中國(guó)三代列車同框！看中國(guó)鐵路速度的逆襲之旅

出品：科普中國(guó)

作者：石暢（物理化學(xué)博士）

監(jiān)制：中國(guó)科普博覽

據(jù)“央視新聞”官方微博報(bào)道，有網(wǎng)友近日在山東青島拍攝到普速列車、“和諧號(hào)”與“復(fù)興號(hào)”三代列車同時(shí)在鐵軌上行駛的罕見(jiàn)畫(huà)面，不同發(fā)展形態(tài)的列車同框，猶如現(xiàn)實(shí)版的“平行時(shí)空”。

中國(guó)三代列車同框

（圖片來(lái)源：央視新聞微博視頻號(hào)）

從“中國(guó)溫度”到“中國(guó)速度”，三代列車的同框亮相，不僅是一幅令人震撼的時(shí)代進(jìn)步畫(huà)卷，更是中國(guó)自主創(chuàng)新能力與科技進(jìn)步的輝煌見(jiàn)證。從普速列車到現(xiàn)在的復(fù)興號(hào)，中國(guó)列車這些年經(jīng)歷了什么樣的變化呢？

普速列車：歲月的低吟

“啤酒飲料礦泉水，花生瓜子八寶粥，胳膊腿兒收一收”，如果你坐過(guò)普速列車，肯定對(duì)這句話不陌生。高鐵、動(dòng)車問(wèn)世之前，普速列車一直是鐵軌上的“霸主”，不管你是深處異鄉(xiāng)的游子，還是向往詩(shī)和遠(yuǎn)方的旅行者，“綠皮車”總能帶你到想去的地方。如今普速列車已經(jīng)不僅僅是一種交通工具，更是承載著無(wú)數(shù)人懷舊情懷與時(shí)代記憶的載體。

普速列車的全稱是普通速度列車，是指行駛速度較低的客運(yùn)列車。一般情況下的正常車速只有120km/h左右，部分特快列車可達(dá)160km/h，包括以字母K開(kāi)頭的快速旅客列車、以字母T開(kāi)頭的特別快速旅客列車、以字母Z開(kāi)頭的直達(dá)特別快速旅客列車。

綠皮火車

（圖片來(lái)源：veer圖庫(kù)）

除了熟悉的叫賣聲，普速列車最令人印象深刻的就是早期車頭的白色蒸汽或者黑煙。普速列車的車頭為什么會(huì)出現(xiàn)蒸汽或黑煙呢？火車頭的白色蒸汽其實(shí)是水蒸氣。最初，普速列車的動(dòng)力主要來(lái)源于燃煤蒸汽鍋爐，煤等燃料在鍋爐中燃燒，加熱水產(chǎn)生蒸汽，推動(dòng)活塞運(yùn)動(dòng)，從而驅(qū)動(dòng)列車前進(jìn)。

隨著科技的發(fā)展，內(nèi)燃機(jī)車逐漸取代了蒸汽機(jī)車，成為普速列車的主要?jiǎng)恿?lái)源。內(nèi)燃機(jī)車以柴油為燃料，通過(guò)柴油機(jī)工作帶動(dòng)發(fā)電機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)，進(jìn)而驅(qū)動(dòng)列車，該過(guò)程中燃料燃燒不完全會(huì)產(chǎn)生黑煙。

內(nèi)燃機(jī)車

（圖片來(lái)源：veer圖庫(kù)）

而進(jìn)入現(xiàn)代，電力機(jī)車成為普速列車的主流，它們依靠電網(wǎng)供電，通過(guò)變壓器將高壓電轉(zhuǎn)換成驅(qū)動(dòng)電機(jī)的低壓電，實(shí)現(xiàn)列車的穩(wěn)定運(yùn)行。同時(shí)，從環(huán)保的角度來(lái)看，電力機(jī)車對(duì)環(huán)境要友好一些。

和諧號(hào)：時(shí)代的強(qiáng)音

時(shí)間回溯到2004年，為滿足列車提速的需求，我國(guó)相繼從國(guó)外引進(jìn)高速動(dòng)車組技術(shù)并開(kāi)啟了為期數(shù)年的研發(fā)與制造工作。2007年，中國(guó)鐵路第六次鐵路大提速正式開(kāi)始，屬于中國(guó)的和諧號(hào)動(dòng)車組列車正式上線，填補(bǔ)了中國(guó)高速列車領(lǐng)域的空白。

盡管多方引進(jìn)、彎道超車的策略為中國(guó)高速列車的發(fā)展贏取了時(shí)間，但是也帶來(lái)了技術(shù)兼容性的問(wèn)題。例如基于不同技術(shù)平臺(tái)研發(fā)車型的操作平臺(tái)、相關(guān)零部件等難以互通，給實(shí)際運(yùn)行和維修帶來(lái)了極大的挑戰(zhàn)?；诖耍袊?guó)多家研發(fā)單位突破國(guó)外技術(shù)的封鎖，逐步實(shí)現(xiàn)了車體、轉(zhuǎn)向架等技術(shù)的自主研制，并且實(shí)現(xiàn)了中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)動(dòng)車組列車網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的硬件和軟件的自主化，為列車裝上了“中國(guó)腦”。

