原来如此丨高铁为什么跑得快

《高铁为什么跑得快》

那么，中国高铁为什么能达到300千米每小时的行驶速度呢？高铁到底和普通的火车有着怎样的区别呢？首先我们要知道，高铁是靠什么跑起来的？

早期的火车动力主要由机车上的蒸汽机提供，机车上必须携带大量蒸汽机工作所需要的煤和水。后来，为了提升速度与运力，火车不再使用笨重、效率较低的蒸汽机作为动力，而是采用内燃机或电动机产生动力。内燃机车的运行速度可达120千米每小时，虽然内燃机车的功率大幅度提高，但是它在行驶过程中，机车上也必须携带大量燃油，而这也导致了其速度很难得以继续提高。

与此同时，电力机车也得到了快速发展，电力机车上的特点就是列车上不需要装载任何能源物质，通过高空中的电线就可以源源不断地为列车提供能量了。很多人认为高铁跑得快是因为高铁的动力强劲，但其实它跟传统的电力机车一样，也是依靠电力进行运转的。

受电弓

在列车车顶有一个伸上去的折叠装置，而这正是能给高铁供电的装置——受电弓。与受电弓直接接触的那条线，目的就是传送高压电。而高铁就是通过受电弓将接触线上的电能取回车内，以供列车运转的。所以，给高铁提供电力的正是许多个这样的受电弓与接触线所构成的弓网系统。

只要有接触就会存在摩擦，有摩擦就会有磨损，在相对速度300千米每小时的速度下持续高速摩擦下，无疑会像电锯一样产生切割，此外，受电弓和接触网之间还存在着近100N的接触压力。那么，受电弓究竟是如何承受这巨大摩擦力的呢？

高铁的接触网线建设方式并不是一字排布的，而是之子形排布的，正是这样的排布方式使得受电弓与接触导线的接触点，一直处于不断变化，均匀地摩擦，这样的设计有助于高铁在高速运行状态下持续稳定的提供电流，尽可能减少或避免打火现象，以保证运行安全，此外，之子形设计还大大延长了受电弓的使用寿命，同时保证高铁得以高速行驶。

无缝轨道

无缝线路就是把一根25米长的钢轨，在基地工厂焊成200米到500米的长轨，然后运到铺轨地点，再焊接成2000米甚至更长的长度，从而达到高铁轨道全程无缝衔接的。

这种通过焊接处理的无缝钢轨，在铺设时要经过合理设计，然后经过矫直钢轨、焊前除锈、焊接和推凸、粗磨、正火热处理、调直、精磨、平直度检查等工序锁定轨温，才能够很好地抵消因为季节温度变化，钢轨热胀冷缩引起的影响。

此外，高铁在铺设轨道的时候会尽量选择最佳温度铺设，使钢轨的伸缩值在最小范围内，这样不管温度上升还是下降，钢轨的伸缩始终都控制在最小范围内，更关键的就是采用了大量高强度的弹性扣件，扣压住钢轨的轨底，使钢轨不能产生热胀冷缩变形，等于锁定了轨道长度。

风压

简单来说，风压就是高铁车头受到的风的压力。由于高铁车头阻挡了气流，对空气形成挤压，便会在列车交会内侧的侧壁上产生交替的高压区和低压区。列车速度越高，会车产生的压力波强度也就越大。高速列车车头设计成流线型的主要目的是为了减小压差阻力。

此外，两列车相向交会运行时产生的会车压力波作用在车体上，相对运动的列车挤压空气，将在与之交会的另一列车侧壁上掠过，使列车间侧壁上的空气压力产生很大的波动。对列车运行稳定性产生不利影响，甚至可能产生运行平安问题。

有人说，只要给中国高铁插上翅膀，它就能飞起来，这就意味着“和谐号”的速度比飞机起飞时还要快。不过，高速意味着高风险，因此，所有跟速度有关的设计都必须保证绝对安全。

中国高铁向来以快闻名于世，本期节目，为了探究高铁速度快背后的秘密，我们从动力系统出发，了解到动车组有牵引电机的不只是火车头，大多数车厢都有电动机，使得列车行进速度有了质的飞跃。随后我们了解了受电弓是如何持续稳定又安全的为高铁提供电力支持的。与此同时，轨道的平顺性的提高和流线型设计也为高铁的不断提速奠定了扎实的基础。此外，高铁之所以跑得快还有很多因素，例如列控系统，它为高铁的安全性提供了科学的保障。

高铁可以是中国这几年快速崛起的名片，中国高铁的运营里程已经超过了世界上其他国家的总和。早些年中国制造崛起，抢占各国市场，以高质优价闻名于世。而现在，中国工程建设也迅速起飞，相信未来我国高铁会继续创造奇迹，不断向更高的速速度发起挑战。

周日

11.05

2017

15:05

《高铁为什么跑得快》

11月05日

内容编辑：小心宝返回搜狐，查看更多