37分钟！解码我国首条悬挂式空轨的研发故事

空中悬挂飞驰

全程无人驾驶

平稳跨越百米大跨桥

无任何颠簸

搭乘空中列车“光子号”

开启奇妙科技之旅

7月21日

中央广播电视总台科教频道

《科幻地带》专题节目

以37分钟的超长篇幅

聚焦中铁十一局、铁四院联合建设的

我国首条悬挂式轨道交通项目

背后的研发故事

悬挂式轨道交通项目

“光子号”如何实现悬挂运行

又如何保证安全？

是每个看到“光子号”的人

它向上连接轨道

向下连接车体

设计团队先设计一个销轴

把摇枕和轨道串在一起

再将销轴尺寸做大

增强销轴抗断裂和抗形变的性能

同时考虑到销轴的冗余性

设计团队还增加了一个二次防脱装置

假如在极限工况下出现问题

安全吊销会直接吊住

避免发生掉落

相比摇枕与轨道的连接结构

摇枕与车体的连接结构

直接决定着车体能否牢固悬挂

因此

设计团队在车箱顶部

与摇枕的每个连接处

分别设计两个销轴

确保整个车体与摇枕有多个连接点

在此基础上

又把每个大销轴

分成四个小销轴

从而保障每个点位处

即使有一个销轴发生断裂

剩余的三个销轴

会保障车体不发生脱落

轨道和车体的连接结构确定后

为了避免整体结构发生形变

设计团队设计了一个倒U形箱梁

把轨道和梁包裹成一体

形成“梁轨合一”的固形设计方案

从而保证了不会发生脱轨现象

“光子号”的最大满载

应该控制在什么范围

才能安全地挂在轨道上

在“光子号”研制前

国内空轨技术虽然在试验阶段

取得了一些成果

但距离一套成熟的制造标准

还有很大差距

设计团队在经过一次次试验后

把“光子号”的最大载荷重量

限制在22吨

但新的难题出现了

科研人员从安全角度出发

在车体设计过程中

加装了很多应急设备

导致空车的重量高达15吨

距离满载的极限重量只有7吨

“光子号”作为商业化运营的列车

车体太重

就意味着载客能力较低

影响经济效益

既要考虑商载量

又要考虑安全性

两者该如何兼顾呢？

设计团队经过科学分析

最终将目光瞄准在

车内的辅助供电系统及电缆系统

通过轻量化供电设备

优化走线路径和敷设方式

车体的重量终于从15吨

减到了14.5吨