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(bei)京，國家鐵道試驗(yan)中心。
環形(xing)試驗軌道(dao)上，兩列時速400公里的(de)CR450動車組(zu)列車首次亮相，標(biao)志著由國鐵集團牽(qian)頭實施的(de)CR450科技創新(xin)工程取得重(zhong)大突破(po)。
高鐵，我國(guo)自主創(chuang)新(xin)的(de)成功范例，再一次(ci)實現新(xin)跨(kua)越(yue)，書寫(xie)更快的(de)“中國(guo)速度”。
據國鐵(tie)集團(tuan)科技和信(xin)息化部裝備(bei)技術處處長李永恒介(jie)紹，CR450科技創新工(gong)程主(zhu)要包括CR450動(dong)(dong)車(che)組(zu)和時(shi)速400公里高鐵(tie)線(xian)路、橋梁、隧道(dao)等基(ji)(ji)礎設施技術創新。CR450動(dong)(dong)車(che)組(zu)的(de)研(yan)制是在2017年下線(xian)的(de)復興號中國標準動(dong)(dong)車(che)組(zu)CR400的(de)基(ji)(ji)礎上又一次技術突破，列車(che)運行(xing)時(shi)速從350公里提升到(dao)400公里。
提速50公里(li)，意味著什么？
“CR450動(dong)車(che)組最大的創新突破，就是列車(che)以(yi)時(shi)速400公里運行時(shi)，噪聲、制動(dong)距(ju)離、能耗等(deng)指標與既有復興號(hao)時(shi)速350公里運行時(shi)相當。”CR450動(dong)車(che)組技(ji)術牽頭單位(wei)、鐵科院集團公司首(shou)席研究(jiu)員(yuan)趙紅(hong)衛說。
一句話概(gai)括，就是“五個更(geng)(geng)”——“更(geng)(geng)高(gao)速、更(geng)(geng)安全(quan)、更(geng)(geng)節(jie)能、更(geng)(geng)舒適、更(geng)(geng)智(zhi)能”。
更(geng)高(gao)速——
試驗時(shi)速450公里(li)，運(yun)營(ying)時(shi)速400公里(li)。
動(dong)力更(geng)強：CR450動(dong)車(che)組(zu)首創采用(yong)永磁牽引(yin)電(dian)機，轉換(huan)效率較(jiao)CR400異步牽引(yin)電(dian)機提升3%以上。
阻(zu)力更(geng)小：高鐵運行中，氣(qi)動(dong)阻(zu)力隨(sui)速度二次方增(zeng)長(chang)，提速至(zhi)時速400公里，阻(zu)力將增(zeng)加30%，95%的(de)運行阻(zu)力來自空氣(qi)，牽引系統將與空氣(qi)進行更(geng)強“對抗(kang)”。
如何減阻？車頭設計上，技術團隊基(ji)于(yu)仿(fang)生學設計百余種(zhong)方案，通(tong)過數百次的模擬仿(fang)真和風洞試驗，最(zui)終確定了“飛箭”“鷹隼”兩種(zhong)頭型方案。
 CR450動車(che)組還首次采用轉向架裙底板一體(ti)化(hua)全(quan)包覆結(jie)(jie)構(gou)。轉向架不僅承載著(zhu)列車(che)的(de)重量，還負責提供列車(che)行駛(shi)時的(de)牽引、制動和(he)減(jian)振(zhen)功能(neng)，部(bu)件結(jie)(jie)構(gou)復雜(za)，包覆后內部(bu)氣(qi)動流場更為復雜(za)，需要(yao)(yao)十分精細(xi)的(de)仿真計算。“包覆結(jie)(jie)構(gou)在車(che)下吊裝需兼顧強(qiang)度和(he)剛度要(yao)(yao)求，經過多(duo)次仿真、試驗優化(hua)迭代才(cai)確定(ding)最終(zhong)的(de)方案。”北(bei)京(jing)交通大學教(jiao)授王文靜說。
一(yi)(yi)個個區域(yu)、一(yi)(yi)個個部件(jian)的(de)分析與突破，一(yi)(yi)種種材(cai)料、一(yi)(yi)個個結構的(de)試驗(yan)與驗(yan)證(zheng)……配合流線型車頭，低阻(zu)力受電弓、全包(bao)外風擋等設計，CR450動車組跑起來更(geng)輕盈(ying)。
CR450AF動(dong)車組的二等座車廂(xiang)。新華(hua)社記者(zhe)王聿昊 攝
更安全(quan)——
提速50公里最(zui)關鍵的技術，不是速度上不上得(de)去(qu)，而是能(neng)不能(neng)停得(de)住、停得(de)穩(wen)、停得(de)準。
“從制(zhi)(zhi)動(dong)系統、牽(qian)引動(dong)力、網絡控制(zhi)(zhi)到安全監測，我(wo)們為每個關鍵系統設計(ji)了專屬數字模型，通(tong)過精(jing)密計(ji)算(suan)和反復試驗(yan)，實現制(zhi)(zhi)動(dong)性(xing)能提升(sheng)20%以上，制(zhi)(zhi)動(dong)響應(ying)時(shi)間從2.3秒(miao)提升(sheng)到1.7秒(miao)。最終，CR450動(dong)車組制(zhi)(zhi)動(dong)距離與時(shi)速(su)350公里動(dong)車組基本一致。”鐵科院集(ji)團公司機輛所(suo)所(suo)長(chang)張(zhang)波說。
“CR450動(dong)車(che)(che)組創新采用時間(jian)敏感網(wang)（TSN）傳輸(shu)信號，實時傳輸(shu)性能提(ti)升(sheng)10倍，列車(che)(che)各系統(tong)間(jian)信息交互更及時、控制更精準。”趙紅衛說。
