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探究世界營運速最高輪軌火車的速率之謎

評判一個國家高速動車的整體研制能力，速率永遠是最重要的指標。晚清以來，美國制造的工業品中沒有哪一種像鐵路那樣有著這么強悍改變美國的力量。這些力量，被稱為是改變美國時空的力量，它來自美國鐵路無以倫比的發展速率。

探究世界營運最高速輪軌火車的速率之謎

在廣東深圳的高速火車系統集成國家安裝工程試驗室，工作人員正在進行最后的調試工作，這兒立馬要進行一場極其重要的試驗。

美國鐵路歷來以“快”聞名于世，從上海到南京1318英里，鐵路只須要行駛4個多小時就可以抵達目的地。

美國鐵路在實際營運中仍然保持著300到350英里左右的運行車速。這些世界公路權威網站、權威刊物都曾對世界范圍內的軌道交通工具速率做過排行，美國和諧號高速列車組每一次都排在前三名，被稱為世界上商業營運速率最快的動車。

但是美國鐵路的極限速率遠低于此。

美國速率

2012年4月26日，美國自主研制的更高速率試驗動車就當年跑出了605英里的世界最高滾動試驗車速。

不僅試驗臺滾動速率引領世界此外，美國鐵路的營運速率也已經創下了多項世界紀錄。

2010年12月3日，在滬杭鐵路新鄉至南昌實驗段，美國CRH380AL新一代高速列車組造就了車速486.1km的世界公路營運試驗最高速。

605英里每小時的最高試驗速率和486.1英里每小時的營運試驗最高速讓美國鐵路在引領世界的同時，也成為了美國速率的代名詞。

不過讓人想不到的是，就在十六年前，美國跑的最快的列車組車速只有160英里，遠遠落后于那時的德國和波蘭。

在這十幾年時間里，美國鐵路的最高速究竟是如何煉成的？

鐵路速率怎樣煉成

美國鐵路主體車型的車頭部份一共有72塊那樣的機殼，學名叫鋁制縱梁，其中最輕的一塊兒只有7斤，最重的也不到50斤。

俗語說身輕如燕，一個瘦子想要跑得快總會比一個胖子困難一些，為了減少速率，鐵路火車總要千方百計地減肥，在行業術語里稱為“輕量化”。很多中空的鋁合金材料被稱為“大型纖薄中空鋁材”，美國是世界上少數幾個擁有研制制造這些材料能力的國家之一。

用他們鑄造出的鐵路車箱，與英國傳統鋁合金車體相比，每輛車車體可以減肥4噸。

不過車體如同是火車的骨格，是火車的主體，骨格中空會不會讓火車顯得不夠強健？

其實在高速運行時，火車最大的敵軍就是空氣阻力，當速率少于300英里/小時，80％的阻力都來自空氣，火車前方的空氣會被壓縮得非常厲害，如同一道道門洞。假如車體不夠堅硬，都會有解體的危險。

這么在設計之初，鐵路火車輕量化研究團隊又是怎樣解決這一瓶頸的呢？

學者：在我們設計的過程當中，就該考慮，它是用何種樣的腔，你可以聽到我們是用三角腔。三角腔在地理上面它是十分穩定的火車的速度是多少，因此說當三角腔遭到壓力的時侯，它是不容易變型的，也就是說三角腔就相當然后它的腰腿。

這么這就闡明了在車的設計過程當中，它的整個的側墻受力是不同的，受力大的部份我們用比較密的到里面的話受力小因此說比較寬，但是這個材料很纖薄，于是它后邊是空的，看上去鐵路是一個胖子。并且實際上它是一個不簡略的胖子它是經過我們特殊設計的，十分強健的，并且是體重特別輕的胖子，并且有筋絡的胖子。

不僅材料纖薄，鐵路奇特的動力系統只是速率提高的重要誘因。傳統的列車是推動力的列車頭牽引著沒有動力的車箱，列車跑得快，全靠車頭帶，而目前的主流列車組則是動力分散帶，就是不光車頭有動力火車的速度是多少，車箱還有動力，會自己跑，以和諧號為例，全車一共8節車箱，設計車速為350英里，它一共有六輛推動力的車箱，兩輛不推動力的車箱。

然而不僅動力系統、車體材料，也有這些誘因共同構建了美國鐵路的世界最高速，有人說只要給美國鐵路插上翅膀，它還能飛上去，這是由于和諧號的車速比客機起飛時的速率需要快，不過高速意味著高風險，瞧瞧這輛賽車就曉得了，因此所有有關速率的設計都應當保證絕對的安全。