揭秘|高铁动车是如何做到高速平稳行驶的？

    去年有一个外国人乘坐中国高铁的视频曾经红极一时，原因是他在坐高铁时把硬币立在高铁上竟然很长时间没有倒下来。中国高铁一直以平稳的行驶闻名于世，那么高铁是如何做到平稳行驶的呢？
   火车在轨道上往前行走靠的是黏着和滑移也就是滚动摩擦，好比几根圆木在地上滚动，列车重量加载在钢轮上，和钢轨之间通过微小形变产生相互作用力，其实和制动盘的原理是类似的。
钢轮在加载后产生形变，钢轨被加压，钢轮在前进的反方向也挤压，挤压部分前端是黏着区，也就是这个区域的钢轮相对于轨道的速度为零，而后端部分叫做滑移区，这个区域的钢轮相对于轨道有轻微的速度。
   当牵引力不断增大的时候，滑移区会逐渐扩大，当黏着区完全消失，车轮就会产生打滑。
普通铁路的钢轨，几十米就有个接口，火车行驶总是离不开“哐当哐当”的声音，车轮滚过钢轨连接处时，车轮震动、车厢震动、地面也震动，列车行驶一点儿都不平稳，简直就像在大风大浪的海面上行船一样，不能平稳前进，速度就不能提高，否则震动加剧就会形成翻车的事故。
  我们看看高铁，修路时按照季节，在钢轨热胀冷缩，伸得最长的时候，把一根根的钢轨焊接起来，这样钢轨就不会伸得更长，到了冬天冷缩的时候，就凭着钢材本身的抗拉强度，保持不变形。这样就消除了钢轨上数不尽的接口，车轮平稳地滚动，列车行驶告别了“哐当哐当”的震动，列车平稳前进，就像在风平浪静的海面上，舰艇就可以全速前进了。
第一方面的原因，是高铁的路轨做出了改革，使列车行驶平稳前进，这样才能高速、全速行驶。另一方面，就是高铁的列车也做出了改革。俗话说，火车跑得快——全凭车头带。高铁就不再用火车头来牵引列车，而是使用动车组，几乎所有车轮都一同运转，不仅团结合作力量大，而且变速也灵活了，这样才能提高速度。
   传统的列车开动，首先要火车头的车轮转起来，火车头自己先开动起来，然后拖动列车。可是我们不要搞错了，火车头独自的重量，毕竟比不上整列火车，是不能一口气直接带动整列火车的。实际火车开动时，火车头要首先牵动第一节车厢，有了第一节车厢一同动起来，增大了火车头运动的能量，才能牵动第二节车厢……整列火车开动起来，其实是一节一节动起来的，有个相当长的过程，需要相当长的时间。变速也一样，普通火车要跑这么快，就相当不容易了。高铁动车能高速平稳行驶揭秘
再看看高铁，动车组有牵引电机的决不只是火车头，几乎每个车厢都有电动机，几乎每个车轮都是有动力旋转。这样一来，动车组前进，就像赛龙舟个个都奋力划桨，所有车轮一致地运转，团结力量大，列车相对就变轻了，列车就跑快了；这个情况又有些像部队仪仗队，全体动作一致，指挥操作才灵活，要是动作不协调，改变状态要好长过程，速度就不能这么快了。
   总之，高铁原理，至少两个方面，一方面是消除了钢轨连接口，列车才能够全速行驶；另一方面就是使用动车组，所有车轮一同运转，不仅团结力量大，而且动作一致，列车开动和变速都变灵活了。这样一来，高铁的速度就大大加快了。