“中国速度”的魅力_中国速度

　　记得30年前，刚开始改革开放时，我们常说“日本速度”，这里的速度是指日本的经济发展速度和高速铁路的列车运行速度。上世纪90年代我们又说“深圳速度”，是指深圳的城市和经济发展速度，后来全国城市发展都追求“深圳速度”。现在我们开始说“中国速度”，指中国城市和经济发展速度、科技发展速度和中国的高速铁路列车运行速度。这里让我们一起回顾一下“中国速度”之一――高速铁路的发展。
　　
　　“动车组”的由来
　　
　　铁路运输主要有三大运营参数，即运量O、轴重P和速度V。对于铁路列车行车速度，当今世界E分档一般定为：时速100～120公里称为常速；时速120～160公里称为中速；时速160～200公里称为准高速或快速；时速200～400公里称为高速；时速400公里以上称为特高速。
　　铁路列车是因机车的主动轮向前转动对钢轨产生向后的摩擦力，同时由于作用力与反作用力原理，钢轨对车轮产生向前的摩擦力而向前行驶的。一列火车只有火车头的车轮是主动轮，其下边的钢轨表面提供向前的摩擦力使整个列车向前运行，称为牵引力。所有车厢下的车轮都是被动轮，下边钢轨表面产生向后的摩擦力。即仅几个主动轮的向前摩擦力克服众多的被动轮向后摩擦阻力后，列车才能向前运行。为了提高列车速度，需要增加动轮，目前世界高速列车动力(动轮布置)方式分为集中动力方式和分散动力方式：比如列车的前后各有一个机车头，中间车厢下均没有动轮，称为集中动力；中国的高铁为分散动力方式，一般编组为8节车辆，4节动车(主动轮)，4节非动车(被动轮)，相当于1、3、5、7节是“车头”，2、4、6、8节为车厢，每两节车一个动车，故称为动车组，从外形看没有区别，但下边走行结构不同，细心的旅客在车辆内部可以看出微小区别：相邻两节车厢内部略有不同。
　　
　　高铁最经济速度
　　
　　一般普通铁路的速度是每小时80公里左右，这时的主要阻力是被动轮和钢轨之间的摩擦阻力，克服这一阻力将速度提高到时速160公里不算难事，在这样的行车速度下空气阻力还不大；当速度从每小时160公里提高到200公里时，因为速度已经很高，动轮需要更高速的旋转才能产生粘着牵引力，加之轮轨之间容易打滑，这时提高一点速度都需要消耗很大的能量：当速度从每小时200公里提高到350公里时，这时除了克服被动轮的摩擦阻力外，还要克服不可忽视的空气阻力，要提高速度会消耗太多的能量，尽管将车头做成流线型以减少空气阻力，然而实际上速度超过每小时300公里是不经济的，专家认为轮轨接触式的高速铁路最高经济速度是每小时270公里。为了进一步提高速度，必须取消轮轨摩擦力，即采用悬浮铁路，磁悬浮铁路与传统铁路有着截然不同的区别和特点，在传统铁路上运行的列车，是靠机车作为牵引动力，以钢轨和轮缘作为运行导向设备，由铁路线路承受压力，借助车轮沿钢轨滚动前进的，而在磁悬浮铁路上运行的列车，是利用电磁系统产生的吸引力或排斥力将车辆托起，使整个列车悬浮在线路上，利用电磁力进行导向，并利用直线电机将电能直接转换成推进力推动列车前进的，与传统铁路相比，磁悬浮铁路由于消除了轮轨之间的接触，因而无摩擦阻力，线路垂直负荷小，适于高速运行，时速可达500公里。悬浮铁路取消了摩擦阻力，由于还有空气阻力，只能达到时速数百公里，空气阻力和速度的三次方成正比关系，要再提高速度就得取消空气阻力，所以有人设想，在管道内利用真空原理，设计一种真空磁垫列车，最高时速将达2万多公里!如果真是这样的话，从青岛到济南乘坐真空管道磁垫列车，只需要1分钟，从最东部上海到最西部国界需要1刻钟，绕地球转一圈需要2个小时。
　　中国上海陆家嘴到浦东机场有磁悬浮铁路，并且是世界上惟一的投入运营的磁悬浮铁路。磁悬浮铁路列车并不是一起步就浮起，而是在达到一定速度时才浮起，所以也有车轮，在启动和制动阶段车轮接触轨道运行，在运行阶段浮起运行。日本、法国、德国等研制的磁悬浮铁路，以直线电机作为动力推动列车前进，其试验速度达517公里。这种列车基本上无噪音、无污染，能源消耗低。
