创作上传
VIP
收藏下载
登录 | 注册有礼
查看完整案例
收藏
下载
分享
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
如何保证悬挂空轨的安全性
光谷空轨是我国首条
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
都会思考的问题
摇枕
是连接轨道和车体的重要部件
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
如何控制“光子号”的车身重量
“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
如何确定“光子号”的运行线路
“光子号”作为武汉市
光谷生态大走廊的配套交通设施
载客的同时还要兼顾观光的功能
设计团队为“光子号”规划出
六个最佳站点位置
并为每个站点设计出一套靓丽的造型方案
但是支撑轨道的桥墩建在哪里
才不影响地面的河流景观和道路呢？
这给设计团队带来了新的考验
为此
设计团队除了考虑空中轨道外
还将水道、绿道相融合
将沿线布置相应的十几个景点
包括既有的和规划的景点
都聚合到一起
形成“三道合一”的整体布局
百米大跨桥的设计与施工
起初
设计团队考虑用标准
跨度的
桥梁方案
让“光子号"列车跨过地面物
为避免对地面交通产生较大影响
必须采用一百米的跨度
跨过城市快速路
常规的桥梁跨度
大概是25米、30米左右
百米跨度突破了
常规的设计方式
设计团队通过增加顶部箱形结构
然后调整结构设计参数
不断反复调整
通过风洞试验
车桥耦合试验
最终证实了百米桥跨设计的优化是可行的
百米大跨给施工精度
提出了相当苛刻的要求
轨道梁每米的误差
不能超过1.5毫米
为了保证桥梁的精度和寿命
空轨项目全部采用了定制钢材
要把这些定制的钢材运输到工地
就必须进行切分
到工地后再焊接在一起
而钢材一旦切分
后续的焊接过程中就会导致
钢结构受热变形产生误差
为有效保证桥梁的精度
中铁十一局的建设者们
在施工前
借助三维建模的高精度软件
模拟出每一段钢结构的三维空间尺寸
然后严格按照模拟出的数据进行施工
尽管有了高精度的施工标准
但运输过程中材料产生的形变
还是无法避免
为此
在施工完成后
建筑团队邀请专业的火调技术人员
对钢结构的拼接点逐个修正
确保光子号空轨列车平稳行驶
2023年9月26日
“光子号”空轨列车正式开始商业运营
它全程采用无人驾驶
人脸识别
全自动监测系统
在人工智能的助力下
打造出一种梦幻酷炫的科幻场景
“光子号”的诞生
标志着我国在智能交通领域
继地面轨道交通之后
迈出了全新的一步
在”光子号“的自主研发过程中
一批富有潜力的新生代
科技工程人员迅速成长
他们将以智慧
继续打造令人瞩目的工程奇观
内容来源：中铁十一局
值班编辑：高晓雯
责任编辑：王登学
执行主编：关 翔
南京喵熊网络科技有限公司 苏ICP备18050492号-4知末 © 2018—2020 . All photos and trademark graphics are copyrighted by their owners.增值电信业务经营许可证(ICP)苏B2-20201444
苏公网安备 32011302321234号
苏公网安备 32011302321234号客服
消息
收藏
下载
最近