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時速400公里!全球最快高鐵列車亮相

2024-12-30 08:46
來源:新華網

新華社北京12月29日電題:時速400公里!全球最快高鐵列車亮相

新華社記者樊曦、王聿昊

12月29日,北京,國家鐵道試驗中心。

環形試驗軌道上,兩列時速400公里的CR450動車組列車首次亮相,標志著由國鐵集團牽頭實施的CR450科技創新工程取得重大突破。

高鐵,我國自主創新的成功范例,再一次實現新跨越,書寫更快的“中國速度”。

據國鐵集團科技和信息化部裝備技術處處長李永恒介紹,CR450科技創新工程主要包括CR450動車組和時速400公里高鐵線路、橋梁、隧道等基礎設施技術創新。CR450動車組的研制是在2017年下線的復興號中國標準動車組CR400的基礎上又一次技術突破,列車運行時速從350公里提升到400公里。

提速50公里,意味著什么?

“CR450動車組最大的創新突破,就是列車以時速400公里運行時,噪聲、制動距離、能耗等指標與既有復興號時速350公里運行時相當。”CR450動車組技術牽頭單位、鐵科院集團公司首席研究員趙紅衛說。

一句話概括,就是“五個更”——“更高速、更安全、更節能、更舒適、更智能”。

更高速——

試驗時速450公里,運營時速400公里。

動力更強:CR450動車組首創采用永磁牽引電機,轉換效率較CR400異步牽引電機提升3%以上。

阻力更?。焊哞F運行中,氣動阻力隨速度二次方增長,提速至時速400公里,阻力將增加30%,95%的運行阻力來自空氣,牽引系統將與空氣進行更強“對抗”。

如何減阻?車頭設計上,技術團隊基于仿生學設計百余種方案,通過數百次的模擬仿真和風洞試驗,最終確定了“飛箭”“鷹隼”兩種頭型方案。

CR450動車組還首次采用轉向架裙底板一體化全包覆結構。轉向架不僅承載著列車的重量,還負責提供列車行駛時的牽引、制動和減振功能,部件結構復雜,包覆后內部氣動流場更為復雜,需要十分精細的仿真計算?!鞍步Y構在車下吊裝需兼顧強度和剛度要求,經過多次仿真、試驗優化迭代才確定最終的方案?!北本┙煌ù髮W教授王文靜說。

一個個區域、一個個部件的分析與突破,一種種材料、一個個結構的試驗與驗證……配合流線型車頭,低阻力受電弓、全包外風擋等設計,CR450動車組跑起來更輕盈。

CR450AF動車組的二等座車廂。新華社記者王聿昊 攝

更安全——

提速50公里最關鍵的技術,不是速度上不上得去,而是能不能停得住、停得穩、停得準。

“從制動系統、牽引動力、網絡控制到安全監測,我們為每個關鍵系統設計了專屬數字模型,通過精密計算和反復試驗,實現制動性能提升20%以上,制動響應時間從2.3秒提升到1.7秒。最終,CR450動車組制動距離與時速350公里動車組基本一致?!辫F科院集團公司機輛所所長張波說。

“CR450動車組創新采用時間敏感網(TSN)傳輸信號,實時傳輸性能提升10倍,列車各系統間信息交互更及時、控制更精準?!壁w紅衛說。

CR450動車組還配有智能監測、智能診斷系統,全列4000多個檢測點實時收集軸溫、壓力等數據,做到自診斷、自恢復、自決策。

更節能——

據鐵科院集團公司機輛所副總工程師黃金介紹,8編組的CR450動車組在時速400公里運行工況下每公里耗電僅為22至23度。

采用碳纖維復合材料、鎂合金等新型材料,應用“拓撲優化”技術,優化受力結構……CR450動車組整車較既往車型減重10%以上,“體重”更輕、“體質”更強、能耗更低。

“這其中小電線也起了大作用。一列動車組有近2萬根電線,頭尾相連總長度超180公里。團隊對列車電氣部件優化設計,使CR450動車組線束數量減少10%,重量減少8噸,相當于減少了1輛重型卡車的重量?!盋R450BF動車組制造商中國中車長客股份公司副總工程師朱彥說。

CR450AF動車組的商務座車廂。新華社記者樊曦 攝

更舒適——

噪聲,直接關乎乘坐舒適度。

綜合考慮列車不同位置聲源特性和對整車噪聲影響,技術團隊確定了分車、分區、分頻的降噪方案,定制化開發降噪結構和材料。在轉向架區域,團隊研制了新型減振器,有效抑制車體結構振動向客室傳播;客室區域強化吸聲和隔聲設計,地板、端墻采用新型隔音材料。CR450動車組實現客室內噪聲降低2分貝,與CR400動車組時速350公里運行時相當。

“身高”從4.05米下降到3.85米,但走進車廂,記者感受到內部空間更大?!巴ㄟ^集成化、小型化設計,在列車體積減少5%的同時,旅客使用面積增加4%,兩端大件行李存放區域增加了138%?!盋R450AF動車組制造商中國中車四方股份公司副總工程師陶桂東說。

車廂內部可隨室外環境自動調節亮度;每個座位都提供USB等充電設施;可提供多功能間、家庭包間、商務包間等多樣選擇……CR450動車組讓旅途更舒適。

更智能——

“你好復興號,打開照明。”在CR450AF動車組駕駛室,記者話音剛落,駕駛室燈光隨之亮起。

輔助駕駛、語音交互、超視距檢測……多種智能設計讓司機操作更輕松。

走在站臺,車外顯示屏上車次信息、車廂排布一目了然;上車后,客室屏幕全景展示車廂布局,提供可視化座位導航;列車啟動,顯示屏自動推送運行信息、服務信息并提供影音娛樂;下車前,屏幕顯示到站信息并提醒開門方向。每個乘車關鍵節點,乘客都有更智能的體驗。

CR450BF動車組外觀。新華社記者樊曦 攝

國鐵集團有關負責人表示,下一步國鐵集團將安排CR450動車組樣車開展一系列線路試驗和考核,進一步檢驗各項性能指標。

讓我們一起期待CR450早日投入運營!

責任編輯:王亞冉

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