你见过240节的火车吗?在日常生活中,我们乘坐的长途绿皮火车长度大约是470米,而加长版的高铁列车最多也只有430米,但是在北美洲最长火车面前,这些简直不值一提。要知道世界最长火车的长度,是普通客运列车的五倍,达到2600米。这么长的火车是干什么的?这样的火车又是怎样开起来的呢?
蒙特利尔是加拿大北部一个重要的铁矿石产地,每年这里都要向外界输送大量的铁矿石,要想顺利地把这些铁矿石运输到港口,就需要借助超级运输工具,于是在这里便有了长度达到2600米的超级货运火车。
这辆火车有多长呢?从车头步行到车尾,大概需要走半个小时。空车的重量就达到6400吨,满载情况下一次就能运输24000吨铁矿石,要想驱动如此巨大的火车,对火车整体的设计提出了非常高的要求。
动力方面,驾驶室后面是火车的动力核心。这里安装有一台长5.5米的柴油发电机,活塞数量达到16个,每秒发生120次爆炸,产生几百度的高温,给列车提供超过4500匹的马力,能够给整列车提供近300万瓦的电力,相当于一座小型的发电站。为了防止发动机在高温条件下融化,每个气缸外面都包有液态冷却液水套。凭借充足的电力,六台重量接近3吨的电动机源源不断地产生动力驱使车辆前行。
有了充足的动力,如何保障在运输过程中车厢间的连接器不发生断裂呢?
一般来说,火车车厢之间依靠詹式车钩进行连接,工程师们在设计这台火车时,特殊设计了一种车钩。这种联轴器在提高了强度的同时,还留有15㎝的缓冲区域,保证了火车在行驶和增加负载的过程中不会发生意外。在火车缓慢启动前,工人会仔细检查每个连接器的状态,确保它们的安全性。
蒙特利尔地区山多路险、雨水充足,冬季还时常遭遇极低气温,给铁路运输带来了许多挑战,为了应对这些挑战,工程师们为超级列车开发出了一系列的独特技术。
每当雨雪天气,铁轨变得湿滑,在山坡上行驶的火车很容易发生侧翻事故,为了预防可能发生的侧翻事故,需要增大车轮和铁轨之间的摩擦力。在列车的车轮前装有喷砂装置,当列车行驶在湿滑铁轨上时,这个装置就会喷出砂子。
为了防止火车在急转弯时冲出铁道,工程师们还重新设计了车轮,让它呈现出向内收缩的结构,利用不同大小的内外轮顺利实现通过急转弯。
为了转弯方便,这辆车还有两个6轮转向总轴,独立悬挂的前后轮被四根弹簧连接在一根轴上,利用前后轮之间的传动轴实现灵活转弯。
要想让这辆超级列车时刻保持最佳状态,就需要一支专业维修队伍随时待命,能够及时维修更换磨损严重的车轮。并且,工程师们还会每7年检修一次火车的动力系统。不仅如此,这支队伍还能够及时地发现受损的铁轨,每当维修团队发现有受损的铁路,他们都会提前通知火车调度员让火车减速,在确保火车能够安全通过以后,才会让火车恢复运行速度。
除了这些,下坡对于火车来说同样是一种挑战。因为这辆车实在太长了,所以在下坡时列车长会减慢速度,让车厢之间相互靠拢,但是这时候并不是依靠刹车系统,而是依靠电动机产生的制动力。此时列车长会提前切断电源,这会让电动机产生超过400吨的制动功率,尽量保持下坡过程的低速。
这辆列车的刹车系统也非常独特,它依靠发动机后方的一台空气压缩机,这台机器能够产生620帕的高压空气,当这些空气被射入车辆制动缸,在高压空气作用下制动缸中的活塞被推出,迫使列车缓慢停下来。
即便有了这一系列的独特设计,仍然避免不了自然灾害的威胁。2014年,在这条运输线上发生了严重事故,一辆正在行驶的列车遭遇山体滑坡,列车脱轨,司机不幸去世。所以在后来的改进中,为了应对山区多发的滑坡泥石流等灾害,火车头专门设计有承受撞击的褶皱区,在这个区域内留有可以承受超过20吨撞击的两根钢柱。除了这些,在车头下方的油箱中还装有超过20000升的柴油,同样也能为驾驶室内的人员提供一定的安全保障。
除了列车本身,如何保证铁轨的安全也是一大考验。蒙特利尔的冬天,气温能低至零下十几度,这么冷的天气势必会引起钢轨收缩,这样一来铁轨中间的空隙就会增大,列车行驶在这样的铁轨上很容易发生事故。为了实时监测铁轨的状态,工程师们用一根电线串联起铁轨的全程,一旦有地方缝隙过大拉断电线,调度室就会立刻收到信号快速反应。除了这些,还有专门的路轨两用车在铁轨上巡逻,一旦发现危险就及时通知后方的列车。
正是这些科技的使用,才让这些列车每年为蒙特利尔向外界输送超过2200万吨铁矿石,产生巨大经济效益。
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