近年来，中国高铁发展高歌猛进，以领先的技术、过硬的品质、优质的服务，成为“中国智造”的一张闪亮名片。在华夏大地2.2万千米以上的高铁线上，从驰骋东北雪海的哈大高铁，到穿越塞北风区的兰新高铁，再到飞奔在海南椰林的环岛高铁，中国高速铁路网越织越大，车次越开越密，速度也越来越快。

　　说到高铁速度，最高运营试验速度和最高运营速度是有区别的。最高运营试验速度是指拟投入运营的列车在即将投入运营或已投入运营的高铁线路上所能达到的最高速度。2010年12月3日，中国CRH380A高速动车组在京沪高铁线千米／时，是目前世界上铁路运营试验速度最高纪录。

　　我国高铁为什么能以如此高的速度行驶，主要有五大秘密武器：

　　1、动车组：车厢有动力马力当然大

　　有句话说，火车跑得快，全靠车头带。但这句话放在高铁上就不适用了。以前的火车，例如内燃机火车，它的车头就是一个发动机，牵引着后面的车厢往前跑，车厢本身并不具有动力，所以要想跑得快，发动机的动力就要大，但发动机不能造得太大，一来技术跟不上，二来太重，也跑不快。目前国产高铁使用的是动车组，顾名思义，就是动力装置的组合。“动车组”，是一种动力分散技术，带动力的车叫动车，不带动力的车叫拖车，动车和拖车间杂装置，高铁运行时，除了前面的牵引车运动，后面具有动力的车也同时运动。“动车组”在运行中的优势显而易见，形象地说，它更像现在的团队合作，是一种“团队精神”，它推翻了过去“火车跑得快全凭车头带”的旧观念。

　　动车组到底是采用什么样的传动技术来高速行驶的呢？高速动车组采用交流传动技术,这种技术通俗地讲，就是把从接触网取来的单相高压交流电变成供牵引电机用的三相交流电的过程。交流传动的基本原理如下：动车组经受电弓将接触网的\n \nAC25KV单相工频交流电输送给车载牵引变压器进行降压，然后通过高频脉冲整流器变换成直流电，再由逆变器将直流电变换成调频调压的三相交流电，这个过程称为“交—直—交”变换。最后从逆变器输出的三相交流电供给交流牵引电机，牵引电机转动后输出的转矩通过减速齿轮传递给轮对，从而使动车组获得牵引整列高速动车组前进的轮周牵引力。交流传动技术的最大魅力是可靠性高、维修简便。因此,高速动车组普遍采用交流传动技术。

　　“交—直—交”电传动原理

　　2、轨道：无砟轨道铺设百米无缝钢轨

　　以前的铁道线，采用的是有砟（小块的石头）轨道：先用土堆起一条像堤坝一样的路基，然后在土质路基上铺小石块，再在小石块路基上铺上枕木，最后将两条铁轨固定在枕木上。这种有砟轨道施工简单，造价低，但容易沉降变形。而且当列车时速超过250千米时，路基上的石块很容易被压碎，影响行车安全与稳定性。高铁采用的是无砟轨道，无砟轨道主要包括两个部分：路基和轨道板，高铁全线桥梁和高架的比重较大，而高架的好处是沉降小，占用耕地少。

　　无砟轨道最显著的特点就是“一根钢轨铺到底”。“一根钢轨铺到底”依赖于无缝钢轨。车轮会对钢轨产生冲击，列车运行速度过高的时候，会有脱轨的危险。当火车的时速超过140千米之后，就必须要使用无缝钢轨。每根钢轨长达500米甚至1000米，因为钢轨平顺无缝，列车行驶时不会发出“咣当咣当”声,这种技术带给乘客最直观的感觉是，看窗外景物能感觉到列车在飞驰，而坐在车内却非常平稳.

　　然而，铁轨的热胀冷缩问题怎么解决呢？它的关键技术就是采用了高强度的弹性扣件扣压住钢轨的轨底，通过这种锁定使钢轨不会因热胀冷缩产生变形。

　　其实无缝钢轨在刚生产出来的时候，也是一节一节的，通过无缝钢轨焊接机，将两根钢轨相邻两端升温至1000摄氏度以上，然后两根轨道挤压到一起。这样焊接出来的轨道，可以达到500米长。经过焊接、打磨、检验一道道工序的钢轨，将被运输到铺设现场，再与其它轨道再次焊接，最终成为几百千米长的无缝轨道。

　　无缝钢轨焊接现场

　　3、线路：“以桥代路”像航线一样直

　　飞机为什么快？除了飞得快，线路笔直也很重要。京沪高铁几乎就是一条像飞机线路一样的直线。为什么会直呢？高铁线路上除了车站和部分线路条件限制没办法架桥外，其余的线路都是桥梁，“以桥代路”的线路占去一大半。也就是说，隧道和弯道少了，列车大部分时间都行驶在架空的直的铁路线上。

