火车往哪开火车司机说了根本不算,因为火车司机手里连个方向盘都没有。

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我考驾照的时候,科目二还有一个项目叫做单边桥,在掉下来无数次以后,我甚至开始怀疑人生。

当时我就想到了一个问题,那么宽的一根桥我慢慢开都压不准,火车钢轨那么细,司机却能把两个轮子都准确无误地压在上面,还要实现转弯和变道,这驾驶技能也太逆天了吧!

因此我对火车司机一直都心怀敬意,直到有一天,我认识的一位火车司机朋友,把他的车开进了苞米地里。

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当时我的信念就崩塌了,我大声问我朋友:“火车你都能开,这么简单的小轿车你怎么会开进苞米地里去。”

后来经朋友介绍我才知道,如果单纯从驾驶操作来说,开火车其实比开汽车简单多了,火车根本不需要控制方向,甚至连方向盘都没有。

火车没有方向盘,是如何实现转向的

火车转向其实不靠列车,而是依靠轨道,列车车轮是通过和铁路线路之间的轮轨关系实现转弯的。

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不同于汽车车轮的橡胶材质,火车车轮为纯金属材质。两个车轮固定在一根车轴上,称为轮对。观察上图就能发现,在车轮内侧有一圈比轮子大一点点的圆盘,称为轮缘。

火车在行驶过程中,就是依靠轮缘的导向作用,将轮对卡在了铁轨中间,使得火车只能顺着铁轨向前运动,防止火车出轨。

而当轨道变成曲线弯道时,也是依靠轮缘的导向作用,轮对转向架会沿着轨道方向自行调整,从而实现转弯。

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同时,为消除火车转弯产生的离心力,在曲线弯道时2条铁轨的高度是不一样的,外侧的钢轨略高于内侧的高低差,以此来补足列车过弯时所需的向心力,这些设计就可以实现列车在没有“方向盘”的情况下顺利通过驶过弯道。

火车没有方向盘,如何实现变轨?

我们开车的时候经常要进行变道或并线,火车也一样,在行驶过程中也需要从一条轨道切换到另外一条上。

这在进站的时候最明显,经常一条轨道最后变成七、八条,火车司机也不能掌控方向,那要如何选择正确的轨道呢?秘密还是藏在了轨道本身上。

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这个秘密就叫做“道岔”,它一般由转辙部分、连接部分、辙叉部分构成,随着转辙机的拉动,道岔就可以实现线路的连通和切换。

道岔的岔尖摆向哪一侧,轮缘就被引导到哪一侧。

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早期地道岔是要人工扳动的,还有一个专门的岗位叫做扳道工。

扳道工每天的工作内容就是等待和接听调度室的指令电话,然后记录指令、为出库机车开启地面显示灯、为扳道机开锁并拔插销、马步站定后发力将道岔扳动90度、确认道岔位置是否正确、站回道岔边举起信号旗向机车发送信号……如此不断重复。

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扳道工作看起来很简单,但却需要很强的责任心,无论是雨天还是晴天,严寒还是酷暑,都必须露天作业,无论是炽热的太阳将扳道手把炙烤得格外烫手,还是凛冽的寒风将扳道手把冻得难以转动,都必须按标准重复每一个动作,因为一旦出错,将会将整辆列车的旅客生命安全都置于危险之中。

如今,随着铁路技术发展,集中联锁技术普及,道岔不再需要人工扳动,而是由车站或者调度直接来控制扳,扳道工也在逐步退出历史舞台。

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无论是人工还是自动,火车上司机唯一能做的就是控制好列车速度,看准信号确认凭证,确保万无一失地通过。

火车该如何掉头呢?

平常开车的朋友都知道,每辆车都会有一个最小转弯半径,一般来说,车子轴距越长,最小转弯半径也就越大。

那么火车这么长,转弯半径得有多大,需要多宽的路才能掉头呢?

