各位老司机们，你们听说过汽车打滑，有听说过火车也打滑的吗？
在雨雪天气的影响下，火车同样会产生空转和打滑的现象，既对车轮和铁轨造成磨损，还会影响到列车的平稳运行，汽车轮胎可以绑上防滑链，那不可能给火车也绑上铁链子吧？
那么今天跟大家聊聊，火车的防滑、启动、制动的神器—石英砂！
火车快不快，全靠车头带，火车头的专业称呼是机车。
为了增大摩擦力，机车都是大块头、大马力，一般的客运机车的重量达到多130吨，最重的电力机车甚至达到180多吨。
即便是如此，由于雨雪天气的影响，火车启动时，轮对和铁轨之间的摩擦力也会减小，两者间的摩擦力减小，就会出现打滑的现象，火车头在原地空转，又怎么能带得动又重又长的列车呢？
为了解决这个问题，工程师在机车上安装了一个沙箱，这里面装的可是真沙子，只要司机按一下开关，沙箱就会自动往铁轨上喷撒沙子。
喷完沙子，铁轨摩擦力增大，火车就可以正常启动了。
有的老司机可能会问，不是沙子多轮子才打滑吗？
汽车开过沙地完全跑不快，轮子后边扬起的沙子跟洒水似的，而人踩在硬地面的沙子上还会摔跤，那火车为什么还要往铁轨上喷沙呢？
这就跟轨道和自身吨位有关系了，要知道火车是铁轨受力，机车的重量达到100多吨，这重量别说沙子了，就是鹅卵石也会被压碎。轮对把沙子压散甚至压进铁轨，就相当于增大了粗糙面，形成了一个“硬链接”。
当然，实行这个方法的前提是在铁轨上，汽车行驶在沙地里跑不快是因为沙地无法受力，油门踩得再紧也跟刨坑差不多，要是把火车开沙地里估计直接陷进去了。
用沙子增加铁轨的摩擦力，虽然提高了机车的性能，但是也加大了轮对和铁轨的磨损。所以能不用就尽量不用，还有一个少用沙子的原因，就是这沙子真的不便宜。
喷在铁轨上的沙子，可不是在地上随便抓一把就可以用的，火车用的沙子被称为“石英砂”。是由石英石加工破碎而成的细小颗粒，分为普通的良质砂和优质砂。
普通砂要求含石英在70%以上，优质砂的石英含量则要超过90%，甚至精确到每一粒砂子的直径在2到3毫米之间，莫氏硬度不能小于5级，而且必须是干燥没有杂物的。
普通石英砂一般是几百元一吨，高纯度的石英砂却是上千元一吨，外加火车撒砂的规格标准比较严格，需要特制特供，所以价格还要贵上一些。
石英砂的价格是一方面，它的消耗量又是另一方面。
春运期间，广铁集团株洲机务段株洲整备场的机车股道上排满了长龙，每天有160余台机车在这里等待补砂。平均每台上砂200公斤，一天下来就得用去32吨石英砂，要是碰上雨雪天气，火车的上砂量还得翻倍。
在日常维护中，地勤机械师会根据沙箱的剩余情况进行加砂作业，并且对撒砂系统进行精细检修，以保证列车迅速制动。撒砂系统主要由撒砂控制箱，沙箱及撒砂单元集成，撒砂喷口三部分组成，动车组的制动控制系统，可以自主判断轮对是否为空转或打滑。
如果判断轮对处于空转或打滑状态，安装在沙箱底部的撒砂单元会通过气流使砂子流化，然后从喷口喷到钢轨上，但这些砂子堆积过多后，会影响到铁轨道岔的转动，所以铁路工人还需要定期清扫轨道，并使用机油进行养护，保证列车的安全运行。
不要看撒砂又贵又麻烦，但它的效果还是很明显的，除了帮助火车快速启动，它还可以缩短火车20%的制动距离。
所谓制动距离指的是汽车在一定的速度下，从驾驶员踩下制动踏板开始，到汽车完全停止所行驶的距离，制动距离越短制动性能越好，遇到突发情况危险性就越低。
老话说得好，不怕车跑不起来，就怕车停不下来，这句话形容的就是“刹车”的重要性。
火车刹车说专业一点就是“火车制动系统”。
火车制动可不比汽车，由于速度快、重量高，加上铁轨摩擦力小，火车的制动距离是汽车的20倍以上。
而汽车的20倍以上是什么概念呢？
举个例子，火车时速120公里，制动距离为800米，火车时速增加一倍，制动距离大约要增加三倍。
所以跑得越快停下来也就越困难，例如复兴号高铁的时速可达350公里，制动距离就得在6.5公里以上。
高铁是我国的一个名片，虽然发展得比日本、法国等发达国家晚，但是我国后来者居上，短短几年时间就将时速提高到了350公里，做到了世界第一。而日本新干线的最快运行时速才只有320公里。
但是与其介绍我国高铁时速有多快，还不如多宣传一下我国高铁的制动系统技术。因为以现代科技的手段，给火车提速并不是什么难事，例如上海的磁悬浮列车，最高时速为431公里。
这还不是最厉害的，西南交通大学的动力牵引实验室，研发了一辆高温超导高速磁浮列车，时速高达620公里，只要坐上这辆车，北京到上海就只需要一个小时！
那这么快的磁浮列车为什么不投入商用呢？
很大原因就是列车的制动距离太长，当列车达到620公里的时速时，制动距离至少在12公里以上。
有的小伙伴可能要问，就是制动距离长一点，又不是不能停下来。说得太专业就有点复杂可能不太好理解，那么咱们直接说简单一点，列车制动距离过长，即造成能耗大、安全系数低、经济效益低。
比如列车正以620公里的时速行驶，前方10公里处突发故障需要紧急停车，但是列车的紧急制动距离为12公里，这时候就算马上刹车，事故也已经无法避免。
既然列车紧急制动距离太长，会造成一系列严重后果，那为何不能直接缩短这个制动距离呢？
确实，以目前的制动技术来说，高铁也可以做到“秒停”，但高铁的“秒停”是不具备任何现实意义的！
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