探秘科技馆|铁轨上的中国速度:科技领航,精神铸魂

    2025-08-04 15:11:49

湖南省科学技术馆 夏小寒

中国高铁历经六次提速,最高时速达486.1公里每小时,不仅速度领跑全球,更以安全舒适的乘坐体验,成为世界轨道交通领域的璀璨明珠。

铁轨上风驰电掣的“中国速度”,究竟隐藏着哪些不为人知的奥秘呢?这背后,是无数科研工作者夜以继日的钻研、攻坚克难的勇气,以及精益求精的工匠精神。

列车之“心”:牵引传动系统的突破

列车若想风驰电掣,一颗强劲有力的“心脏”——牵引传动系统必不可少。湖南中车株洲电力机车研究所的刘友梅院士团队,便是这颗“心脏”的缔造者。他们深知,电机功率是制约列车速度的关键因素之一。传统电机功率有限,难以满足列车高速运行的需求。于是,团队成员们凭借着扎实的专业知识和勇于创新的精神,自主研发出永磁同步牵引系统。这一创新成果,犹如给列车注入了一剂强心针,将电机功率从 5 千瓦大幅提升至 690 千瓦,成功解决了电机组功率提升的难题。

不仅如此,该系统还具备高效、节能、环保等诸多优点。在追求速度的同时,兼顾了能源的合理利用和环境的保护,彰显了中国科研工作者的远见卓识和社会责任感。与此同时,科技工作者们还把目光聚焦在受电弓这一关键部件上。受电弓负责从接触网获取电能,其性能直接影响列车的供电稳定性。传统的受电弓在润滑、耐磨、导电等方面存在诸多不足,难以满足高速列车的需求。为了攻克这一难题,科研人员们采用粉末冶金法,经过无数次的试验和改进,终于研制出新型受电弓。其各项性能均优越于传统受电弓,为列车的高速稳定运行提供了坚实的保障。倘若没有他们在牵引传动系统上的不懈探索和突破,列车或许只能沦为“慢铁列车”或“断电列车”,又何谈“中国速度”?

平稳之基:列车轮毂的精研

列车高速行驶时,剧烈的抖动不仅会影响乘客的舒适度,更可能使列车脱离轨道,引发严重的安全事故。因此,列车轮毂的质量至关重要。为了打造出高质量的列车轮毂,科技工程师们踏上了艰苦的研发之路。他们深知,只有选用高强度、高性能的材料,才能确保轮毂在高速运转和复杂气候条件下保持稳定。

经过反复的研究和试验,CL60 高强度合金钢脱颖而出。这种合金材料具有强韧、耐磨、抗热裂、抗疲劳等优异性能,仿佛是一位忠诚的卫士,默默守护着列车的安全。然而,研发过程并非一帆风顺。工程师们面临着材料配方优化、加工工艺改进等诸多难题。但他们没有退缩,而是凭借着坚韧不拔的毅力和严谨的科学态度,一次次地调整配方、改进工艺,经过无数个日夜的努力,终于成功研制出符合要求的列车轮毂。正是他们的精益求精和执着追求,为列车的高速平稳运行奠定了坚实的基础。

安全之盾:制动系统的创新

速度越快,风险越大。当列车在高速行驶中遇到紧急情况需要避险停车时,高效可靠的制动系统就显得尤为重要。为了让列车能够快速减速停车,科研人员们可谓绞尽脑汁。除了采用电再生制动技术外,他们还在每节车厢的顶部安装了风翼减速板。这一创新设计,犹如为列车配备了一把“安全伞”。

当列车高速运行需要刹车时,适当升起风翼减速板,利用高速时的风阻将列车压回地面,使列车能在大约 1 分钟内稳稳停住。这一看似简单的设计,背后却凝聚着科研人员们大量的心血和智慧。他们需要对风翼减速板的形状、大小、材质等进行精确计算和优化设计,以确保其在不同速度和风速条件下都能发挥最佳效果。同时,还要进行大量的模拟试验和实际测试,不断改进和完善制动系统的性能。正是他们的勇于创新和严谨细致,为列车的安全运行提供了可靠的保障。

除了上述关键技术外,平顺稳定的无砟轨道、轻巧美观的车体材料、高效安静的吸音涂料等,也都是确保高铁列车平稳高速运行的重要装备。每一项技术的突破,都离不开科研工作者们的辛勤付出和无私奉献。

如今,中国高铁正以昂扬的姿态向时速 600 公里进军。未来,从北京到上海仅需两小时的梦想即将成为现实。这不仅是速度的飞跃,更是中国科技实力的象征。让我们向那些在轨道交通领域默默耕耘的科学家们致敬,是他们用智慧和汗水铸就了铁轨上的“中国速度”。相信在他们的不懈努力下,“铁轨上的中国速度”必将不断创造新的奇迹,为人类的交通事业做出更大的贡献!

责编:伍芳芳

一审:伍芳芳

二审:姚瑶

三审:黄维

我要问