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京沪高铁最高时速480公里 车体密闭抗车外气压

http://www.sina.com.cn  2011年06月10日10:12  新京报
在司机的前方有各类仪表盘和操作仪器,这里是列车的监控中心,上千个传感器采集整车的速度、温度、压力等信息后,显示在司机室显示屏上。如温度传感器对轴承都进行了监视,一旦温度过高,网络控制系统马上预警和报警,避免轴承温度过高抱死,以免造成车毁人亡的事故。   在司机的前方有各类仪表盘和操作仪器,这里是列车的监控中心,上千个传感器采集整车的速度、温度、压力等信息后,显示在司机室显示屏上。如温度传感器对轴承都进行了监视,一旦温度过高,网络控制系统马上预警和报警,避免轴承温度过高抱死,以免造成车毁人亡的事故。

列车建造基地。 列车建造基地。

列车内部装饰。 列车内部装饰。

北京南站,设计灵感源于天坛祈年殿,外观呈流线,俯瞰像一个巨大的扇贝。 北京南站,设计灵感源于天坛祈年殿,外观呈流线,俯瞰像一个巨大的扇贝。

  【卷首语】 2010年6月,被乘客和火车迷称作“神车”的京沪1461/1462次列车在服役32年后退役。

  作为京沪线上唯一的“绿皮车”,88元从北京坐到上海成为历史,2011年6月,当今世界一次建成线路里程最长、总投资2209亿元的京沪高铁将揭开神秘面纱。

  有何神秘?一个字:快。2010年末,京沪高铁试跑,最高时速达486.1公里。这已是喷气飞机低速巡航的速度。

  从“北京欢迎你”到“上海欢迎侬”,不到5小时,比最快的动车省时一半。

  回想京沪高铁,论证18年,从无到有,几经波折。其间缓建还是急建、轮轨还是磁悬浮,争执时停时起。

  或许是等待太久,京沪高铁在开建3年之后,宣布提前一年通车。

  从北京城南出发,一路往南,经河北、天津,来到齐鲁大地,先登东岳“一览众山小”,再赴曲阜沐孔圣遗风,往南经安徽,调转东南至江苏,秦淮河畔,六朝古都忆红楼;太湖之滨,苏州园林甲江南。再往前,上海就在眼前。

  京沪高铁正线23站,全长1318公里的轨道纵穿7省市。这条串联环渤海和长三角的“黄金线”,除了巨大的客流淌过,还将带来经济上的支持。

  火车一响,黄金万两。

  随着无缝钢轨的延伸,高铁所到之处都在发酵着。

  京沪高铁将缓解京沪铁路的客运压力,让京沪铁路腾出原有的部分运力满足货运需求,从而带动环渤海、长三角经济圈的发展。

  曾因铁路而兴起的蚌埠看到了重塑辉煌的机遇和挑战;滕州、丹阳、定远等县级市,正演绎着“小人物”的光荣与梦想。

  京沪高铁开通,意味着两个经济圈商务活动更频繁,商品流通和资源流通的速度将加快,这都为经济发展带来利好。

  当京沪高铁呼啸而过时,高铁的建设步伐并未停歇。

  到2012年,我国铁路运营里程将达到11万公里以上,其中新建高速铁路1.3万公里。北京至全国绝大部分省会城市将在8小时内到达。

  高铁,拉近不只是城市的距离,更是人与人之间的距离,还有我们与这个时代的距离。□ 汤旸

  ■ 处女坐

  1950年代

  姓名:徐志平 年龄:78岁

  首次坐火车:上海—朝鲜鸭绿江

  1952年10月,我所在的部队奉命抗美援朝。我们从上海嘉定出发,火车是那种闷罐车,车门关后全是暗的。到了夜晚,火车鸣笛的叫声很刺耳。我数着火车在铁轨上发出的咣当声,才迷迷糊糊地睡着了。几天后车门一开,大家你看我我看你,都笑了起来———因为闷罐车烧煤黑烟弥漫,我们都被熏成了大黑脸。

  1960年代

  姓名:曾宪文 年龄:58岁

  首次坐火车:武汉—北京

  1966年,我和同学从武汉坐火车进京接受毛主席的接见。记得当时坐的是蒸汽机车,一个高年级的同学见我个头小,挤不进去,“腾”地把我抱起来举过头顶,放在了行李架上。火车开动后,同学们拿出自带干粮就着开水当晚餐,可我不敢吃喝,因为车上人多,根本挤不过去上厕所。口渴得实在受不了,就用手巾沾点水把嘴唇弄湿。

  1970年代

  姓名:马勇 年龄:62岁

  首次坐火车:湖北松滋—襄樊

  1977年春节前,我携妻女回家拜见岳父岳母。原本下午两点的车,等到四点才来了一列到荆门的加班闷罐子火车。稍作商议后我们决定先到荆门再转襄樊。那天下着大雪,车开得很慢很慢。到达荆门已是晚上7点,后来转车到襄樊岳父家时,已是半夜两点。岳父一直没睡,年夜饭热了一遍又一遍,终于等来了我们。

  1980年代

  姓名:杨广淑 年龄:56岁

  首次坐火车:北京—赤峰

  1981年夏,我出差从北京到赤峰。火车车厢很旧。我买的是硬座票,上车时座位全是人,我只好站到过道口,铺张报纸垫在地下。那时车上已有了“厕所”,不过只是一个简易的黑洞,洞下能清楚看到火车轨道。过了几个小站,有人下车,我终于抢到了座位。印象里北京到赤峰并不太远,可是这车好像走了很久很久,差不多一天一夜才到。