　　那么高铁的桥梁是如何建造的呢？建造高铁桥梁通常使用架桥机，如900吨级高铁新型架桥机，长91.8米、宽7.4米、高9米，自重580吨，这台采用提梁、运梁和架梁三合一的重型架桥机，不需要下导梁和任何辅助工具就能轻松架设900吨级的重型桥梁。同时，它突破环境限制，在隧道、施工便道、路基以及已经架好的箱梁上行走作业。这在世界高速铁路施工领域尚属首创。

　　900吨级高铁新型架桥机

　　4、车体：密闭抵御气压轻量化及流线型减小空气阻力

　　一般高铁沿线会有很多隧道，当穿过隧道时，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。而现在高铁动车组能够做到气压从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。

　　为了让整个车体形成密闭空间抵御气压，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，两层玻璃中填充惰性气体，减小声音传播的速度，降低噪音。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。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”。车厢的地板和座椅表面做粗糙处理，利用声音与粗糙面摩擦，声能转化为热能的原理，吸收噪音。在铝合金型材料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。

　　为减少动车组阻力，车体采用了高强度、轻量化铝合金车体，铝的重量只有钢的三分之一左右，可惜的是，铝的强度却低，因此，目前大多数铝合金车体大量采用的是“大截面中空挤压型材构成的筒形结构”，即中间是空的，但是两个面之间夹支撑的筋板，增加强度而重量减轻。

　　车体铝合金“大截面中空挤压型材构成的筒形结构”

　　车头采用流线型，车顶采用平顺化设计，空调及受电弓设备采取沉入式安装。高速运行时，气流会给列车向上的抬升力。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；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。

　　导流槽及扁平二维鼻锥示意图

　　5、先进的交通信号系统保障安全运行

　　如果列车以每小时200千米的速度前进，它紧急刹车需要的路程是4000米。对照这些数据，可以想象，时速每小时350千米的高铁，紧急刹车的困难和危险。高铁的安全要归功于最新智能化技术的交通信号系统，它为高铁的安全性提供了科学的保障。

　　在中国高铁建设初期，超过3000人的高端研发团队组成高铁C3列控系统等自主化攻关团队，坚持引进消化吸收再创新的技术路径，通过3年顽强拼搏，实现了我国高铁全套列车控制系统技术的完全自主化和产品的100%国产化，完成了轨道交通五大核心自主技术的重大突破，将轨道交通核心技术牢牢掌握在自己手里，从根本上保障了国家铁路建设和运输安全，为国家“一带一路”战略和高铁“走出去”提供核心技术支撑。

　　那么列车运行控制系统是怎样实现对高铁列车高速安全运行的保障的呢?列控系统是对列车运行实现自动监控的系统。包括地面设备、车载设备、信号传输网络和车—地信息传输设备。当然其核心部分还是地面设备与车载设备。

　　地面设备，产生出列车控制所需要的全部基础数据，例如列车的运行速度、间隔时分等;车载设备通过媒体将地面传送的信号进行信息处理，形成列车速度控制数据及列车制动模式，用来监督或控制列车安全运行。正是通过列车运行控制系统的安全保障体系，我们的高铁才能安全地风驰电掣在高铁线上。

　　列车运行控制系统

　　对于保障高铁运行安全的列车运行控制系统中的地面设备与车载设备，其可靠度、安全性、耐受性等方面的表现，关系到整列高铁的安全。众所周知，高铁的时速达二三百千米之快，如果安全系统失灵或遇到故障，都是可能造成意想不到的事故的。为此，高铁行业在列车运行控制系统等智能硬件的选择上更倾向于在性能、可靠性、安全性等方面更优的工业级嵌入式计算机硬件产品。

　　目前，中国已经拥有世界上最大的高速铁路网络和全球最完整的技术和产业配套体系；而成本大致为日本、法国等国家的三分之二，投资少，运营成本低，维护成本低。如今，随着“复兴号”的登场，试验时速可达400千米/小时，中国高铁又迎来了新的里程碑。未来我国的高铁历程还将进一步延伸，整个高铁的规模还将进一步拓展，我们对高铁的速度还有更多的期待。

　　确切地说，这次“复兴号”动车代替“和谐号”在京沪高铁上运行，时速350公里，这只是重新回到2011年京沪高铁开通运营时的速度。

 

　　大家都知道，2010年12月京沪高铁试运营期间曾跑出过486.1公里的时速，2011年6月京沪正式运营后一直以300公里时速运行，而这条高铁设计运营的最高时速为380公里，因此速度潜力还没完全挖掘出来。这里面的原因相信大家都知道，就是当时为了乘客安全第一的考虑！

　　如今，京沪高铁已安全运营6年多，而中国最早的高铁线路武广线年多了！据了解，铁路部门通过这么多年的经验积累，尤其对高铁动车组的系统升级改造和核心零部件的国产化，打造出来的“复兴号”动车组，更是为9月21日的恢复350公里时速运行又上了一道安全保险！

 

　　说到这里，小编现在就想去买张高铁票，来体验一下“复兴号”的乘坐感受！