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機械系統(tǒng)

荷蘭火車頭激光炮清掃落葉可行性幾何?

來源:科技快報2014-12-29 我要評論(0 )   

天涼好個秋,但秋冬落葉掃個沒完,可是挺煩人的,有什么辦法可以最省事的清除落葉呢?荷蘭鐵路公司 Strukton Rail決定用激光炮

           天涼好個秋,但秋冬落葉掃個沒完,可是挺煩人的,有什么辦法可以最省事的清除落葉呢?荷蘭鐵路公司 Strukton Rail 決定用激光炮轟爆它們……這會不會太過頭,殺雞焉用牛刀啊?

    不,這一點都不過頭,落葉對火車來說可是相當(dāng)嚴(yán)重的問題,溫帶國家荷蘭每逢秋季飄下大量的落葉,一旦落在鐵軌上頭,就會產(chǎn)生有如漫畫中主角踩到香蕉皮一般的效應(yīng),使得火車與鐵軌之間打滑,落葉更有可能會干擾信號系統(tǒng),造成危險,同為溫帶國家的英國,國家鐵路網(wǎng)(Network Rail)統(tǒng)計在 2013 年,落葉造成的火車誤點,總計造成乘客 450 萬小時的時間損失。

    因此,用激光對付落葉可不是鬧著玩的,1999 年,英國的激光索爾(LaserThor)公司率先發(fā)展激光掃除落葉技術(shù),射出的激光可以將落葉加溫到攝氏 5,000 度,將落葉瞬間轟飛,而且功率強大每秒能發(fā)射 2.5 萬次,很不幸的,雖然激光索爾的技術(shù)在實驗室表現(xiàn)良好,但卻沒考慮到火車行駛間會不斷震動,一裝到實際的火車頭上,震動使得激光無法對焦在軌道上,結(jié)果發(fā)揮不到作用。

    于是英國國家鐵路網(wǎng)最后只好選用高壓水柱來沖走落葉,其他鐵路包括荷蘭鐵路在內(nèi)則使用“沙膠”(Sandite),沙膠是混合沙粒與膠狀黏著劑而成,一樣用高壓噴出來排除落葉,但不論噴水還是噴沙,都有一樣的問題,就是需要大型儲存設(shè)備來容納,噴完了要補充,且都會造成鐵軌腐蝕。

    激光則先天更適合這個工作,因為激光有電就能發(fā)射,不用裝載也不用補充“彈藥”,而且每種物質(zhì)會吸收的波長不同,只要把波長設(shè)定在 1,064 納米,就只會打中樹葉或其他有機物,對鐵軌絲毫無損,當(dāng)激光打中上頭沒有樹葉的鐵軌時,只是反射掉而已。唯一的問題就是對焦問題了。

    Strukton Rail 與臺夫特理工大學(xué)(Delft University of Technology)合作,完成激光索爾的未竟之業(yè),據(jù)研究團隊表示,目前雙方所研發(fā)的新激光系統(tǒng),可在行駛速度高達時速 80 公里的火車上運作。

    臺夫特理工大學(xué)研究團隊表示:現(xiàn)在問題已經(jīng)不是激光管不管用(激光已經(jīng)確定管用),而是轟飛一遍軌道上的落葉之后,要隔多久再轟過一次,才能維持鐵軌全線上都干干凈凈沒有落葉。研究團隊正計算在各種天氣下,要把落葉清除的多干凈,才能確保行車安全,據(jù)此推算出每隔多久要用激光轟一遍軌道,再根據(jù)這個數(shù)據(jù),安排要有多少輛火車頭加裝激光炮。

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