CR450動(dòng)車(chē)組跑出了單列時(shí)速453公里、相對(duì)交會(huì)時(shí)速896公里的最新紀(jì)錄,正在進(jìn)行運(yùn)營(yíng)前的60萬(wàn)公里運(yùn)用考核。這款被視為“十四五”重大工程明星裝備的動(dòng)車(chē)組,通過(guò)22%的減阻突破、50噸減重革命和300余種降噪方案篩選,實(shí)現(xiàn)了運(yùn)營(yíng)時(shí)速400公里的跨越,標(biāo)志著中國(guó)高鐵正式邁入自主創(chuàng)新的“速度無(wú)人區(qū)”,還帶動(dòng)2000余家企業(yè)構(gòu)建起自主可控的產(chǎn)業(yè)鏈集群。
在滬渝蓉高鐵宜昌北至漢川段的線路上,每天清晨CR450動(dòng)車(chē)組都會(huì)從宜昌北站出發(fā),在近300公里線路上開(kāi)啟“折返跑”模式,日復(fù)一日地完成著看似單調(diào)卻至關(guān)重要的“刷里程”任務(wù)。運(yùn)用考核是動(dòng)車(chē)組的必經(jīng)之路,在各項(xiàng)指標(biāo)合格的前提下,必須跑夠60萬(wàn)公里,才能獲得載客運(yùn)營(yíng)的資格。
前期試驗(yàn)期間,CR450一舉跑出了單列時(shí)速453公里、相對(duì)交會(huì)時(shí)速896公里的驚人紀(jì)錄。這意味著當(dāng)兩列CR450擦肩而過(guò)時(shí),它們之間的相對(duì)速度約為音速的0.7倍,空氣壓力波沖擊、氣動(dòng)噪聲激增、車(chē)體結(jié)構(gòu)承壓等一系列極端工況同時(shí)疊加。從CR400到CR450,時(shí)速?gòu)?50公里躍升至400公里,這50公里的突破進(jìn)入了“速度無(wú)人區(qū)”,每一公里的提升都帶來(lái)了指數(shù)級(jí)的技術(shù)挑戰(zhàn)。
CR450之所以能跑得如此之快,背后是設(shè)計(jì)理念的全面革新。隨著列車(chē)運(yùn)行速度提升,氣動(dòng)阻力在總運(yùn)行阻力中的占比大幅增加,時(shí)速達(dá)到400公里時(shí),占比已超過(guò)90%,成為影響能耗與效率的主導(dǎo)因素。為此,CR450團(tuán)隊(duì)進(jìn)行了系統(tǒng)性的減阻優(yōu)化。對(duì)于旅客而言,最直觀的感受是“加速更快”。數(shù)據(jù)顯示,CR450動(dòng)車(chē)組從起步到提速至?xí)r速350公里,僅需4分40秒,而當(dāng)前運(yùn)營(yíng)的時(shí)速350公里復(fù)興號(hào)動(dòng)車(chē)組則需要6分20秒,提速周期縮短了100秒。CR450投入運(yùn)營(yíng)后,能夠進(jìn)一步拉近城市間的時(shí)空距離。
CR450的每一項(xiàng)性能指標(biāo)都是對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的挑戰(zhàn)與超越。在速度、能耗、噪聲、制動(dòng)距離等關(guān)鍵指標(biāo)上,CR450均實(shí)現(xiàn)了國(guó)際領(lǐng)先。最終確定的兩種仿生頭型——“飛箭”與“鷹隼”,具有大長(zhǎng)細(xì)比的流線型設(shè)計(jì),讓阻力顯著降低。列車(chē)底部的轉(zhuǎn)向架區(qū)域也采用了創(chuàng)新的一體化全包覆結(jié)構(gòu),消除了形狀阻力和干擾阻力。以時(shí)速350公里運(yùn)行時(shí),CR450的整車(chē)阻力較CR400減小了22%。
CR450不僅要跑得快,還要跑得安靜。時(shí)速提升50公里往往會(huì)帶來(lái)噪聲的顯著增長(zhǎng),但CR450的設(shè)計(jì)要求卻是“速度提升,噪聲不變”。為此,制定了分車(chē)、分區(qū)、分頻的降噪策略。如今,在時(shí)速400公里的運(yùn)行條件下,CR450的車(chē)內(nèi)噪聲小于70分貝,相當(dāng)于坐在一輛時(shí)速70公里的家用汽車(chē)中。
CR450不僅更快速,還更綠色。相比現(xiàn)有的CR400復(fù)興號(hào),在時(shí)速提升50公里的同時(shí),能耗反而降低了20%以上。這一突破得益于永磁牽引系統(tǒng)和整車(chē)輕量化設(shè)計(jì)。CR450大量采用碳纖維復(fù)合材料、鎂合金等新型材料,并應(yīng)用拓?fù)鋬?yōu)化技術(shù),整車(chē)重量較CR400減輕了50噸。重量的降低不僅減少了輪軌摩擦產(chǎn)生的機(jī)械阻力,還降低了牽引系統(tǒng)的負(fù)荷,進(jìn)一步提升了能效。
CR450的研制帶動(dòng)了2000余家企業(yè)形成產(chǎn)業(yè)鏈集群,覆蓋20多個(gè)省市。形成了“用產(chǎn)學(xué)研”相互融合的鐵路技術(shù)創(chuàng)新體系,以及完整的“元件-部件-系統(tǒng)-整機(jī)”產(chǎn)業(yè)鏈條。這種“技術(shù)+產(chǎn)業(yè)”的雙元驅(qū)動(dòng)模式,打造了全球領(lǐng)先、規(guī)模最大的高速列車(chē)研發(fā)、批量制造能力。從前期驗(yàn)證結(jié)果看,CR450動(dòng)車(chē)組運(yùn)行速度、緊急制動(dòng)距離、噪聲、能耗等頂層指標(biāo)全面落實(shí),達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平。未來(lái),CR450動(dòng)車(chē)組及其先進(jìn)技術(shù)將不斷擴(kuò)大我國(guó)高鐵技術(shù)世界領(lǐng)跑優(yōu)勢(shì),進(jìn)一步帶動(dòng)全球高鐵技術(shù)的共同進(jìn)步。