高铁工程奇迹领域应用

时速三百五,硬币为什么立得稳?

有人把硬币立在高铁车窗上,立了一路没倒——这枚硬币,考验的是从车轮到轨道的整套中国功夫。

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时速三百五,硬币为什么立得稳?

网上流传过一个视频:一位乘客在飞驰的高铁上,把一枚一元硬币立在窗台上——列车以时速三百五十公里狂奔,硬币却像被钉住一样稳稳站着,久久不倒。这不是魔术。硬币不倒,说明车厢几乎不颠不晃——而这份平稳,是轨道、车轮、车身几百项技术合演出来的。

你知道吗

三百五十公里的时速,等于每秒约九十七米——你眨一下眼的工夫,车已经跑过小半个足球场。而中国高铁的营业里程已超过四万公里,占全世界高铁总里程的七成上下:地球上一大半的高铁,都开在中国。

平稳的秘密藏在哪里?

第一层在轨道。普通铁路的铁轨枕在碎石道床上,火车一压,碎石会慢慢跑偏、飞溅,速度一高就颠。高铁改用无砟轨道:把铁轨牢牢钉在两列连续的钢筋混凝土板上,没有碎石,轨面平顺到毫米级,列车压过去如同在镜面上滑行。路基沉降也被严严实实控制住——先堆载预压,让大地把“脾气”发完再铺轨。

第二层在轮子和车身。高铁全靠车轮和钢轨之间的摩擦力前进,工程上叫轮轨黏着——太用力加速或刹车,轮子会打滑空转,所以提速得又稳又聪明。车头做成流线型,像子弹一样劈开空气,既省电,也压低了噪音;列车交会时两车之间的空气被急速挤压,所以车体做得格外结实、密封。弯道则用超大的半径配上外侧轨道略微垫高的“超高”,让列车像被无形的手扶着过弯,硬币自然站得住。

  • 无砟轨道:轨道钉在混凝土板上,稳如镜面
  • 轮轨黏着:车轮靠摩擦力前进,打滑是红线
  • 流线车头:劈开空气,降阻又降噪
  • 气密车身:交会压差再大也不变形
  • 复兴号:中国标准的动车组家族

从追赶到领跑

十几年前,中国高铁还是“学生”,引进、消化、再创新;2017 年,拥有完全自主知识产权的复兴号投入运营,如今京沪之间一千三百多公里,四个多小时跑完。下一代试验列车 CR450 已经下线,试验时速瞄准四百五十公里。剩下的功课同样重要:抗风沙、耐高寒、防地震,让这枚硬币在任何线路上都立得住。

动手试试

动手试一试:在家先把一枚硬币立在托盘上练习几次;下次坐高铁时(请大人帮忙照看安全),把硬币立在窗台上,数数能站多久,再感受车经过弯道和启动刹车时硬币的变化——你会发现:让硬币倒下的从来不是速度,而是忽快忽慢的“折腾”。

工欲善其事,必先利其器。——《论语》