根据国家铁路集团《2020年铁道统计公报》,我国铁路营业里程已达到14.63万公里,其中高速铁路营业里程达到3.8万公里。随着“复兴号”中国标准动车组的投入运营,我国已成为世界高铁商业运营速度最高,里程最长的国家。“复兴号”是我国具有完全自主知识产权的中国标准动车组,它的成功研制生产并投入运营,标志着我国铁路成套技术装备特别是高速动车组已经走在世界前列。今天我们就来盘点一下,“复兴号”上五大中国制造的高科技。
外形
乘坐过“复兴号”的乘客一定对其流线科幻的外形印象深刻。与既有动车组(如“和谐号”)相比,“复兴号”的外形有了很大改变。以中车青岛四方机车车辆股份有限公司出厂的CR400AF“复兴号”动车组为例,其修长的流线型车头“飞龙”极为引入瞩目。该车体高度从3.7米增高到了4.05米,车体断面积增大了7.3%。这些变化在提升运力的同时给予乘客更加舒适的乘车体验。然而增长的“身材”对于车辆的气动性能就提出了更高的要求。中南大学高铁研究中心主任梁习锋教授表示,“复兴号”周身流畅的线条和曼妙的身姿,不但令人赏心悦目,更彰显外形设计的高科技含量。“复兴号”车头在中心和其他相关单位进行过反复的检验和测试,不断优化设计,最终获得了更趋完美、更符合空气动力学要求的外形。
动力
牵引传动系统是动车组的动力源。“复兴号”中国标准动车组最高试验时速可达400公里以上,这得益于其拥有一整套高科技动力装备,靠的是包括牵引电机、牵引变压器、牵引变流器技术在内的牵引传动系统、高压系统等核心技术的整体提升。目前,我国具备自主设计、自主制造动车组核心动力的能力,成为世界上少数全面掌握这一技术的国家之一。中车株洲电力机车研究所有限公司副总经理、总工程师冯江华表示,相比“和谐号”,“复兴号”牵引动力更为“澎湃”。而中车株洲所设计的传感识别和传动控制系统,能够智能化完成动力分配,解决轮轨打滑等问题,不仅大大提高安全性,更能降低能耗。京沪高铁实测结果显示,在350公里时速下“复兴号”与“和谐号380”相比,总能耗下降了10%。以京沪高铁为例,“复兴号”往返一趟能省5000多千瓦时的电。
电力输送
“复兴号”在飞速行驶时,需要不断地从铁轨上方的高压电线汲取电能,这样才能保证列车有充足的动力运行。将列车与高压线连接起来的装置就叫做受电弓。“复兴号”高铁每次行驶距离动辄达上千公里,时速数百公里。在行驶过程中受电弓始终处于与高压电线的摩擦过程中,可想而知受电弓承受着巨大的压力。中车赛德铁道电器科技有限公司高压电器项目负责人王俊表示,通过采用高分子材料,增高绝缘子高度,增加绝缘子伞裙直径和数量以提高爬电距离,改进主电路母排接线端子位置以提高绝缘距离,在弓头位置加装经过试验测试的翼片以提高空气动力学性能等措施,科研人员有效提高了受电弓的可靠性。受电弓使用更加安全可靠,减少了故障率和产品的维修频次。目前我国受电弓的安全性、稳定性都已经达到国际先进水平,并拥有完全自主知识产权。此外,通过车顶高压电器设备的集成以及受电弓的“下沉”,有效降低了车辆运行阻力,降低了气动噪声,使“复兴号”运行更加平顺、安静。
安全
在世界高速列车领域,科研人员对于车辆安全的追求永无止境。“复兴号”采用的碰撞防护系统结构复杂,设计难度大。中车四方股份公司研发团队经过两年的攻关,自主开发了碰撞防护系统。“复兴号”首次应用被动安全技术,即通过增设碰撞吸能装置,提高动车组的被动防护能力。中车四方股份公司副总工程师丁叁叁表示,被动安全防护,也就是当列车发生碰撞时,碰撞吸能单元通过有序变形吸收碰撞能量,保障乘客区域不变形,冲击减速度可控,为乘员提供安全保障。据悉,“复兴号”的碰撞防护系统,设计吸能容量达6.8兆焦,这一指标已经达到国际领先水平。
静音
乘坐“复兴号”,还有一个感触就是车厢里非常安静,这是因为“复兴号”有一个非常优良的降噪指标。根据测试,当“复兴号”以时速350公里高速运行时,客室噪声最大仅为65分贝,这仅相当于正常人们交流说话的声音,远远优于70分贝的“优”等线。中车四方股份公司技术中心副主任陶桂东表示。优化动车组的结构,包括新型流线型车头、平顺化的车顶受电弓、全包型式的车端风挡等降低了气动噪声;此外还采用了新型的隔音材料。最终实车试验时,车内噪声最多降低了4至6分贝,比研发团队的预期目标更优。一个安静的客室环境就这样营造出来了。
上世纪90年代,中国铁路人刚刚开始追赶世界高铁技术。如今,中国制造与中国创造让“复兴号”中国标准动车组从亮相起,就阔步登上世界高铁列车的顶峰。未来,一列列驰骋在广袤中国大地上的“复兴号”,将持续发动科技创新的强大引擎,奔向美好的明天。(刘琛)
（刘琛）
