多无奈!拜登800亿美元维修铁路,现在火车事故致数十人死亡
美国当地时间25日下午,美国铁路客运公司(Amtrak)一列往返于西雅图和芝加哥的火车脱轨,一共造成了3名旅客死亡,50多人受伤,根据美国运输安全委员会的统计,在2013-2021年一共发生了8次火车致命事故,火车有专用轨道,而且跑在陆地上,为何总是出现事故?背后原因不简单。
火车为何不脱轨?
实际上火车能够安全运行,离不开两条长长的铁轨,不过铁轨火车走平路和直线还可以,如果遇到起伏路和拐弯就非常容易脱轨,为了避免火车脱轨,现代火车首先在车轮上做了很多巧妙的设计。
火车的车轮是一个圆盘形状,如果侧面观察,就会发现有个形状,在车轮内侧,有个凸起的轮缘,轮缘可以引导火车沿着轨道向前运动,在特殊情况下,还可以阻止火车脱轨,不过正常情况下,轮缘并不会与铁轨发生接触,真正起作用的是车轮外侧的"踏面",踏面不是一个圆柱面,而是一个圆锥面。
踏面的圆锥面外侧半径较小,内侧半径较大,这样设计的好处是,当火车在轨道上行驶时,一旦车轮向外侧倾斜,圆锥面可以快速将火车修正中心位置。
踏面能够保证火车在直行时一直处于轨道中心行驶,如果万一车轮踏面突破车轨,实际上还有轮缘保护,可谓是有两处保护设计,以防止火车出轨。
当然,这两种保护能够保证火车直行脱轨问题,一旦火车在拐弯时,仅有这两道保护很可能无法保证火车平安过弯。开过汽车的都知道,当拐弯的时候由于汽车受到离心力的作用,汽车会往外跑,火车由于速度高、质量大,离心力也非常大,轮缘与外轨间的相互作用力太大,铁轨和车轮极易受损。
为了平衡掉部分离心力,车轨设计时,通常会设计成内轨道低、外轨道高,拐弯半径也尽量大,目前我国标准动车组,一共有三个系列CR400/CR300/CR200J,它们分别对应着时速350/250/160公里,曲线半径一般3500m,4000m,4500m,5500m这几种数值,半径越大,允许高铁的速度也就越快,在修建铁路线时,会事先设计好允许通行时速,充分考虑经济和速度两个方面。
火车为什么又会脱轨呢?
目前,火车是安全系数非常高的一种交通工具,据统计,每一亿人中仅有1.38人会因为火车事故而死亡,而在这些火车事故中,火车脱轨占比非常高。
即便前面已经介绍了多种火车防脱轨的方法,但是依然无法阻止火车出轨,主要原因如下。 火车轨道间距发生变化,由于轨道常年在户外环境,长期热胀冷缩会导致轨道间距发生变化,当然,为了避免因车轨间距变化导致脱轨,通常会设计一个安全间距范围,比如直线地段轨道间距为1435毫米,最大间距不能超过1456毫米,一旦车轨超过这个范围,就容易脱轨。
自然因素是导致火车脱轨的另一个重要因素,地质灾害导致线路沉降,造成钢轨水平落差使火车脱轨,2020年3月30日,湖南郴州发生的火车脱轨,事故原因是列车与线路上的滑塌体相撞。
火车轨道上的异物覆盖也是火车脱轨的重要原因之一。
不过,相比较美国频繁的火车事故,我国火车事故率非常低,其实这背后是科技水平的变化。 我国火车的话语权
美国一直以来在科技领域有很高的话语权,火车、高铁是很多高科技的载体,然而近些年在席卷全球的高铁建设浪潮中,很少出现美国人的声音,为何在高铁面前美国失声了?
早在2020年初,美国国家铁路客运公司还对外展示了阿西乐高铁的原型车,并表示该车将在2021年正式推出,不过这款虽然号称高铁,但是时速仅为240公里每小时,美国官方宣称它将成为北美最快的列车,这样的高铁在我国只能成为动车,要知道我国第一款动车在1999年已经运行了。
截止到2020年底,我国已经建成的高铁通道总里程达到了3.8万公里,占据世界高铁总里程的69%。
▲阿西乐列车
这也难怪美国总统拜登,在出席美国国家铁路客运公司(Amtrak)成立50周年的庆祝活动时表示:"中国有着2.3万英里的高铁系统,占世界高铁总里程的三分之二......我们落后了。"并提出美国将花费800亿美元帮助美铁解决积压的维修问题,并把波士顿和首都华盛顿之间的铁路现代化、连接更多的城市。
实际上,高速火车设计更是蕴含着很多高科技,高铁技术95%主要核心技术方面,我国在牵引供电系统,高速转向架,运行控制系统方面已经拥有了自己的技术。
我国要保持现有优势,就必须要向更快、更舒服、更安全高铁进军。 超高速高铁
5月30日,在中国科学院第二十次院士大会上,中国科学院院士、西南交通大学首席教授翟婉明透露,我国现在已经开启了时速400公里等级的CR450高速动车组研制,这将会让我国保持动车速度方面的优势。
其实,时速400公里高速动车速度已经很快了,但是人们希望高铁的速度能够匹敌飞机。
人民网旗下人民资讯报道,中国在成都推出了世界第一台"高温超高速磁浮样车",这台车设计时速将达到620公里每小时。
写在最后
铁路已经成为人类重要的出行方式,保证人们出行安全是非常重要的一方面,我国在目前在整个火车设计、建造系统中,拥有非常高的自主权,这也是保证人们生命安全最重要的基础。