“光谷光子號”：“飛行”列車來了！

如果我問大家有軌交通工具有哪些，你們給出的答案可能有動車、高鐵、輕軌……如果我說這個世界上有一種懸掛在空中的有軌交通工具，你們可能覺得不可思議，也可能覺得這是科幻小說里才有的情節(jié)。但是，科技就是這么神奇！2023 年9 月底，“光谷光子號”空軌在武漢正式開通運(yùn)營！

空軌是什么

空軌列車的全稱是空中軌道列車，是一種懸掛式單軌交通系統(tǒng)。簡單地說，它就是一種運(yùn)行在由水泥或鋼鐵立柱支撐的空中軌道之下的列車。

空軌列車的概念起源于20 世紀(jì)80 年代的德國。它的設(shè)計(jì)理念首先是環(huán)保——沒有廢氣排放，沒有噪音污染，更不會對環(huán)境產(chǎn)生任何影響。同時，它作為公共交通系統(tǒng)的一種延伸和補(bǔ)充，必須能夠完全融入已有的城市公共交通系統(tǒng)。毫無疑問，這個理念在當(dāng)時是非常超前的。

我國是世界上第三個開通空軌列車的國家。武漢“光谷光子號”空軌列車采用無人駕駛模式，最快速度大約60 千米/ 小時，一次最多可搭乘220 人。它對環(huán)境友好，不會占用太多地面路權(quán)，車體凌空“飛行”又兼具了通勤和觀光的功能。

“飛天”列車是否安全

不論是哪一種交通工具，我們首先要考慮的都是它的運(yùn)行安全問題，空軌自然也不例外。由于它的軌道、車輪等都在車廂的上方，整個車廂又是懸空運(yùn)行，所以，大家難免會擔(dān)心車廂會不會掉下來等安全問題。

在回答這個問題之前，我們先來說說空軌為什么能“飛上天”。空軌列車的每節(jié)車廂均由兩組轉(zhuǎn)向架吊起來，轉(zhuǎn)向架的一端與車廂連接，另外一端則整個包裹在上方的軌道梁之中。軌道梁作為空軌系統(tǒng)的核心承重、載荷部件，采用了梁軌合一的設(shè)計(jì)模式。也就是說，空中的軌道梁既是承重梁，又是輪軌的行駛面。空軌運(yùn)行時，每組轉(zhuǎn)向架的4個橡膠車輪在輪軌內(nèi)行走，同時導(dǎo)向輪和穩(wěn)定輪夾行于軌道梁的兩側(cè)，既保證了車廂的安全，又提高了它的穩(wěn)定性。

“ 光谷光子號” 空軌團(tuán)隊(duì)還自行研發(fā)設(shè)計(jì)了供電軌智能檢測車——一個搭載多種檢測系統(tǒng)的檢測平臺。它主要由承載動力模塊、導(dǎo)向機(jī)構(gòu)模塊等部分組成，配備著智能圖像分析系統(tǒng)等高科技檢測裝備，能夠?qū)崿F(xiàn)每秒1000 次的環(huán)境圖像掃描，可完成供電軌空間位置測量、膨脹接頭間隙值測量及附件拍攝監(jiān)測等任務(wù)，提高了“光谷光子號”的安全性和可靠性。

此外，在承重設(shè)計(jì)上，空軌的每節(jié)車廂都有很大的安全承重余量。比如，“光谷光子號”空軌的每節(jié)車廂可承重22 噸，而每節(jié)車廂最多載110 人，即便遇到極端情況，這110 人的重量也不可能超過20 噸。同時，轉(zhuǎn)向架上的每一個重要部件都經(jīng)過了上百萬次疲勞試驗(yàn)，因此我們完全可以放心大膽地搭乘“光谷光子號”空軌，去觀賞沿途的美麗風(fēng)光。

給自己提供能量的“飛天”列車

空軌的設(shè)計(jì)理念首先是環(huán)保，“光谷光子號”空軌是如何實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)的呢？原來，每列空軌列車安裝了8 臺飛輪儲能裝置。根據(jù)相關(guān)報道，此項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用預(yù)計(jì)每年可節(jié)電23 萬度。

飛輪儲能裝置大致由飛輪本體、軸承、電動機(jī)/ 發(fā)電機(jī)、電力轉(zhuǎn)換器和真空室等部件組成。列車進(jìn)站剎車時，可利用這個裝置回收并利用多余的能量：在空軌剎車制動時，電機(jī)產(chǎn)生的多余能量便帶動飛輪加速旋轉(zhuǎn)，直到達(dá)到預(yù)設(shè)的某個轉(zhuǎn)速。此時，飛輪便以動能的形式將能量儲存起來。當(dāng)列車需要啟動或加速時，能量需求加大，飛輪儲能裝置便可釋放儲存的能量以供需要。得到釋放儲能的信號后，一直以預(yù)設(shè)轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)的飛輪便通過帶動電動機(jī)/發(fā)電機(jī)（此時電動機(jī)作為發(fā)電機(jī)使用）發(fā)電，再經(jīng)過電力轉(zhuǎn)換器輸出需要的電壓和電流。這樣，就完成了從機(jī)械能到電能的儲能釋放過程，從而達(dá)到環(huán)保的目的。