中國高鐵：速度與穩(wěn)定的完美結(jié)合

作者段躍初

在當今時代，高鐵已然成為人們出行的熱門選擇，縱橫交錯的高鐵網(wǎng)絡(luò)遍布全國，從熱帶海濱到北方草原，從戈壁沙漠到崇山峻嶺，中國高鐵如一條銀色巨龍，穿梭其中，成為一道亮麗的風景。

那么，什么是高鐵呢？一般來說，高鐵是指最大運行速度在200km/h及以上的鐵路，它是由適合于高速運行的基礎(chǔ)設(shè)施、固定設(shè)備、移動設(shè)備，完善科學(xué)的安全保障系統(tǒng)和運輸組織方法等結(jié)合起來的龐大的鐵路運輸系統(tǒng)。

高鐵的速度通常在300km/h-350km/h以上，部分新型動車組的運營時速更是高達400km/h，而普通火車的速度則相對較慢，一般在100km/h-160km/h左右，由此可見，高鐵比一般火車快了近2到3倍。

中國高鐵之所以能實現(xiàn)如此之快的速度和令人驚嘆的穩(wěn)定性，背后有著諸多的科技奧秘。

從動車組本身來看，其采用了大功率牽引動力，為列車提供了充足的牽引力，從而滿足列車最高速度、加速度性能和爬坡能力等動力性指標。同時，動車組還配備了可以確保列車安全、可靠、平穩(wěn)運行的車體、轉(zhuǎn)向架、制動系統(tǒng)等。

在車頭設(shè)計方面，為了減少空氣阻力，高鐵采用了流線型的車頭，并加大長細比。以復(fù)興號CR400BF為例，它的“頭型”比和諧號長2米左右，整體形態(tài)更具流線型，使得運行阻力降低了12%，這不僅讓列車速度更快，還更加節(jié)能。

車頭兩側(cè)的導(dǎo)流槽也是保障動車組平穩(wěn)運行的重要因素之一。當列車高速行駛時，氣流會產(chǎn)生向上的抬升力，容易使車頭“發(fā)飄”。而導(dǎo)流槽的應(yīng)用，能夠引導(dǎo)空氣從鼻錐流到導(dǎo)流槽產(chǎn)生向下的壓力，就像給列車附加了一雙強有力的“手”，穩(wěn)穩(wěn)地將列車按在軌道上，使其能夠平穩(wěn)疾行。

轉(zhuǎn)向架作為高速動車組的“飛毛腿”，在保證高鐵又快又穩(wěn)的過程中發(fā)揮著關(guān)鍵作用。它是在構(gòu)架上裝有兩個輪對組成的“小車”，主要用于鐵路車輛轉(zhuǎn)向和配合道岔完成拐彎。隨著列車速度的提高，車輛可能會出現(xiàn)失穩(wěn)現(xiàn)象，進而引發(fā)車輪沖擊鋼軌甚至脫軌的危險。為了避免這種情況，高速轉(zhuǎn)向架采用了軸箱彈性定位、空氣彈簧、軸箱彈簧、各類減振器、弧形車輪踏面等技術(shù)，確保在車輛運行速度范圍內(nèi)不會出現(xiàn)運動失穩(wěn)的情況。目前，我國高速動車組轉(zhuǎn)向架的失穩(wěn)臨界速度可達到500千米每小時以上，這為高速鐵路的安全運行提供了較高的安全冗余。

除了動車組自身的設(shè)計，軌道對于高鐵的安全平穩(wěn)運行也功不可沒。高速鐵路的線路在規(guī)劃時盡可能取直，減少彎道，并且力求平順。鐵路軌道由橋梁、隧道、路基來支撐，由于它們的結(jié)構(gòu)不同，剛度和沉降規(guī)律也各異。為了控制鐵路的豎向差異沉降，鐵路部門專門在它們之間設(shè)置了過渡措施。尤其是無砟軌道路基，其差異沉降的標準極為嚴苛，僅為5毫米。此外，高鐵的軌道由500米長的鋼軌無縫連接組成，焊接接頭軌頂行車面導(dǎo)向面的平直度要控制在0.2毫米，并且焊接接頭要能夠承受1噸重的鐵錘從5.2米高度落下的沖擊，做到不裂不斷。在日常運營中，還會使用鋼軌打磨車對軌道進行養(yǎng)護打磨，確保高鐵軌道始終處于最佳狀態(tài)，提高平順性。

從一個零部件到一條軌道、一列動車，中國高鐵蘊含的科技含量無處不在。正是這些先進的設(shè)計原理和“黑科技”，保障了高鐵跑得又快又穩(wěn)，讓高鐵上“杯水不灑、立幣不倒”成為現(xiàn)實，也讓通達的高鐵更好地便利人們生活、助力經(jīng)濟社會發(fā)展。隨著科技的不斷進步，相信中國高鐵在未來還會創(chuàng)造更多的奇跡，繼續(xù)引領(lǐng)世界高鐵發(fā)展的潮流。