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我们的目标是打造世界商业运营时速最快的高铁——写在CR450动车组样车正式发布之际

时间:2025-02-12 14:58 作者:科技小编A

12月29日10时,随着面纱徐徐揭下,全球设计运营时速最快的高铁列车——CR450动车组样车正式亮相。

CR450动车组最大的创新突破,正是列车以时速400公里运行时,噪声、能耗、制动距离等指标与既有复兴号时速350公里运行时相当。

提速50公里,同时关键性能指标不“衰减”,这意味着CR450动车组要更节能、更轻盈、更静谧、更智能!

列车高速飞驰,气动阻力会随速度的二次方增长。

从时速350公里提速至400公里,阻力将增加近30%。此时,列车牵引系统的绝大部分力气都消耗在与空气的“对抗”中。“要想跑得快,不仅要动力更强,还要阻力更小。”中国铁道科学研究院集团有限公司首席研究员赵红卫说。

如何有效减阻?CR450动车组的外形设计是关键。CR450动车组样车共有两列,一列CR450AF彰显“锐龙追梦”,一列CR450BF寓意“科技之光”。它们的样貌和风格虽各有千秋,但“既好看又好用”是两者的共同特点。

“在限定的空间和尺度下,追求空气动力学性能的最优,同时反映刚柔并济的中式美学,是我们的最大亮点。”中车长客股份有限公司副总工程师朱彦介绍,基于仿生学设计的CR450BF车头造型,充分展现了动车组的高速度与力量感。

更值得骄傲的是,经过测试,两个新车头均使列车运行时阻力降低2%左右,性能更优越、运行更节能。

除了车头减阻,CR450动车组还首次采用转向架裙底板一体化全包覆结构,它就像给动车组穿了一条“裤子”,让动车组不惧狂风呼啸。再加上新型材料的加持,一系列创新举措让CR450动车组整车更加平顺化,列车空气动力学性能有效提升,运行过程中的空气阻力降低20%以上。

为了使列车速度加快、能耗降低,要在“瘦身”的同时强健体格。研发团队开出的“药方”是一副“复合冲剂”——进行全要素轻量化设计。

“我们应用碳纤维等新材料,大范围使用‘拓扑优化’技术,通过精准的受力分析,找到最优的受力结构,在该加强的位置加强,在可以去除的部分去除,最终实现‘体重’更轻、‘体质’更强的目标。”中车四方股份有限公司副总工程师陶桂东说。

电气系统是整车的神经系统,一列复兴号动车组所使用的线缆头尾相连总长度超过180公里。为了使线缆的重量更轻、数量更少、设备占用空间更小,研发团队不断进行轻量化、小型化改进,最终将线缆总长度减少到130公里。

“给列车‘瘦身’,小到电缆线、大到转向架,每个部件都不放过。”陶桂东表示,研发团队以斤为单位,逐个称重,逐个把关。如今,列车较以往减重10%以上,接近一节车厢的重量。

噪声,直接关乎乘坐舒适度。

提速50公里,通常会给列车带来近2分贝的噪声增量。朱彦直言:“想要降低噪声,通常需要更多的重量和更大的空间,可CR450动车组既要身体轻、空间足,噪声还不能大,这些给研制带来巨大挑战。”

单一材料的性能再优异,也不可能解决所有的噪声问题。面对复杂的系统性问题,研发团队采用化繁为简、逐个击破的策略,从噪声源和传递路径出发,先后用2年时间、进行上百种材料比对,最终定制化开发出符合CR450动车组需求的降噪结构和材料。

如今CR450动车组可实现客室内噪声降低2分贝,与既有动车组时速350公里运行时相当——乘客于风驰电掣中心静身安。

为了提速50公里,科研团队破解的难题不胜枚举。历经七年艰苦攻关,他们破除重重困难,成功让CR450动车组样车下线!

今后,面向CR450样车的试验验证与商业运行,科研团队还将不断迎难而上,勇闯高铁科技创新前沿的“无人区”。正如赵红卫所说:“我们的目标就是打造世界商业运营时速最快的高铁。”

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