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探秘科技館|鐵軌上的中國速度:科技領航,精神鑄魂

    2025-08-04 15:11:49

湖南省科學技術館 夏小寒

中國高鐵歷經(jīng)六次提速,最高時速達486.1公里每小時,不僅速度領跑全球,更以安全舒適的乘坐體驗,成為世界軌道交通領域的璀璨明珠。

鐵軌上風馳電掣的“中國速度”,究竟隱藏著哪些不為人知的奧秘呢?這背后,是無數(shù)科研工作者夜以繼日的鉆研、攻堅克難的勇氣,以及精益求精的工匠精神。

列車之“心”:牽引傳動系統(tǒng)的突破

列車若想風馳電掣,一顆強勁有力的“心臟”——牽引傳動系統(tǒng)必不可少。湖南中車株洲電力機車研究所的劉友梅院士團隊,便是這顆“心臟”的締造者。他們深知,電機功率是制約列車速度的關鍵因素之一。傳統(tǒng)電機功率有限,難以滿足列車高速運行的需求。于是,團隊成員們憑借著扎實的專業(yè)知識和勇于創(chuàng)新的精神,自主研發(fā)出永磁同步牽引系統(tǒng)。這一創(chuàng)新成果,猶如給列車注入了一劑強心針,將電機功率從 5 千瓦大幅提升至 690 千瓦,成功解決了電機組功率提升的難題。

不僅如此,該系統(tǒng)還具備高效、節(jié)能、環(huán)保等諸多優(yōu)點。在追求速度的同時,兼顧了能源的合理利用和環(huán)境的保護,彰顯了中國科研工作者的遠見卓識和社會責任感。與此同時,科技工作者們還把目光聚焦在受電弓這一關鍵部件上。受電弓負責從接觸網(wǎng)獲取電能,其性能直接影響列車的供電穩(wěn)定性。傳統(tǒng)的受電弓在潤滑、耐磨、導電等方面存在諸多不足,難以滿足高速列車的需求。為了攻克這一難題,科研人員們采用粉末冶金法,經(jīng)過無數(shù)次的試驗和改進,終于研制出新型受電弓。其各項性能均優(yōu)越于傳統(tǒng)受電弓,為列車的高速穩(wěn)定運行提供了堅實的保障。倘若沒有他們在牽引傳動系統(tǒng)上的不懈探索和突破,列車或許只能淪為“慢鐵列車”或“斷電列車”,又何談“中國速度”?

平穩(wěn)之基:列車輪轂的精研

列車高速行駛時,劇烈的抖動不僅會影響乘客的舒適度,更可能使列車脫離軌道,引發(fā)嚴重的安全事故。因此,列車輪轂的質(zhì)量至關重要。為了打造出高質(zhì)量的列車輪轂,科技工程師們踏上了艱苦的研發(fā)之路。他們深知,只有選用高強度、高性能的材料,才能確保輪轂在高速運轉和復雜氣候條件下保持穩(wěn)定。

經(jīng)過反復的研究和試驗,CL60 高強度合金鋼脫穎而出。這種合金材料具有強韌、耐磨、抗熱裂、抗疲勞等優(yōu)異性能,仿佛是一位忠誠的衛(wèi)士,默默守護著列車的安全。然而,研發(fā)過程并非一帆風順。工程師們面臨著材料配方優(yōu)化、加工工藝改進等諸多難題。但他們沒有退縮,而是憑借著堅韌不拔的毅力和嚴謹?shù)目茖W態(tài)度,一次次地調(diào)整配方、改進工藝,經(jīng)過無數(shù)個日夜的努力,終于成功研制出符合要求的列車輪轂。正是他們的精益求精和執(zhí)著追求,為列車的高速平穩(wěn)運行奠定了堅實的基礎。

安全之盾:制動系統(tǒng)的創(chuàng)新

速度越快,風險越大。當列車在高速行駛中遇到緊急情況需要避險停車時,高效可靠的制動系統(tǒng)就顯得尤為重要。為了讓列車能夠快速減速停車,科研人員們可謂絞盡腦汁。除了采用電再生制動技術外,他們還在每節(jié)車廂的頂部安裝了風翼減速板。這一創(chuàng)新設計,猶如為列車配備了一把“安全傘”。

當列車高速運行需要剎車時,適當升起風翼減速板,利用高速時的風阻將列車壓回地面,使列車能在大約 1 分鐘內(nèi)穩(wěn)穩(wěn)停住。這一看似簡單的設計,背后卻凝聚著科研人員們大量的心血和智慧。他們需要對風翼減速板的形狀、大小、材質(zhì)等進行精確計算和優(yōu)化設計,以確保其在不同速度和風速條件下都能發(fā)揮最佳效果。同時,還要進行大量的模擬試驗和實際測試,不斷改進和完善制動系統(tǒng)的性能。正是他們的勇于創(chuàng)新和嚴謹細致,為列車的安全運行提供了可靠的保障。

除了上述關鍵技術外,平順穩(wěn)定的無砟軌道、輕巧美觀的車體材料、高效安靜的吸音涂料等,也都是確保高鐵列車平穩(wěn)高速運行的重要裝備。每一項技術的突破,都離不開科研工作者們的辛勤付出和無私奉獻。

如今,中國高鐵正以昂揚的姿態(tài)向時速 600 公里進軍。未來,從北京到上海僅需兩小時的夢想即將成為現(xiàn)實。這不僅是速度的飛躍,更是中國科技實力的象征。讓我們向那些在軌道交通領域默默耕耘的科學家們致敬,是他們用智慧和汗水鑄就了鐵軌上的“中國速度”。相信在他們的不懈努力下,“鐵軌上的中國速度”必將不斷創(chuàng)造新的奇跡,為人類的交通事業(yè)做出更大的貢獻!

責編:伍芳芳

一審:伍芳芳

二審:姚瑤

三審:黃維

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