和諧號(hào)的出現(xiàn)為大家的出行帶來(lái)了質(zhì)的飛躍，不僅縮短了旅行時(shí)間，還大大提高了旅途中的乘車舒適度。一般情況下，以D開(kāi)頭的和諧號(hào)動(dòng)車組列車速度為200-250km/h，以G開(kāi)頭的則代表速度更快的高速動(dòng)車組列車，時(shí)速可達(dá)300-350km/h。為什么和諧號(hào)列車可以具有更高的速度？

高速列車

（圖片來(lái)源：veer圖庫(kù)）

先進(jìn)的動(dòng)力系統(tǒng)：和諧號(hào)列車采用先進(jìn)的電力牽引技術(shù)，整列火車的每一個(gè)車廂都裝有驅(qū)動(dòng)電機(jī)，可以在提供更大牽引力的同時(shí)提高列車的穩(wěn)定性和安全性。

更低的空氣阻力：和諧號(hào)列車的車頭采用流線型設(shè)計(jì)，類似于“子彈頭”，該設(shè)計(jì)不僅能夠降低列車在高速行駛下的空氣阻力，還能增大列車與軌道的作用力，避免列車脫軌。同時(shí)，列車的車身結(jié)構(gòu)和懸掛系統(tǒng)也經(jīng)過(guò)精心設(shè)計(jì)，確保了列車在高速行駛時(shí)的穩(wěn)定性和舒適性。

完善的基礎(chǔ)設(shè)施：中國(guó)高速鐵路的基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)非常完善，包括無(wú)縫鋼軌、無(wú)砟軌道、高架橋梁和隧道等，這些設(shè)施為和諧號(hào)列車的高速運(yùn)行提供了堅(jiān)實(shí)的保障。

高鐵鐵路橋

（圖片來(lái)源：veer圖庫(kù)）

復(fù)興號(hào)：未來(lái)的序曲

復(fù)興號(hào)是中國(guó)自主研發(fā)、具有完全知識(shí)產(chǎn)權(quán)的新一代高速列車，是真正意義上的“中國(guó)娃”。最高運(yùn)營(yíng)速度可達(dá)350km/h左右。復(fù)興號(hào)的研發(fā)集成了大量國(guó)產(chǎn)高新技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了牽引、制動(dòng)、網(wǎng)絡(luò)、轉(zhuǎn)向架、輪軸等關(guān)鍵技術(shù)的突破。這一過(guò)程中，中國(guó)鐵路科研團(tuán)隊(duì)攻克了眾多技術(shù)難題，形成了具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的高速列車技術(shù)體系。

與和諧號(hào)相比，復(fù)興號(hào)列車的車頭采用了更加先進(jìn)的低阻力流線型車頭，整體車身也更加平順，在運(yùn)行過(guò)程中的能耗更低。

復(fù)興號(hào)列車

（圖片來(lái)源：veer圖庫(kù)）

復(fù)興號(hào)列車還給旅客帶來(lái)了更好的乘坐體驗(yàn)，不同于普速列車中的人擠人的場(chǎng)面，復(fù)興號(hào)列車內(nèi)部顯得尤為寬敞，座椅間距超過(guò)1米。此外，列車還實(shí)現(xiàn)了全車Wi-Fi覆蓋，全程免費(fèi)。細(xì)節(jié)之處均能彰顯中國(guó)制造的強(qiáng)大。

復(fù)興號(hào)列車內(nèi)部

（圖片來(lái)源：veer圖庫(kù)）

未來(lái)列車還將在哪些技術(shù)方面進(jìn)行突破？

超高速列車技術(shù)：高溫超導(dǎo)磁懸浮技術(shù)依靠高溫超導(dǎo)材料的創(chuàng)新應(yīng)用，可以實(shí)現(xiàn)列車的無(wú)接觸懸浮與高效推進(jìn)，極大降低了摩擦阻力。該技術(shù)在列車的應(yīng)用有望實(shí)現(xiàn)高鐵速度的進(jìn)一步突破。

疾馳的列車

（圖片來(lái)源：veer圖庫(kù)）

環(huán)保與節(jié)能技術(shù)：利用太陽(yáng)能、風(fēng)能等可再生能源或清潔能源作為動(dòng)力來(lái)源，減少化石燃料的使用，降低碳排放。例如，燃料電池為列車提供電力，不僅具有環(huán)保的優(yōu)點(diǎn)，還能在降雪等惡劣天氣為列車提供動(dòng)力。

輕量化設(shè)計(jì)與材料應(yīng)用：通過(guò)采用更輕、更堅(jiān)固的材料，如碳纖維復(fù)合材料等，減輕列車的重量，從而降低能耗，提高列車的運(yùn)行效率。

結(jié)語(yǔ)

三車并行，時(shí)代印記。從普速到和諧，再到復(fù)興，中國(guó)鐵路見(jiàn)證了國(guó)家的偉大飛躍。這不僅是技術(shù)的進(jìn)步，更是人民奮斗與創(chuàng)新精神的體現(xiàn)。未來(lái)列車技術(shù)還將會(huì)進(jìn)行一系列技術(shù)的突破，我們也期盼著更加高效、便捷和環(huán)保的出行方式。

參考文獻(xiàn)：

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