坐了这么久高铁 你知道它究竟比火车快在哪吗?

郝钢

2019年07月12日09:17  来源:人民网-科普中国
 

  每逢节假日,人们经常选择出游,日常中的出游工具无非就是飞机、火车或者高铁,那么对于长途旅行(短距离可能会乘坐大巴或者自驾)来说,高铁无疑成为了最方便快捷的出行方式。

  我们都知道,中国的高铁在世界上属于领先水平。高铁不仅在环境和服务方面优于火车,在速度方面也比火车快近3倍(高铁时速250km/h至350km/h,火车时速120km/h)。那么相比普通火车而言,高铁究竟比火车快在哪里呢?以下总结了几个方面的原因:

  一、外形因素

  高铁采用的是子弹型车头流线型车身,从物理角度来说,其在高速的行驶过程中可以有效地减少空气阻力,大幅地提升高铁的行驶速度。而火车的外形则是普通的四方形,行驶的过程中不能减少空气阻力,不利于速度的提高。

  二、动力因素

  高铁是由十几个动车连接在一起的,每一节车厢都具有动力,由于其动力不是唯一的,因此相当于每个车厢都是一个火车头,动力充沛进而加快了车速。而传统火车动力来自于车头,通过车头牵引着十几节车厢运行,车头自身也很重,牵引启动就需要很大的摩擦力,所以传统火车就比较耗费燃油和电力。由于单一的动力负担着许多车厢,废能也大,火车的速度则提升不了。

  三、轨道因素

  普通火车的轨道是由一节一节的铁轨连接起来的,每隔几十米就会有一个接口,在车轮行驶过接口的时候,车厢难免会发生震动。为了增加火车行驶的稳定性,铁轨周围还分布着许多石头,但其也增加了车对铁轨的摩擦力,从而影响车的行驶速度。高铁的轨道采用无缝焊接技术,避免了接口的出现,并且轨道下没有石子,而是选取整块的轨道板来造成,这种轨道称为无砟轨道。无砟轨道要求铺设时和计算出轨道曲率的精度非常高,我国铁路对无砟铁路铺设的精度要求为轨道的高低和轨向偏差值为2mm,轨道水平偏差值为1mm,轨距偏差值为正负1mm。由此可见,这种高精确度的技术使动车在行驶的过程中更加的通畅平稳。没有了路上各种阻碍,车自然行驶得快了。

  另外高铁的弯道也比普通火车的铁路大很多,这样才能保证在高铁高速行驶的情况下能安全的转弯。

  综上所述,高铁之所以快与它的先进技术是离不开的。其包含了外形、动力还有轨道等有利因素,将这些技术特点结合在一起就可以让高铁跑出300公里的惊人时速。但相比火车,动车也有一些不足之处。动车并没有卧铺的设计,在长时间坐姿的情况下,老人小孩可能会有些许不适,并且火车的价格也相对于高铁更加亲民一些。

  本文由铁道高级工程师、教授汪小勇进行科学性把关 。

(责编:帅筠、邱烨)