，我國(guó)的高速動(dòng)車(chē)組列車(chē)使用的清潔能源，均為電力驅(qū)動(dòng)。動(dòng)車(chē)組通過(guò)受電弓從接觸網(wǎng)（也就是鐵路線上面架的電纜）取電，在高速運(yùn)行時(shí)保證受電弓和接觸網(wǎng)的良好接觸，穩(wěn)定獲取電流，是維持穩(wěn)定高速運(yùn)行的關(guān)鍵技術(shù)之一。

如何跑得穩(wěn)？注意高速轉(zhuǎn)彎！

火車(chē)的車(chē)輪表面是近似錐形的輪廓，為了方便列車(chē)通過(guò)彎道，轉(zhuǎn)向架也有一定的回轉(zhuǎn)自由度，但在高速運(yùn)行的時(shí)候，列車(chē)也會(huì)像蛇爬行時(shí)一樣左右搖擺，稱(chēng)為“蛇行運(yùn)動(dòng)”。如果任由列車(chē)在鐵軌上“搖擺”，速度提升到一定程度就有顛覆的風(fēng)險(xiǎn)。

所以，要讓動(dòng)車(chē)組列車(chē)跑得穩(wěn)，就需要對(duì)轉(zhuǎn)向架、輪對(duì)，以及各類(lèi)懸掛、減振裝置，車(chē)輪與鋼軌的運(yùn)動(dòng)關(guān)系進(jìn)行專(zhuān)門(mén)的仿真、試驗(yàn)設(shè)計(jì)，抑制“蛇行運(yùn)動(dòng)”。不僅如此，想要讓它跑得快和穩(wěn)，還需要諸如列車(chē)網(wǎng)絡(luò)、噪聲控制、輕量化設(shè)計(jì)、氣密性設(shè)計(jì)等方面的配合，缺一不可。

當(dāng)前，我國(guó)正在開(kāi)展400km/h速度級(jí)別的動(dòng)車(chē)組研究，未來(lái)還將出現(xiàn)高速磁懸浮列車(chē)以及真空軌道磁懸浮列車(chē)等，屆時(shí)地面軌道交通將接近或達(dá)到航空級(jí)別的速度。