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自从1814年英国工程师制造出了能够在铁轨上运行的蒸汽机车，铁路轨道运输的发展便呈现出日新月异的局面。继动车、高铁、轻轨、单轨、磁悬浮列车之后，2023年9月，“光谷光子号”空轨列车在武汉正式开通运营。
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空中轨道列车
空轨，全称空中轨道列车，是一种悬挂式单轨交通系统。简单地说，它就是一种运行在由水泥或钢铁立柱支撑的空中轨道之下的机车。我们今天要说的“光谷光子号”空轨，全长 10.5千米，是一条城市旅游线路。
德国伍珀塔尔的“空铁”列车
空轨的概念最初起源于德国。它的设计理念首先是环保，没有废气排放，没有噪声污染，更不能对环境产生任何影响。同时，它作为公共交通系统的一种延伸和补充，必须能够融入已有的城市公共交通系统。也就是说，空轨要能够随着城市的发展而加长、移动和拆卸。
光谷光子号
中国制造空轨列车
武汉已经投入运营的“光谷光子号”空轨，属于中低运量轨道交通制式。它采用全自动无人驾驶技术，对环境友好，不会占用太多地面路权，车体凌空“飞行”又兼具了通勤和观光的功能。毫无疑问，空轨的开通运营，给城市交通、轨道交通都带来了新的可能。
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“梁、轨合一”的结构设计
由于空轨的轨道、车轮都在机车的上方，整个车厢又是悬空运行，安全问题成了人们关心的首要问题。
其实，空轨的每节车厢配备两组转向架。每组转向架上面除了有4个车轮之外，还包括构架、摇枕、走行轮、导向轮以及一些悬挂结构。转向架整个包围在轨道梁内部，主要的部位都经过了上百万次的疲劳试验，可以完全保证行车的安全。
另外，轨道梁作为空轨系统的核心承载部件，采用“梁、轨合一”的结构设计，既发挥了承重功能，又为列车提供导向作用。同时，每节车厢最多可乘坐110人，也是经过计算和验证过的，可以进一步保证行车的稳定和安全。
因此，我们完全可以放心搭乘“光谷光子号”空轨，去观赏沿途的美丽风景。
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飞轮储能技术
飞轮储能是一种机电能量转换的储能装置，它用电动机带动飞轮高速旋转，将电能转化为动能并储存起来，然后在需要时利用飞轮带动发电机发电。飞轮储能器中没有化学活性物质，不会发生化学反应，具有寿命长、充放电次数不限、无污染等优点。“光谷光子号”空轨共配备8台飞轮储能装置，设有6个站点，当它进站刹车时，便可利用飞轮储能装置回收并利用多余的能量。预计初期年节电约23万度。
目前，我国的飞轮储能技术发展日趋成熟，广泛应用于航空航天、核工业、风力发电以及交通运输等领域。
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供电轨智能检测车
针对空轨项目全线均为高空的特点，“光谷光子号”空轨团队自行研发设计了供电轨智能检测车。
供电轨智能检测车其实是一个搭载有多个检测系统的检测平台。它主要由承载动力模块、导向机构模块、检测设备模块三大部分组成，能够快速实现供电轨空间位置测量、膨胀接头间隙值测量、中间接头位置缝隙测量、供电轨钢带面及附件拍摄监测等多项功能，填补了国内空轨行业智能施工检测领域的空白。
值得一提的是，该检测车可实现每秒1000次的环境图像扫描，配备高清阵列相机组和定制调校的多个传感器，能同步实现箱梁内部环境3D绘图并实时回传，极大程度地降低了空轨线路的维护难度，减少了大量检修人员的人力成本，提高了供电系统的安全性和可靠性。
选自《少年月刊》小学高年级
2024年1、2期合刊“走进科学”栏目
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转自：少年月刊杂志社
监 制 ：任 静 责 编：王 丹
校 审 ：梁宏宇（成县青少年活动中心少工委）
编 辑 ：汪亚坤（成县支旗小学）
张 力（文县城关第一小学）
