高速列车发展迅速

【美国《科学美国人》月刊１０月号文章】题：高速列车发展迅速　　
过去３０年间，日本和欧洲投入巨资，在各大城市间兴建高速铁路。为了缓解公路和机场的交通拥挤状况，并将经营成本和污染程度降到最低水平，欧洲和日本看好时速超过２００公里的高速列车。欧日看好高速列车日本和欧洲设计人员很快就发现了一些办法，可用现有技术将一些城市间的列车时速提高到２００公里左右。　　
例如，日本设计人员在不对机车做重大改进的情况下，仅通过诸如修建没有急转弯和陡坡的铁路等办法就提高了列车速度。　　
这些努力没有白费。从此以后，出现了一批时速远远超过２００公里的列车。其中最闻名的是法国的“高速列车（ＴＧＶ）”、德国的“城市间快车（ＩＣＥ）”和“欧洲之星”列车（通过英吉利海峡将巴黎和布鲁塞尔与伦敦连接起来）。这些列车以及日本更新了几代的子弹列车，在专用高速铁路上的行驶速度都达到或接近每小时３００公里。　　
法国人在设计ＴＧＶ时采用的设计手段，成为使高速铁路交通成为可能的相关技术的样板。法国采用的方案在某些方面与其他国家的方案有所区别。解决稳定性问题法国科学家在７０年代开始瞄准２００公里以上的时速时，市场上还没有出现功能强大的计算机模拟工具。但是实验和计算结果表明，将车身轴间距从常规的２．５米增加到３米就可以在列车时速甚至超过３００公里时也可以使车身保持平稳。此外，车身轴间距加大后，就不必增加大量的减震装置了，而减震装置是必须经常检测和定期更换的。　　
将牵引电机从机车或车厢底部拿掉，而不是像通常那样安装在悬架上，这也可以增加列车的稳定性。悬架重量越大，就越不稳定，也就越容易出轨。从悬架上拿掉牵引电机后，车身自重就减轻了。法国研究人员目前正接连不断地试验悬架新材料，如铝合金或碳纤维，寻找强度大重量轻的悬架替代材料。　　
除了机车以外，ＴＧＶ每两节车厢之间共用一个悬架。这些车厢之间的转向架将两节车厢临时连接在一起，以避免这些车厢在经过铁路弯道时脱钩。　　
研究人员现在将目光转向空气悬架系统：用气垫取代某些金属弹簧可获得更佳的减震效果。这种新的悬架设计不仅使运行更平稳，而且还使第二代ＴＧＶ——在巴黎西部地区运营的“大西洋”号列车——在１９９０年创下了５１５．３公里时速的世界纪录，并使其以３００公里时速投入商业运营。行驶速度还可提高在德国、瑞典及其他地方，解决稳定性问题的方法与法国的方法不尽相同。例如，许多制造商对付铁路弯道的办法并不是改变悬架的位置，而是采用升降技术：为了抵消作用在列车和乘客身上的离心力，车厢可以在悬架上旋转和倾斜。升降技术已经使列车在翻建的铁路上以２２０公里时速行驶，而无须修建更新更直的铁路。　　
对新一代列车的研究表明，从技术和经济上来讲，实现高达３６０公里的时速是可行的。