  姓名:彭林 年龄:32岁

  首次坐火车:武汉—上海

  1990年,我妈出差去上海,带我一块儿去玩。很是兴奋,一半是因为第一次坐火车,一半是因为买的卧铺票。那时的卧铺和现在的硬卧一样,分上中下铺。我和妈妈买的是中铺和下铺,我一会儿翻到中铺躺着,又坐起,一会儿又爬到下铺玩。两个铺轮着玩,玩累了,就在中铺休息了,主要还是觉得铺位高,比较新奇。

  ●京沪高铁最高时速480公里,火箭和海豚头形让它的阻力最小。

  高速列车穿越隧道时,车头受到的压力之大,好似不停地穿越砖墙,

  所以,车头需要最坚硬轻便的材料,挡风玻璃要能抵御飞鸟的撞击,一双强有力的“手”,则牢牢地抓住铁轨,不让火车飞起来。

  眼睛 玻璃舱

  高铁列车流线很长,使玻璃的倾角很小,影响司机视觉。为此驾驶舱进行单独的设计,就像飞机似的。驾驶舱中间鼓出来一块椭球形的玻璃舱。既保证视野,又使它的流线形保持较好。

  手臂 导流槽

  高速运行时,气流会给列车向上的抬升力。所以,在头形设计的时候,气动升力要接近于零才能让列车减少飘浮摇晃。在车头两侧设置有导流槽,通过鼻锥到导流槽的引流形式,引导气流产生向下的压力,让气动升力接近于零。导流槽就像一双强有力的手,牢牢地抓住铁轨,不让火车飞起来。

  鼻子 扁鼻锥

  扁平二维鼻锥就是列车的鼻子,将空气向两侧引导,减少气动升力,同时尽量减少侧风。侧风带来的侧向力可能使车头摇摆,阻力增加。

  【车头流线演变】

  动车机车

  和谐号动车头部细长扁平,就像鱼或者猎豹一样,流线型设计将空气阻力和噪音大大减小。时速一般在300公里左右。

  内燃机车

  车头被包裹起来,尽量减少棱角,呈现一定的弧度。已经有流线型和减少空气阻力的设计。时速在100到200公里左右。

  蒸汽机车

  一百多年前发明的蒸汽机车车头几乎没有流线型的设计,跑起来空气阻力最大,速度最慢,噪音最大。时速几十公里到100多公里。

  防飞鸟飞石撞击

  挡风玻璃三层无机玻璃与两层软塑料相间,最后一层为2-3毫米的防飞溅层。能经受1公斤的铝弹以540公里时速撞击、1公斤的鸡以400公里时速撞击。

  飞来的物体即便将5层全部击碎,最后也会被防飞溅层像网一样兜住。

  车体密闭 抵御气压

  ●京沪高铁列车穿过隧道时,车体表面将受到正负数千帕的瞬时压力变化,车外压力的波动会反应到车厢内,旅客会感到不舒服,轻则压迫耳膜,重则头晕恶心。

  如果不对车身采取密闭措施,进入隧道时车窗会被压掉,驶出隧道时,乘客可能被吸出去。

  为了减少压力对车身的影响,提高车身的密闭性能是十分必要的。

  京沪高铁全程有22座隧道,当CRH380列车以时速350公里穿过这些隧道时,隧道内的空气瞬间被挤压,产生6000帕的气压反作用到车体上。这种情形就像汽车发动机的汽缸,在做功时产生的“活塞效应”。

  空气挤进车内的话,人会感到耳鸣、耳痛、甚至耳洞出血。

  气压突然离开的话,车窗会被撑破,乘客也可能会被吸出车外。

  CRH380B动车组目前能够做到气压从4000帕降到1000帕的时间超过80秒,甚至能达到100秒,乘客几乎感受不到气压的变化。

  6000帕的压强相当于每平方米的车体上砸下来一块重达600公斤的石头。

  车窗

  侧窗采用双层中空玻璃,玻璃与窗框密封,窗框与车体间的缝隙用胶填充,空气无法进入。

  车门

  侧门采用密封性能良好的塞拉门,关门时并不是简单的掩蔽,而是“塞”进门口,车门与车体严密咬合实现密封。

  风挡

  车厢连接处增加了橡胶原料的内风挡,并用外风档“填补”车厢间的“凹”处,整个车体平滑,空气无法“趁虚而入”。

  环绕阻隔 噪声消解

  ●当你乘坐的汽车,以120公里的时速行驶在高速公路上时,能听到车内“嗡嗡”的噪音吧。如果速度提至300公里,噪音会多大呢?是原来的3次方,甚至6次方。

  如果京沪高铁列车不采取降噪措施,乘客等于置身在一个巨大的噪声源中心,当噪声达到70至90分贝时、神经细胞会被破坏,超过90分贝时,听力会受损。

  对于CRH380列车而言,轮轨噪声和气动噪声增长得最大,分别随速度的提升,呈3次方和6次方增长,如果不采取降噪措施,当你坐在列车里时,噪音将会把你包裹住。

  车底

  车厢的地板和坐椅表面做粗糙处理,利用声音与粗糙面摩擦,声能转化为热能的原理,吸收噪音。

  原理

  由于气体、液体、固体都是声音传播的介质,列车通过对介质的处理,实现噪音的“隔、降、吸、减”。

  车窗

  采用中空玻璃,填充惰性气体,减小声音传播的速度,降低噪音。

  车体

  在铝合金型材里面填充减震隔音材料,增加车体的密度,割断声音传播的路径,隔离噪音。

  效果

  京沪高铁列车以300公里运行时,客室噪声为61分贝;以350公里的时速运行时,客室噪声不超过65分贝;以380公里时速运营时,客室噪声水平不超过68分贝,这相当于人们正常交流的声音。

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