新華社北京12月29日電 題：時(shí)速400公里！全球最快高鐵列車(chē)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(huán)形試驗軌道上，兩列時(shí)速400公里的CR450動(dòng)車(chē)組列車(chē)首次亮相，標志著(zhù)由國鐵集團牽頭實(shí)施的CR450科技創(chuàng )新工程取得重大突破。
高鐵，我國自主創(chuàng )新的成功范例，再一次實(shí)現新跨越，書(shū)寫(xiě)更快的“中國速度”。
據國鐵集團科技和信息化部裝備技術(shù)處處長(cháng)李永恒介紹，CR450科技創(chuàng )新工程主要包括CR450動(dòng)車(chē)組和時(shí)速400公里高鐵線(xiàn)路、橋梁、隧道等基礎設施技術(shù)創(chuàng )新。CR450動(dòng)車(chē)組的研制是在2017年下線(xiàn)的復興號中國標準動(dòng)車(chē)組CR400的基礎上又一次技術(shù)突破，列車(chē)運行時(shí)速從350公里提升到400公里。
提速50公里，意味著(zhù)什么？
“CR450動(dòng)車(chē)組最大的創(chuàng )新突破，就是列車(chē)以時(shí)速400公里運行時(shí)，噪聲、制動(dòng)距離、能耗等指標與既有復興號時(shí)速350公里運行時(shí)相當?！盋R450動(dòng)車(chē)組技術(shù)牽頭單位、鐵科院集團公司首席研究員趙紅衛說(shuō)。
一句話(huà)概括，就是“五個(gè)更”——“更高速、更安全、更節能、更舒適、更智能”。
更高速——
試驗時(shí)速450公里，運營(yíng)時(shí)速400公里。
動(dòng)力更強：CR450動(dòng)車(chē)組首創(chuàng )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(dòng)阻力隨速度二次方增長(cháng)，提速至時(shí)速400公里，阻力將增加30%，95%的運行阻力來(lái)自空氣，牽引系統將與空氣進(jìn)行更強“對抗”。
如何減阻？車(chē)頭設計上，技術(shù)團隊基于仿生學(xué)設計百余種方案，通過(guò)數百次的模擬仿真和風(fēng)洞試驗，最終確定了“飛箭”“鷹隼”兩種頭型方案。
CR450動(dòng)車(chē)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(zhù)列車(chē)的重量，還負責提供列車(chē)行駛時(shí)的牽引、制動(dòng)和減振功能，部件結構復雜，包覆后內部氣動(dòng)流場(chǎng)更為復雜，需要十分精細的仿真計算?！鞍步Y構在車(chē)下吊裝需兼顧強度和剛度要求，經(jīng)過(guò)多次仿真、試驗優(yōu)化迭代才確定最終的方案?！北本┙煌ù髮W(xué)教授王文靜說(shuō)。
一個(gè)個(gè)區域、一個(gè)個(gè)部件的分析與突破，一種種材料、一個(gè)個(gè)結構的試驗與驗證……配合流線(xiàn)型車(chē)頭，低阻力受電弓、全包外風(fēng)擋等設計，CR450動(dòng)車(chē)組跑起來(lái)更輕盈。
CR450AF動(dòng)車(chē)組的二等座車(chē)廂。新華社記者王聿昊 攝
更安全——
提速50公里最關(guān)鍵的技術(shù)，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(dòng)系統、牽引動(dòng)力、網(wǎng)絡(luò )控制到安全監測，我們?yōu)槊總€(gè)關(guān)鍵系統設計了專(zhuān)屬數字模型，通過(guò)精密計算和反復試驗，實(shí)現制動(dòng)性能提升20%以上，制動(dòng)響應時(shí)間從2.3秒提升到1.7秒。最終，CR450動(dòng)車(chē)組制動(dòng)距離與時(shí)速350公里動(dòng)車(chē)組基本一致?！辫F科院集團公司機輛所所長(cháng)張波說(shuō)。
“CR450動(dòng)車(chē)組創(chuàng )新采用時(shí)間敏感網(wǎng)（TSN）傳輸信號，實(shí)時(shí)傳輸性能提升10倍，列車(chē)各系統間信息交互更及時(shí)、控制更精準?！壁w紅衛說(shuō)。
CR450動(dòng)車(chē)組還配有智能監測、智能診斷系統，全列4000多個(gè)檢測點(diǎn)實(shí)時(shí)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(dòng)車(chē)組在時(shí)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(yōu)化”技術(shù)，優(yōu)化受力結構……CR450動(dòng)車(chē)組整車(chē)較既往車(chē)型減重10%以上，“體重”更輕、“體質(zhì)”更強、能耗更低。
“這其中小電線(xiàn)也起了大作用。一列動(dòng)車(chē)組有近2萬(wàn)根電線(xiàn)，頭尾相連總長(cháng)度超180公里。團隊對列車(chē)電氣部件優(yōu)化設計，使CR450動(dòng)車(chē)組線(xiàn)束數量減少10%，重量減少8噸，相當于減少了1輛重型卡車(chē)的重量?！盋R450BF動(dòng)車(chē)組制造商中國中車(chē)長(cháng)客股份公司副總工程師朱彥說(shuō)。
CR450AF動(dòng)車(chē)組的商務(wù)座車(chē)廂。新華社記者樊曦 攝
更舒適——
噪聲，直接關(guān)乎乘坐舒適度。
綜合考慮列車(chē)不同位置聲源特性和對整車(chē)噪聲影響，技術(shù)團隊確定了分車(chē)、分區、分頻的降噪方案，定制化開(kāi)發(fā)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(chē)體結構振動(dòng)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(dòng)車(chē)組實(shí)現客室內噪聲降低2分貝，與CR400動(dòng)車(chē)組時(shí)速350公里運行時(shí)相當。
“身高”從4.05米下降到3.85米，但走進(jìn)車(chē)廂，記者感受到內部空間更大?！巴ㄟ^(guò)集成化、小型化設計，在列車(chē)體積減少5%的同時(shí)，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(dòng)車(chē)組制造商中國中車(chē)四方股份公司副總工程師陶桂東說(shuō)。
車(chē)廂內部可隨室外環(huán)境自動(dòng)調節亮度；每個(gè)座位都提供USB等充電設施；可提供多功能間、家庭包間、商務(wù)包間等多樣選擇……CR450動(dòng)車(chē)組讓旅途更舒適。
更智能——
“你好復興號，打開(kāi)照明?！痹贑R450AF動(dòng)車(chē)組駕駛室，記者話(huà)音剛落，駕駛室燈光隨之亮起。
輔助駕駛、語(yǔ)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(chē)外顯示屏上車(chē)次信息、車(chē)廂排布一目了然；上車(chē)后，客室屏幕全景展示車(chē)廂布局，提供可視化座位導航；列車(chē)啟動(dòng)，顯示屏自動(dòng)推送運行信息、服務(wù)信息并提供影音娛樂(lè )；下車(chē)前，屏幕顯示到站信息并提醒開(kāi)門(mén)方向。每個(gè)乘車(chē)關(guān)鍵節點(diǎn)，乘客都有更智能的體驗。
CR450BF動(dòng)車(chē)組外觀(guān)。新華社記者樊曦 攝
國鐵集團有關(guān)負責人表示，下一步國鐵集團將安排CR450動(dòng)車(chē)組樣車(chē)開(kāi)展一系列線(xiàn)路試驗和考核，進(jìn)一步檢驗各項性能指標。
讓我們一起期待CR450早日投入運營(yíng)！