CR450動車(che)組還配有智能(neng)監(jian)測(ce)、智能(neng)診斷(duan)(duan)系統，全列4000多個檢測(ce)點實時收集軸溫、壓力等數據，做(zuo)到自(zi)診斷(duan)(duan)、自(zi)恢復、自(zi)決策。
更節能——
據鐵科院集團公(gong)(gong)司機輛所(suo)副(fu)總工程師黃金介紹，8編組的CR450動車(che)組在時速400公(gong)(gong)里運行工況下每公(gong)(gong)里耗電僅為22至(zhi)23度。
采用碳(tan)纖維復合(he)材(cai)料、鎂合(he)金等新型(xing)材(cai)料，應(ying)用“拓(tuo)撲(pu)優化”技(ji)術，優化受力(li)結構……CR450動車組整(zheng)車較(jiao)既往車型(xing)減重10%以上，“體重”更(geng)輕、“體質”更(geng)強、能耗更(geng)低。
“這其(qi)中(zhong)小電(dian)(dian)線(xian)(xian)也起了大作用(yong)。一列(lie)動車組有近2萬(wan)根電(dian)(dian)線(xian)(xian)，頭尾(wei)相(xiang)連總長(chang)度超180公里。團隊對列(lie)車電(dian)(dian)氣部件優化設計，使CR450動車組線(xian)(xian)束數量減少10%，重(zhong)(zhong)量減少8噸，相(xiang)當于減少了1輛重(zhong)(zhong)型卡(ka)車的重(zhong)(zhong)量。”CR450BF動車組制造商中(zhong)國(guo)中(zhong)車長(chang)客股份(fen)公司副總工程(cheng)師(shi)朱彥說。
CR450AF動車組(zu)的商務座車廂。新華社記者樊(fan)曦 攝
更舒適——
噪(zao)聲，直接關(guan)乎(hu)乘坐舒適(shi)度(du)。
綜合(he)考慮列車(che)不(bu)同位置聲(sheng)源特性和(he)對整車(che)噪(zao)聲(sheng)影響，技術團隊確定了分(fen)車(che)、分(fen)區(qu)、分(fen)頻的降(jiang)噪(zao)方案，定制化(hua)(hua)開發降(jiang)噪(zao)結構和(he)材(cai)料(liao)。在轉向架區(qu)域，團隊研(yan)制了新型(xing)減振(zhen)器(qi)，有效抑(yi)制車(che)體結構振(zhen)動(dong)向客(ke)室(shi)傳(chuan)播(bo)；客(ke)室(shi)區(qu)域強化(hua)(hua)吸(xi)聲(sheng)和(he)隔聲(sheng)設計，地板(ban)、端(duan)墻采用新型(xing)隔音材(cai)料(liao)。CR450動(dong)車(che)組實現客(ke)室(shi)內噪(zao)聲(sheng)降(jiang)低2分(fen)貝，與(yu)CR400動(dong)車(che)組時(shi)速350公里運行時(shi)相當。
“身高”從4.05米下降到(dao)(dao)3.85米，但走進(jin)車(che)廂，記(ji)者感受到(dao)(dao)內部空間(jian)更大。“通過集成(cheng)化、小型化設計，在列車(che)體積減少5%的(de)同時，旅客(ke)使(shi)用面積增(zeng)(zeng)加4%，兩(liang)端(duan)大件行李存(cun)放(fang)區域增(zeng)(zeng)加了(le)138%。”CR450AF動車(che)組制造(zao)商中國(guo)中車(che)四方股份公司副總工程師(shi)陶桂東說。
車廂(xiang)內部(bu)可隨室(shi)外環境自(zi)動調節(jie)亮度；每個座位都提供USB等充電設施；可提供多功能間(jian)、家庭包間(jian)、商(shang)務包間(jian)等多樣(yang)選(xuan)擇……CR450動車組讓旅(lv)途更舒適。
更智能——
  “你好復興號，打開照(zhao)明。”在CR450AF動車組駕(jia)駛室(shi)，記者話音剛落，駕(jia)駛室(shi)燈光隨之(zhi)亮(liang)起。
輔助駕駛、語音交(jiao)互、超視距檢測……多種智能設計讓(rang)司機操作更輕松。
走在(zai)站(zhan)臺，車(che)(che)外顯示(shi)(shi)屏(ping)(ping)上車(che)(che)次信息、車(che)(che)廂(xiang)(xiang)排布一目(mu)了(le)然(ran)；上車(che)(che)后，客室屏(ping)(ping)幕(mu)全(quan)景展示(shi)(shi)車(che)(che)廂(xiang)(xiang)布局，提(ti)供(gong)可視化座位(wei)導(dao)航(hang)；列車(che)(che)啟動(dong)，顯示(shi)(shi)屏(ping)(ping)自動(dong)推送運行(xing)信息、服務(wu)信息并提(ti)供(gong)影音娛(yu)樂；下車(che)(che)前，屏(ping)(ping)幕(mu)顯示(shi)(shi)到站(zhan)信息并提(ti)醒(xing)開門方向。每(mei)個乘(cheng)車(che)(che)關鍵(jian)節點，乘(cheng)客都(dou)有更(geng)智能的體驗。
CR450BF動車組外觀。新華社(she)記者(zhe)樊曦 攝
國鐵集團有關負責人(ren)表示，下一步國鐵集團將安排CR450動(dong)車(che)組(zu)樣車(che)開展一系列線路試驗(yan)和考(kao)核，進一步檢驗(yan)各(ge)項(xiang)性能指標。
讓我們一起期待CR450早日投入運營(ying)！
