動車是咋“跑”起來的？

庫可 賈飛

火車和高鐵有啥區別？

火車，泛指在鐵路軌道上行駛的列車，我國火車分為普速列車和動車組列車兩種。根據運行速度的不同，列車以不同字母開頭進行區分，普速列車包括Z、T、K等，動車組列車包括G、D、C字頭。

如同不斷升級的地面公路，高速的列車需要配備“高速的鐵路”——這就是“高鐵”的誕生。“高鐵”，即高速鐵路運輸系統，包括路軌、供電網、高速列車、通信、班車調度等。高速鐵路的各項設計指標隨著速度等級的提升而提升。以線間距和曲線半徑這兩個基礎指標為例，速度等級越高，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。

技術指標的提高，會不同程度地增加工程的施工難度、建設成本。經過20多年的高速發展，我國的高速鐵路運營里程已經超過4萬公里，居世界第一。

動車跑得快？動車提速的秘密

動車如何跑得快？主要得益于三個方面的技術運用——空氣動力學、牽引、供電系統。

首先，列車高速運行時需要克服空氣阻力。并且，列車高速運行時強烈的地面效應及列車交會、通過隧道時會產生壓力波，這些都需要列車具有良好的空氣動力學外形。

其次，為了克服高速行駛帶來的巨大的空氣阻力，傳統的火車是由火車頭拉著跑，只有火車頭有動力。動車組列車則是由2個及以上自帶動力的車廂和其他幾個不帶動力的車廂組成，相當于一輛列車不止一個“火車頭”帶著跑。

最后，我國的高速動車組列車使用的清潔能源，均為電力驅動。動車組通過受電弓從接觸網（也就是鐵路線上面架的電纜）取電，在高速運行時保證受電弓和接觸網的良好接觸，穩定獲取電流，是維持穩定高速運行的關鍵技術之一。

如何跑得穩？注意高速轉彎！

火車的車輪表面是近似錐形的輪廓，為了方便列車通過彎道，轉向架也有一定的回轉自由度，但在高速運行的時候，列車也會像蛇爬行時一樣左右搖擺，稱為“蛇行運動”。如果任由列車在鐵軌上“搖擺”，速度提升到一定程度就有顛覆的風險。

所以，要讓動車組列車跑得穩，就需要對轉向架、輪對，以及各類懸掛、減振裝置，車輪與鋼軌的運動關系進行專門的仿真、試驗設計，抑制“蛇行運動”。不僅如此，想要讓它跑得快和穩，還需要諸如列車網絡、噪聲控制、輕量化設計、氣密性設計等方面的配合，缺一不可。

當前，我國正在開展400km/h速度級別的動車組研究，未來還將出現高速磁懸浮列車以及真空軌道磁懸浮列車等，屆時地面軌道交通將接近或達到航空級別的速度。