高铁是怎样“飞”起来的?

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仅仅几年前，说起“高铁”这个词，许多人还非常陌生，对“高铁”到底能有多快还抱有好奇。而今，高铁已经真实地驶入了我们的生活。按照国际铁路联盟规定：铁路提速达到时速200千米以上，新建铁路达到时速250千米以上，就能被称为高速铁路。

“贴地飞行”不是梦

2008年8月1日，时速高达350千米的中国第一条高速铁路――京津城际高铁正式开通运营，标志中国铁路正式进入高铁时代。

2009年12月26日，世界上里程最长、时速为350千米的武广高速列车开通运营，成为我国高速铁路发展史上的又一里程碑。

2010年2月6日，时速350千米的郑州至西安高速铁路正式投入运营，这是世界上首条修建在大面积湿陷性黄土地区的高速铁路，结束了中国西部地区没有高速铁路的历史。

2010年7月1日和10月26日，沪宁、沪杭城际高铁相继开通运营。在试运行期间，沪杭高铁的最高时速曾达到416.6千米，创下了当时世界铁路运行的最高时速。

2010年11月15日，京沪高速铁路全线铺通，2011年正式通车后，时速可达380千米，这让北京和上海之间实现4小时到达。在利用国产“和谐号”CRH380A新一代高速动车组进行综合试验时，还曾刷新世界铁路运营试验最高时速，达486.1千米。

时速486.1千米，这是喷气式飞机低速巡航的速度!这个速度快得让人担心：会不会从车里飞出去?对于高速列车的安全问题，人们大可不必担心。高速列车有个很重要的安全指标叫脱轨系数，不同时速下列车的脱轨系数都要小于0.8，经测试，新一代高速动车组的脱轨系数均小于0.1，远低于要求的标准。

为了保证动车安全运行，通常的做法是：首先，在路轨的设计上，尽量降低PQ值(力学名词)，以防止列车在行进弯道时，由于强大的惯性作用造成脱轨事故；其次，是采用电子计算机安全监控系统，借以监测列车的制动效果，转向架的稳定性，列车的运行速度、位置及与其他车辆的距离等；第三，尽量消除铁路与公路的平面交叉，防止汽车误入铁路与火车相撞。在必须交叉的道口，则安装先进的报警装置；此外，沪杭高铁还采用了高铁道岔板技术，解决了列车高速行驶中变换轨道的难题。

高铁列车怎样“飞”起来

高铁列车能飞驰起来，要给那条看似普通的水泥板铁道记“一等功”。

水泥板铁道，专业名词叫无砟轨道，砟就是小块石头的意思。普通铁路用的是有砟轨道，即铁轨下面铺着30厘米厚的小石块和枕木。无砟轨道下面没有小石头和枕木，在水泥板上面直接铺钢轨。无砟轨道由五部分组成，从上往下依次是无缝钢轨、轨道板、填充层、底座板、滑动层。这5个部分看起来很普通，然而，仅仅是那一块块看起来像大地砖一样的轨道板，技术人员就用了整整4年才研制出来。

无砟轨道板长6.45米，宽2.55米，相当于10个轨枕块。它的特点是：每一块的加工尺寸都不相同，必须对号入座，它在工厂打磨加工时，为了保证精确度，用的水泥沥青砂都要经过多次淘洗。

无砟轨道最显著的特点就是“一根钢轨铺到底”，这叫无缝钢轨。每根钢轨长500米，在整个沪杭线上，由404根钢轨首尾焊接起来，形成一条全长202千米的完整无缝的“高铁”。因为钢轨平整无缝，列车行驶时不会发出叮当叮当的响声。

每根钢轨都要打磨得十分精确，其顶面平直度误差规定：在1米长度内不能超过0.2毫米，仅相当于2根头发丝粗细。这种精密技术给乘客带来最直观的感觉就是，看窗外景物能感到列车在飞驰，而坐在车内却非常平稳。

高铁列车的速度能够飙上去，除了无砟轨道的功劳外，还有一大原因是高铁在建设中以桥代路。以全长202千米的沪杭高铁为例，除了车站和部分线路无法架桥外，其余175千米都是在桥梁上修铁路，可谓是架在空中的一条直线铁路。用桥替代了路，对地面原有交通影响很小，使整条路变直了，速度自然就提高了。

真空管道让高铁“飞”得更快

目前，中国已投入运营的高速铁路里程达7500多千米，居世界第一位，还有万余千米的高铁路线正在建设之中。

除了在建的时速350千米的高铁外，时速1000千米甚至更快的真空管道高铁列车也在研制当中。届时，从北京到广州2300千米的路程，不用坐飞机，乘坐地面交通，同样可以在两个半小时甚至更短时间内到达。

真空管道高速铁路就是建造一条与外部空气隔绝的管道，将管内抽成真空后，在其中运行磁悬浮列车，由于没有空气摩擦的阻碍，列车将运行至令人瞠目结舌的高速，理论时速甚至可达2万千米。由于管道是密封的，可在海底和气候恶劣地区运行而不受任何影响。真空磁悬浮列车还具有以下优点：无需车载电源、安全性高、能静止悬浮、启动耗能少、运行噪声小、可大大降低路基和轨道成本。这种列车在真空环境下运行，而车厢内并非真空，乘客也不会有异样感觉。

目前，世界上只有美国、瑞士、中国三个国家正在研究真空管道磁悬浮高铁技术，且中国己开始着手试验了，未来两三年内就将推出时速600～1000千米的真空管道高速列车小比例模型。

这种磁悬浮高铁一旦成功运营，将使现有的交通体系发生一场翻天覆地的革命。届时，人们的出行将变得无比的方便和快捷，即使横穿整个地球也只需要很短的时间，那时的地球就真成为了一个小小的“村子”。