以前有种摆式列车(火车),是什么原理?
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发布时间:2023-05-04 06:45
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时间:2023-10-26 00:16
摆式列车(倾斜式列车,摆锤式列车,摇摆式列车,振子列车)是一种车体转弯时可以侧向摆动的列车。摆式列车能够在普通路轨上的弯曲路段高速驶过而无需减速。
当任何车辆以高速转弯,车内的物件和乘客都会受到离心力的影响。这是因为车内的物件以本来惯性直线前进,与转弯中车辆的前进方向不一致,於是产生了相对的加速度和离心力。在铁路列车上,这种"离心力"引致车上的物件和行李倾侧滑行,座位上的乘客亦会被压向一旁,而站著的乘客更可能失去重心跌倒。
飞机和单车能够以较高速转弯,因为它们在转弯的时候都会向侧面倾斜。但汽车或铁路列车的车轮必需著地,本身并不能够倾斜。为了使到它们可以无需减速高速转弯,高速公路及高速铁路的路轨在弯曲处都被建成向内倾斜的弧形。这样车内的乘客所受的向外离心力便可以被向内的重力抵销。
对汽车使用的道路来说,这种倾斜非常重要。如果汽车转弯时的速度过高,轮胎会失去黏著力而引致汽车打滑。对铁路来说,重心高的车辆以太过高的速度驶过急弯,亦存在翻侧的可能。将路轨建成斜的弧形亦是避免这种可能的方法。但是一般来说,当列车还未接近足以翻侧的速度和急弯,乘客所感受到的不适已非常严重。故此大多数的铁路设计时所考虑到的,并非避免车辆翻侧,而是乘客所感的不适。
弧形路轨所需要的倾斜角是根据预计车辆经过行驶时的速度来决定。若果车速高,倾斜便要较多。部分在1960至1970年代所建成的高速线路却出现了一个问题,适合高速客运列车行驶的倾斜角度,并不适合普通速度的客车和货车。法国及日本的高速铁路结果都需要建造专线,尽量减少弯曲的路线。至於其他因为多山,或者没有空间或金钱投资建设新路线的国家,唯有采用其他方法提高铁路的营运\速度。例如英国,多数的铁路都是早年车速甚低的时候建造。这些路线现在都变成了建筑密集的地区,要重建比较困难。意大利则因为多山,路线必然多弯。这些国家於是投资发展了摆式列车。
摆式列车供乘客乘座的车体在转弯时可以侧向摆动。当车辆向左转时,车体向左倾摆,让重力抵销向右推的离心力。列车可以是靠惯性自行摆动的被动摆式,亦可以是由电脑控制,动力辅助的主动摆式。
参考资料:http://ke.baidu.com/view/120089.htm?fr=ala0_1_1