世界运输新趋势铁路高速化
【日本《世界周报》4月20日一期文章】题:世界各国竞相推进铁路高速化(作者技术评论家樱井淳)
本世纪技术的显著特征就是大型化、极限化和精密化。同我们日常生活直接相关的运输工具,其设备的完善和高速化更为明显。在20世纪这最后的10年中,有关国家将集中精力努力推进铁路高速化。但是,从技术上来说,铁路高速化已经达到了危险的极限状态,要进一步推进高速化并非容易。先行一步的欧洲及东亚国家
世界上对扩充铁路网及推进铁路高速化方面最积极的是欧洲(特别是德国和法国)和亚洲(中国、韩国、台湾、日本)。在法国和德国分别被称为TGV和ICE的干线高速列车早已开始营业。中国已决定引进日本的技术在福州和厦门之间修建总长度为200公里的高速铁路。
在推进铁路的高速化方面,最积极的恐怕当属日本。日本在研制车体小型化高速列车的同时,也在急剧推进现有的特快列车的高速化和现有高速列车的超高速化。但是要实现超高速化还有各种问题,安全方面有很大的疑点。
总之,各国都在推进铁路高速化,在欧洲建起相当于日本新干线的超高速铁路网为时不会太远了。可以认为,超高速化的目标是时速350公里。
法国和德国的高速列车车体比日本的新干线列车车体小一圈,有点像飞机的机身。另外,前后各有一台电机车驱动,车箱夹在中间,这点上同日本的设计想法不一样。
德国高速列车的前后两机车上各有一个Z型导电弓架(日本的高速列车机车上有4个菱形弓架,不过“希望号”上有两个),法国的设计方案同德国一样。高速列车的安全问题
但是观察实际运行的列车,笔者意外地发现,利用Z型导电弓架,即便时速达到270公里,在2.5万伏300安的架线和导电弓架间并没有产生太多的火花。另外,令人感到吃惊的是,德国高速列车的底盘部分的螺栓上并没有防松脱装置。
在日本,不管是普通列车还是新干线高速列车,为防止螺栓因振动而松动和脱落,都有防松脱装置。在德国,完全靠用扳子紧螺栓时用力的大小来防止螺栓松脱。
要想保证列车行驶的安全,从经验上说,PQ值必须在0.8以下。P是指作用于铁轨的垂直方向的力,Q是指作用于铁轨的横向力,用P除以Q得出的值就是PQ值。一般来说,要想实现超高速化,最大问题是如何降低PQ值。PQ值若超过0.8就有脱轨危险。关于铁道列车的PQ值,这是各国的机密。今天,PQ值可以通过实验得到。最近是在车轮上安装倾斜表,用激光来测定车轮行走中的倾斜量。普通列车的PQ值,即便是快车一般也在0.2左右。日本现有的新干线高速列车的PQ值在0.2至0.3之间。“希望号”(也包括法国和德国的高速列车)等超高速列车的PQ值为0.3至0.4左右。
但是,在像日本铁路的那种急弯地段或列车通过会产生流力振动的隧道时,PQ值有时会超过0.5。超高速化将会使以往的安全系数降低。日本的新干线高速列车迄今为止是相当安全的,这主要靠工程学方面的安全装置和人的注意力,但是最主要的原因是完全消除了新干线同公路的平面交叉。时代的潮流是铁路优先
现代社会中,迄今交通运输主要靠汽车。汽车虽然方便,但是也不能忽视汽车排出的废气给环境带来的不良影响。由公路优先向铁路优先转变还有一层意义,即可以部分地避免石油资源的浪费。人们说石油资源今后至少还能利用150年至200年,乐观地估计,利用时间还可增加1倍。但是石油在工业方面有极其广泛的应用价值,应该避免单纯被汽车发动机和火力发电烧掉。
铁道技术从现在起到21世纪将发生巨大变化。德国、法国、日本在推进这个变化中将起核心作用,其技术体系将给世界提供范例。

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