　　
　　中国高铁将超越法国
　　
　　近年，中国高速铁路技术的发展经历了准高速、提速、客运专线、高速铁路等发展阶段。一开始首先进行准高速铁路的研究，以奠定高速铁路的基础。1994年中国自行设计、施工建设的第一条时速达160公里的新型铁路一准高速铁路，试验最高时速达到174公里。1995年到2000年在既有线上进行了大量的普遍的提速，达到每小时200公里左右。之后开始了客运专线的研究，2002年秦沈客运专线，综合试验中创造了321.5公里／小时的试验速度。在此基础上向高速铁路进军，2009年在京津城际铁路上创造了时速370公里的纪录。2009年12月开通运营的武广高铁，是世界上一次性建设里程最长的高速铁路，全长1068.6公里，试运行时曾创下294.2公里的时速纪录。2010年9月，沪杭高铁试运行最高时速达到416.6公里。12月3日，中国新一代高速列车在京沪高铁跑出486.1公里的最高运营时速。速度一次次刷新，这是中国高速铁路飞速发展的又一重要见证，也是中国高速铁路技术创新不断取得新成绩、成功实现引领世界高速铁路发展潮流的重要标志之一。
　　1964年10月1日，世界上第一条高速铁路――日本的东海道新干线投入运营，时速达到210公里。之后，法国在1981年建成了它的第一条高速铁路TGV东南线，列车时速达到270公里。后来又建成了TGV大西洋线，时速达到300公里。现在法国高速铁路技术超过了日本。谈到交通就会谈到“网”字，中国高铁将在全国省会城市、重要地区级城市修建高铁，形成高速铁路网。从规模和运营速度以及发展趋势来看，中国高铁将超过法国，居世界领先地位，中国即将是世界高速铁路速度最快、规模最大、延长公里最长、乘客最多、效益最好的国家，且中国高铁技术将走向国外，走向世界。
　　世界各国高速铁路都有特殊的专用名称；日本原来普通铁路规矩是1000mm，高铁是1435mm，所以叫新干线；法国高铁叫TGV；德国叫ICE；英国叫APT模式；中国高铁叫和谐号。
　　高速铁路是多种专业先进技术的集成，是综合性高新技术，包括机车车辆、通讯信号、桥梁、路基、隧道、计算机、自动化等专业，高铁的高速发展将带动科技巨大进步，带动各个产业飞快发展，拉动经济上更高台阶。如主要关键部件在青岛生产的南车青岛四方股份，在准高速、提速、客专和动车组机车车辆的研究和生产中，起到了极大的作用，南车青岛四方股份生产的高速列车遍及全国各地，并向国外进军。再如通讯信号和自动化技术，在高速铁路中也发挥了很大的作用，高速列车实现了全自动化无人驾驶技术。
　　
　　行程85-1058公里高铁最划算
　　
　　从旅客送达时间的比较，高铁有其适用距离。中长途旅客选乘交通运输工具首要考虑的是消耗的旅行总时间，即旅客从甲地到乙地的“门到门”的时间。由居民点到火车站或长途汽车站平均需0.5小时，到机场需1小时；检票、托运或提取行李、以及等候所需的时间，铁路为0.5小时，长途汽车为0.25小时，飞机为1.5小时；乘坐小轿车出发或到达的市内走行时间为0.4小时；每小时的平均运行速度，高速公路为100公里，高速铁路为240公里，飞机为750公里。在旅行时间方面，其他交通运输工具与铁路相比，通过副央旅行距离的计算可知i如果乘坐高速列车，行程在85公里以上时比乘长途汽车快，在205公里以上时比乘小轿车快，在1058公里以内时比乘飞机快，也即行程在85～1058公里范围内，乘坐高速列车比乘坐其他交通工具节省时间。另外高铁的安全性、舒适度和时间准确性都比较好。

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