仔細(xì)看，在高速運(yùn)行的火車軸上，除了兩個(gè)貼近鐵軌運(yùn)行的輪子之外，中間還有兩個(gè)不接觸軌道的輪子。
這兩個(gè)輪子是干嘛用的呢？這就要從火車的剎車系統(tǒng)說(shuō)起了。想必你一定疑惑過(guò)，行駛中的火車到站時(shí)是怎樣減速停車的？一般火車的制動(dòng)系統(tǒng)分為三種，分別是盤式制動(dòng)、閘瓦制動(dòng)和電磁履帶制動(dòng)。這三個(gè)制動(dòng)器，則分別運(yùn)用在列車的車軸、車輪和鐵軌上。而那兩個(gè)看似無(wú)用的車輪，就是盤式制動(dòng)的主要部件。
那么它究竟是如何幫助火車減速剎車的呢？其實(shí)這種制動(dòng)方式和汽車類似，都是在車軸上安裝制動(dòng)剎車片，利用兩個(gè)閘片緊壓制動(dòng)盤的側(cè)面，再通過(guò)摩擦力將動(dòng)能轉(zhuǎn)化為熱能，以此來(lái)使列車減速。這種制動(dòng)方法的優(yōu)點(diǎn)就是平穩(wěn)，不會(huì)產(chǎn)生什么噪音，且制動(dòng)面積大，所以常用于時(shí)速120公里的高速列車。
而閘瓦制動(dòng)的方式則和老式自行車相似，它的原理就是當(dāng)列車發(fā)出制動(dòng)信號(hào)時(shí)，利用車輪上的制動(dòng)片緊緊的壓制住車輪表面。同樣，通過(guò)摩擦力制止車輪運(yùn)行，而此時(shí)摩擦力產(chǎn)生的熱量溫度高達(dá)400-500度。因此，閘瓦制動(dòng)對(duì)車輪的磨損也是不可忽視的，既影響了車輪使用壽命，還容易造成安全隱患。
同樣有此隱患的還有電磁履帶制動(dòng)，這種制動(dòng)方法可能你很少會(huì)見(jiàn)到。它就像是一排牙齒掛在車底，當(dāng)火車制動(dòng)時(shí)向下貼緊鐵軌，在摩擦力的作用下讓車子停下來(lái)。而這種方式雖然不廢車輪，但是廢鐵軌，在減速的過(guò)程中鐵軌甚至被磨出了火星。所以對(duì)比下來(lái)，還是盤式制動(dòng)更受青睞。
說(shuō)完了火車制動(dòng)，那時(shí)速350公里的高鐵，又是如何緊急制動(dòng)的呢？高鐵因?yàn)樗俣雀焖詣x車距離更長(zhǎng)，制動(dòng)起來(lái)就會(huì)更加復(fù)雜一些。一般采用的制動(dòng)形式有空氣制動(dòng)和電制動(dòng)，空氣制動(dòng)和火車的盤式制動(dòng)相似，我國(guó)高鐵的每個(gè)車軸上，都配有2-4個(gè)剎車制動(dòng)盤。當(dāng)需要制動(dòng)時(shí)，就會(huì)讓卡鉗抱住制動(dòng)盤達(dá)到減速目的。
而當(dāng)電制動(dòng)時(shí)，列車會(huì)變成發(fā)電機(jī)，將動(dòng)能轉(zhuǎn)化為電能回輸?shù)浇佑|網(wǎng)。當(dāng)切斷電源后會(huì)，產(chǎn)生一個(gè)與電機(jī)轉(zhuǎn)向相反的電磁力矩，從而促使電機(jī)迅速停轉(zhuǎn)。當(dāng)然，除了自身攜帶的制動(dòng)系統(tǒng)外，輔助的剎車也是必不可少的。
比如，所有的高鐵在運(yùn)行時(shí)，都會(huì)連接到總調(diào)度室，總調(diào)度室的主電腦每隔幾秒，就會(huì)通過(guò)衛(wèi)星連播一次安全信號(hào)，當(dāng)有緊急情況發(fā)生時(shí)，衛(wèi)星同步的列車會(huì)自動(dòng)下達(dá)剎車系統(tǒng)。除此之外，高鐵頂部還有電腦控制的減速板，它們平時(shí)是貼在車頂?shù)摹６?dāng)需要緊急制動(dòng)時(shí)就會(huì)立刻豎起來(lái)，增加列車的風(fēng)阻，起到減速效果。
另外，鐵路上還專門設(shè)有清障車，以確保鐵軌上沒(méi)有雜物影響列車行駛，從各個(gè)方面保障高鐵的安全運(yùn)行。
