1825年9月27日,發(fā)明火車的斯蒂芬遜親自駕駛自己研制的“旅游號”機車,牽引33輛車,載貨90噸和450位客人,在世界上第一條鐵路——英國斯多克頓至達(dá)靈頓鐵路上試車運行。沿途看熱鬧的是人山人海,盛況空前。人們看見這“龐然大物”能行駛,將信將疑,甚至有人還趕著馬車要和火車賽跑。當(dāng)時這列火車以每小時13千米速度,運行了32千米,在萬眾歡呼聲中,隆隆駛?cè)私K點站。從此,火車運輸開創(chuàng)了陸上運輸?shù)男录o(jì)元。
自世界上第一條鐵路誕生到20世紀(jì)50年代,100多年的時間里,火車速度提高不快。在世界上大多數(shù)國家的鐵路上,火車速度每小時70-80千米,少數(shù)發(fā)達(dá)國家,火車速度也僅在每小時100千米左右,與飛機、汽車速度相比,大有望塵莫及之嘆。由于火車速度低,影響運輸能力,鐵路運輸也正面臨著“日落西山”的困境。
鐵路當(dāng)然不甘心被淘汰,世界各國許多科學(xué)家為提高列車速度作著不懈的努力:他們將原始的蒸汽機車改用內(nèi)燃機車、電力機車,以及更強有力的燃?xì)廨啓C車;將鐵軌斷面加大、加重,并將過去的短軌焊成沒有接縫的無縫線路,行車十分平穩(wěn),制造安全舒適的新型機車;采用先進(jìn)信號設(shè)備和用計算機來指揮行車等許多現(xiàn)代化技術(shù),火車速度不斷提高。
歐美、日本等國紛紛研究高速鐵路(指火車時速超過200千米以上的鐵路)。1964年,日本率先建成下世界上第一條高速鐵路——東海道新干線,火車時速達(dá)到210千米,這標(biāo)志著世界鐵路進(jìn)人了高速化時代。使一度被人們認(rèn)為“夕陽產(chǎn)業(yè)”的鐵路,出現(xiàn)了生機,展現(xiàn)了一派誘人前景。之后,火車速度一破再破歷史紀(jì)錄。1981年初,法國采用高速渦輪機車牽引,列車時速達(dá)到380千米。20世紀(jì)八九十年代,法國、德國、日本用電力機車牽引列車,時速達(dá)到400千米。我國鐵路高速化雖然起步較晚,但近幾年來,全國鐵路經(jīng)過3次大提速,大多數(shù)鐵路干線火車時速都在120千米以上。1994年,廣深(廣州——深圳)準(zhǔn)高速鐵路,時速160千米,這標(biāo)志著我國鐵路向高速化邁進(jìn)了一大步。之后,京廣(北京——廣州)線,京滬(北京——上海)線,京哈(北京——哈爾濱)線等鐵路,火車時速達(dá)140~160千米。前不久在京廣線上一個區(qū)間,列車提速試驗,時速為240千米,這是目前我國鐵路史上最高行車速度。從此,中國的火車開始風(fēng)馳電掣地飛起來了。
為了進(jìn)一步提高火車速度,科學(xué)家認(rèn)為必須改變火車傳統(tǒng)運行方式,因為現(xiàn)行火車是依靠車輪在鋼軌之上滾動,產(chǎn)生黏著力使列車前進(jìn),由于受到摩擦阻力影響,速度受到限制。于是,許多科學(xué)家提出采用磁懸浮技術(shù),使列車騰空懸浮在軌道上10毫米。然后用電力或噴氣發(fā)動機推動著列車滑行前進(jìn),可達(dá)很高速度。前不久,日本在宮崎縣進(jìn)行磁懸浮列車運行試驗,創(chuàng)造時速570千米的世界上火車速度最高記錄。這種磁懸浮鐵路除了速度快,還有噪音低,振動少,無磨耗,安全、舒適、節(jié)能等優(yōu)點,引起了人們極大的興趣,許多國家都在紛紛研制這種火車。我國在十幾年前就開始研究磁懸浮理論,最近已建成首條磁懸浮鐵路試驗線,并同時開展載人試驗。北京、上海、深圳等大城市還在醞釀修建磁懸浮鐵路計劃。
磁懸浮火車試驗成功,把火車速度大大向前推進(jìn)到接近航空運輸?shù)乃俣取H欢藗儗Υ烁咚龠€不滿足。美國科學(xué)家大膽設(shè)想真空管道鐵路,讓磁懸浮列車在地下密閉管道里行駛。就是將管道內(nèi)空氣抽凈,無空氣阻力,列車可飛速前進(jìn)。據(jù)理論計算,火車時速可達(dá)22500千米,但考慮到旅客生理上、心理上對列車加速、減速所能承受的限度,列車加速度必須控制在0.6米/秒以下,這時列車時速也可達(dá)13500千米。目前,美國有人設(shè)想在相距4600多千米的紐約和洛杉磯之間修建這樣的鐵道,將來一旦建成,兩地游客只要 20多分鐘就可到達(dá)。這個誘人的設(shè)想,引起了人們極大的興趣,我們相信經(jīng)過科學(xué)家、專家們的不懈努力,時速上萬千米的火車將會由設(shè)想變?yōu)楝F(xiàn)實。