其实火车的掉头方式经历了很多次变迁,如今的火车掉头,甚至比汽车还简单。

  • 灯泡式掉头

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最早的火车掉头就和我们想的一样,既然火车长,那我们就把轨道弄成一个大圆圈,机车沿一个圆形轨道跑一圈,不就完成掉头了。

因为这种方式的轨道形状看上去像一个灯泡,所以也就被叫做灯泡式掉头。

但这种办法的缺点也很明显,就是供机车绕圈的环形线占地面积非常大,浪费土地资源。

所以,这种转线方式最先被淘汰出局,目前已经很难看到实物,只在一些铁路科研单位的环形试验线上,还依稀可以找寻当年的影子。

  • 三角线掉头

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机车先从A点正向行驶至B点(A至B点铁路术语称为角一道),再从B点反向倒车至C点(角二道),最后从C点正向运行至A点(角三道),完成一次转向。

这种转向方式安全方便,在很长时期内广泛使用,相比灯泡式掉头,三角线掉头的占地面积减少了一半,但仍然存在浪费土地资源的问题。

  • 转车盘掉头

这种方式很像越野车的坦克掉头,机车先开上一个带有轨道的转盘,然后转盘转动180度,机车就等于完成了一次转向,可以换端行驶了。

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这种方式的优点很明显,占地面积小、节省时间,但是缺点也同样突出,最大的缺点就是技术复杂,故障率比较高。

  • 双向火车头

之前火车掉头麻烦,主要是因为火车头都是单向的,但如果我把火车头变成双向的,是不是就不需要调头了?

一旦有了这个天才的想法,聪明的工程师们就开始实施,很快设计出了双向火车头。

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这种火车头两边都有驾驶室,两侧均可驾驶,掉头的时候只要摘掉车头,然后让车头跑到了车尾再重新接上,立马就车头变车尾,车尾变车头,方便快捷,还不占地方。

而如今的动车组则直接在火车的两端都安上了一个车头,连车头都不需要动,只要驾驶员从一侧跑到另一侧,就等于完成了调头了。

所以对于动车组来说,实际上已经不存在传统意义上的掉头了。

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火车遇到紧急情况能避让吗?

很遗憾,大部分情况下都不能。

前面我们已经说了,火车司机并不能控制火车的前进方向,也不能随便切换行驶轨道,只能沿着既定路线前进,司机唯一能做的,就是控制车速。

如果是火车前方提前触发警报,例如运行前方有施工限速、洪水、塌方等明确或不明确的危险时,火车司机提前领受了通知(达示),慢行5公里速度前行,并随时做好停车准备 ,那么可以规避危险。

但如果是一些突发情况,例如行人不顾阻拦,在火车来临之前执意穿越道口,那么火车大概率是刹不住车的。

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当然这也不是火车不想刹车,而是他真的刹不住。

  • 一列普速客车大约1100吨,最高时速可达160km/h!
  • 一列八节动车组大约520吨,最高时速可达300km/h!
  • 一列货运列车大约5000吨,最高时速可达80km/h!

像这样的庞然大物,就算火车司机用尽全力,一路火花带闪电地刹车,停车距离依然少则几百米,多则几千米,毕竟惯性那么大,臣妾真的做不到啊!

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所以我们在穿越道口的时候一定要遵从指示灯指示,切不可随心所欲,更不可跑到铁轨上去玩耍嬉戏,因为迎接你的可能不是浪漫,而是危险。

结语

150年前,铁路被清朝统治者视为破坏风水的“奇技淫巧”。如今,“国民经济命脉”展开了史无前例的跨越式发展。

从0.5公里的“展示铁路”到“八纵八横”的铁路交通网构建完毕,从“龙号”机车到时速350公里的高速列车,再到拥有自主知识产权的中国标准动车组“复兴号”,中国铁路发展史,见证了一个国家的百年巨变。

中国铁路,正揣着几代人的努力和梦想,跟我们的祖国一起走向复兴。