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有一種飛行,是在陸地

2016-12-29 18:10:49holishun
科學大眾(中學) 2016年11期
關鍵詞:飛機

holishun

2016年7月15日11點20分,我國自行設計研制、全面擁有自主知識產權的兩輛中國標準動車組以超過420千米的時速在鄭州至徐州高速鐵路線上交會而過,相對速度超過840千米。

1秒“飛”出117米

目前,我國鐵路投入運營的動車組已有2 395余組,居世界首位,安全運行里程超過37.4億千米。自2012年開始,我國開始了中國標準動車組研制工作,2013年12月完成總體技術條件制定,2014年9月完成方案設計,2015年6月完成兩列動車組組裝、調試并下線。

2016年7月,兩列中國標準動車組在鄭徐高鐵從時速200千米逐級提速至時速420千米,并完成高速重聯和交會試驗。交會全程不到兩秒,相當于乘客1秒“飛”了117米,這是世界上首次利用擬運營動車組實現時速420千米交會和重聯運行。

讓你體驗“陸地飛”

俗話說,火車跑得快,全靠車頭帶。這句話放在過去的火車身上確實沒錯。在高鐵通車之前,留給我們最深記憶的就是綠皮車和紅白相間的客車,在機車的牽引下,慢吞吞地在鐵路線上行駛。普通列車是依靠機車牽引的,車廂本身并不具有動力,是一種動力集中技術。而高鐵是把動力裝置分散安裝在每節車廂上,使其既具有牽引力,也可以在載客的車輛上加幾節不帶動力的車廂編組而成。一般高鐵有8輛編組和16輛編組兩種。

根據國際鐵路的定義,時速200~400千米/小時的鐵路稱之為高速鐵路。早在1964年,日本修建了全世界第一條高速鐵路——東海道新干線,銜接東京和名古屋兩大城市,運行速度為每小時210千米。新干線的建成,以其快捷的交通和低廉的價格,將航空一舉擊敗。后來日本又逐漸修建了貫穿全島的高鐵交通網。如今,日本全島已經修建高鐵2 000多千米,高鐵成了不折不扣的最佳交通工具。

法國緊跟日本之后,在1971年,法國政府批準修建巴黎至里昂的東南線路,1983年竣工通車,立刻就吸引了原來乘坐飛機的70%的客流。緊接著又修建了巴黎至勒芒的大西洋西部支線以及連通德國、荷蘭、比利時的北方線,讓法國進入了高鐵時代。

處處體現高科技

大風,是高速列車安全運行的“天敵”。比如高速列車對側風比較敏感,如果側風風速達到15米/秒,列車將會自動降速,從350千米/小時降到250千米/小時,確保行車安全。

高鐵一般都采用雙線,這樣來往列車可以各行其道,不會造成交叉干擾,增加通行能力。那么兩條線路之間的距離是如何控制的呢?線路間距過小,對向列車錯車之時,產生的巨大風壓就會壓碎車窗,給乘客帶來危險,甚至兩個列車的車廂會撞在一起。線路間距過大,使得填筑路基寬度加大,占用土地就越多,會造成投資浪費。因此,選擇合理的線間距是非常必要的,既要滿足列車安全運行,又要經濟上合理。確定兩條線路的間距,首先要滿足兩條線路上車輛的安全界限,簡稱車輛限界,其次還要滿足列車對向錯車之時產生的風壓不對列車造成破壞。經過大量的試驗及計算,高鐵兩條線路之間的間距采用5米最佳。

另外為了滿足高鐵列車速度達到350千米,曲線半徑最小不能小于7 000米,一般采用9 000~10 000米最合適。高鐵經過曲線地段,由于離心力很大,會造成車輪嚴重摩擦鋼軌,同時讓旅客感覺非常不舒服,為了減少鋼軌磨耗和提高舒適度,就需要在曲線地段設置超高,就是曲線地段的外側鋼軌比內側鋼軌要高出一截,用以平衡列車的離心力,這個高出的數值就是超高值,一般采用120毫米,最大不超過180毫米。

哪種出行最劃算?

人們出行時,面對不同的交通工具,總要有所選擇。一般而言,100千米之內,乘坐長途客車比較劃算,100千米至500千米,高鐵是最佳選擇,500千米至1 000千米,高鐵和飛機不相上下,1 000千米以上,飛機的優勢最明顯。有人說飛機更快,每小時可以飛700千米,不過事實上,如果算上往返機場及安檢、候機的時間,乘飛機出行往往比乘坐高鐵更花時間。所以說1 000千米之內,高鐵的優勢非常明顯,而這個距離是絕大多數乘客的旅行范圍。在此范圍內,飛機速度快的優勢并沒有發揮出來。以上海到南京為例,滬寧高速公路全長273千米,汽車用時3.3小時,而滬寧高鐵費時不到2小時。 除了速度快,時間短之外,乘坐高鐵要比長途客車舒適得多。

高鐵行車密度大,大到什么程度?日本新干線最短發車間隔3分鐘,1個小時就可以發車11列,每天的行車數量都在100多對以上,每天運送旅客37萬人,年輸送旅客1.2億人。而飛機按照每天20架計算,每天輸送旅客的數量最多才8 000人,連高鐵的零頭都不到。另外,汽車和飛機晚點經常發生,與公路、航空的事故率相比,高鐵的安全性是極高的。日本新干線開通至今幾十年,沒發生過一起交通死亡事故。

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