高速鐵路上的主力軍——擺式列車
坐過火車的人都知道，當列車在轉彎或沿曲線運行的時候，由於離心力的作用，車輛會向外產生很大的側向衝擊，使人感到不舒服，並且還可能導致傾斜、顛覆的危險。這種側向力與列車運行的速度和鐵路曲線半徑有關。若列車的時速由100千米提高到200千米，速度僅提高1倍，而在通過同一曲線時產生的側向力卻會增加4倍。為了抵消這種側向力，提高乘坐的舒適性，一般采取提高外側鋼軌的高度，使車輛向內傾斜的辦法。但是，在高速運行的情況下，僅靠外軌超高無法保證列車安全，而且這種超高最大也僅為100毫米左右，我國規定為90毫米。
因此，目前世界各國發展高速客運，基本上采取兩種模式來解決這種技術難題。一種是日本的新幹線和法國的TGV線的方法，即修建高速新線，曲線半徑達4000～6000米，但這種高標準的線路投資大、建設周期長；另一種是在既有線上進行少量改進，主要改造車輛結構使其在曲線上行駛時能夠相應的傾斜擺動，減少側向力，這就是通常所說的高速擺式列車。由於它能充分利用既有線路，投資小，收益快，得到了迅速推廣。進入20世紀90年代後，高速擺式列車在擺動結構的設計上和控製上都有顯著的進展。
早在1965年，英國科學家就開始研製擺式列車，以使旅客在乘坐高速列車時感到平穩舒適。1980年，這種名為APT的列車誕生了。它的車廂不固定在車軸上，它有一個U形托梁，車廂就像搖籃似的安放在托梁上，而托梁又裝在車軸上。這樣，當列車在彎道上行駛的時候，車廂能自動向曲線外側傾斜以抵消離心力的作用，因車廂保持與地麵垂直而旅客感到舒適。當列車走上直線路段時，車廂就會回到原來與車軸的相對位置，而車廂與車輪都垂直於地麵。1980年10月，這種列車首次投入運行，當時因傾擺機構不協調和製動係統發生故障而於1981年12月暫停運行，經改進後在1984年恢複運行。
德國是應用擺式列車最早、最廣泛的國家，不論是新建的高速線，還是既有線，甚至是地區鐵路，隻要開行時達160～250千米的列車都采用擺式列車。目前德國是歐洲擁有擺式列車最多的國家。
德國擺式列車的結構設計有多種形式。最早采用的是意大利菲亞特公司的設計，新定購的在電化區段由ICI型電力機車牽引的43列和非電化區段由610型內燃機車牽引的20列擺式列車，在紐倫堡地區運行極為成功。在柏林至波恩和柏林至慕尼黑的長途夜間特快列車上是采用Talgo設計技術，其快速、平穩的性能深受旅客讚揚。
被譽為當今第三代高速列車的德國ICE，為了在高速線上將時速提高到300千米，在新研製的ICE-21型高速列車上裝備了擺動機構，通過消除列車在一些限速區段的降速、提速、增加運行時分和能耗等因素，來提高安全、舒適度，使擺動技術擴大了應用範圍。
意大利的菲亞特公司在研製擺式列車技術上一直領先，產品行銷世界各地。其設計的擺動機構是用電子操縱，橫向懸掛，液壓傳動，安裝在自動導向轉向架上。輪軸與轉向架有4個連杆，在曲線運行時，按照曲線半徑大小傾斜車體。車上的中心微機和加速度計、陀螺儀、分相器、轉動速發電機以及各種繼電器連接，使列車在曲線區段運行時，車體自動傾斜。由於事先已按線路斷麵輸入數據，在進入曲線前1～1.5秒，程序控製開始自動工作。
這種設計的擺式列車時速大都在160千米以上，目前這種設計在國際擺式列車市場占主導地位。
瑞典ABB公司研製的X2000型擺式列車在技術上後來居上，它是在各節車廂上和轉向架上裝備離心力傳感器，由第一節車廂的微機自動操縱啟動，相應由液力傳動傾斜車體，最大擺角為6.5度，擺角速度為每秒4度。這種輕微擺動不致使旅客感到不適。自從在瑞典斯德哥爾摩至哥德堡之間運行後，客運量增長40%～53%，這種列車已擴展到挪威、葡萄牙等國。特別是在美國由華盛頓經波士頓的東北走廊和澳大利亞悉尼至堪培拉幹線上高速列車的招標中，X2000型在眾多對手的激烈競爭中奪標。自開行以來，其成功的運營引起轟動，充分顯示了擺式列車的優越性。
日本在發展高速列車客運方麵，除了新建準軌新幹線外，同時首先在窄軌既有線上運行日立公司研製的擺式列車，在很小的曲線半徑上，時速可達140～200千米。在中央線運用的383係列和九州的883係列都比較先進，其車體擺動也是微機程序控製，將各區段線路數據先儲存在微機中，再按照運行速度等條件自動調整車體擺角。澳大利亞的昆士蘭州由布裏斯班至羅克漢普頓的638千米窄軌線路，就是由日澳合作用日立公司設計的擺式列車。
我國在1996年4月滬寧線上開行的時速為140～180千米的“先行號”快速列車，運行在曲線上擺動也很突出，但我國開發擺式列車技術較遲，大多鐵路曲線半徑在600米左右，很難作大規模改建，因此研製適合我國實際的擺式列車還任重道遠。
上上下下的交通工具——電梯
電梯是一種能載物和乘人的升降機。升降機的發明距今已有一千九百多年的曆史。在古羅馬的尼祿王朝（公元54－68年）時期，羅馬的建築師維特勞斯就設計出了一種上下垂直運送貨物或人員的升降台。這種升降台由滑輪和人力、畜力或者是水力來操縱，很像用繩子把吊籃吊著上下運輸東西。
17世紀，一個名叫韋萊爾的法國人發明了一種平衡升降機。到1830年歐洲已經有幾家工廠裝上了水力升降機。1835年，英國人弗羅斯特和斯特拉特創造了一種被稱為“蒂格爾”的升降機。那時，人們製造的早期的多數升降機都是靠水力驅動。罐籠靠加配重來進行部分平衡。配重台裝在液壓缸的出入衝杆上。雖然這些電梯乘坐起來是安全的，但是運動速度太慢，妨礙了工作效率。而如果用繩子來吊罐籠的話，速度雖然說要快得多，但是安全卻是個大問題。
19世紀初期，人們開始對升降機做大的改進工作。美國人沃特曼用一種名叫卷楊機的機器作動力，把纜繩的一端係在升降台上，另一端繞在卷揚機的圓柱機的滾筒上。這樣，當卷揚機開動時，滾筒就朝著一個方向旋轉，升降機就可以朝著一個方向運轉，或上或下地工作。沃特曼設計的這台升降機首先被安裝在紐約曼哈頓的一處倉庫內，主要任務是運輸貨物。
1852年，美國發明家奧蒂斯仔細分析了各種類型的升降機，發現它們都具有一個致使的缺陷：隻要吊繩突然斷裂，吊籃就會呈自由落體運動急速下降。當時，奧蒂斯所工作的紐約次德斯泰德製造公司的老板要求他製造一台貨運升降機來裝運產品，他就把難點放在吊籃的控製上。他設計了這樣一種製動器：在升降的平台頂部安裝一個貨車用的彈簧及一個製動杆，與升降梯井道兩側的導軌相連結，起吊繩與貨車彈簧連結，這樣僅起重平台的重量就足以拉開彈簧，避免與製動杆接觸。如果繩子斷裂，貨車彈簧就會恢複原狀，兩端立刻與製動杆咬合，即可將平台牢固地固定在原位，以免繼續下墜。
這種新設備叫安全升降梯，1854年，在紐約的水晶宮展覽會上，奧蒂斯親自演示了安全升降梯。他爬上電梯的平台，將平台升到大家都能看到的高度。然後，命令助手切斷纜繩，在一片驚呼聲中，電梯並沒有掉下來，當暴風雨般的掌聲響起時，站在平台上的奧蒂斯揮動著手裏的帽子向人們致意。
安全與這次表演聯係起來，使升降梯獲得了人們的認同，一些企業開始購買奧蒂斯公司的升降梯。1854年隻銷售了幾台；1855就售出了15台；1856年則售了27台。1857年3月，奧蒂斯在紐約德馬累斯特大廈成功地安裝了世界上第一台商用升降機。這台升降機的速度雖然還不太快，但畢竟為人們上下樓提供了方便，因而乘座的人很多。
在奧蒂斯發明安全升降梯之前，最高的樓房不會超過5層，因為上樓的惟一途徑是爬樓梯，如果樓房太高，人們爬樓梯就是一種非常辛苦的事情。奧蒂斯設計的安全升降梯解決了這個問題，使修建高層建築成為可能。
不過，奧蒂斯時期的升降梯是以蒸汽來作動力源的，因此還不是嚴格意義的電梯，隻能稱為“蒸汽升降梯”。當電動機被發明出來後，人們馬上用它來作為動力源。1880年，德車的西門子發明了世界上第一台電動升降機――電梯。1904年，奧蒂斯公司率先研製出不用齒輪牽引的電梯。這種電梯速度快，結構簡單，成本較低，使建造摩天大樓成為可能。1907年，人們建成了41層高的辛格大廈，1932年，人們又建成了帝國大廈。還在1921年的時候，美國的奧蒂斯公司就研製出了電動扶梯。至於我們現在使用的電梯，則是在西門子電梯的基礎上，經過多次改進而製造出來的。
奧蒂斯一生與升降梯工業結下了不解之緣，為它的研製與發展做出了巨大貢獻。所有的資產全部用於研究，以致晚年窮困潦倒。1861年4月8日，他在剛剛度過50歲生日後便去世了。我們今天在乘坐電梯給我們帶來的方便時，不要忘記這位發明家的貢獻。