時速400公里!揭秘全球最快高鐵 廣州至北京僅5小時?

編輯︰紀小廷

  中國高鐵不斷自我突破,時速400公里的高速動車組正加緊研製,計劃年內下線樣車,並於2025年投入使用,屆時將成為世界上最快的高速列車。

CR450勢成世界最快高鐵

  2017年9月,時速達到350公里CR400復興號動車組在京滬高鐵上線運營,打造了世界高鐵運營速度的新標桿。如今,運行時速達到400公里的CR450動車組正加緊研製。

  「CR」即「中國鐵路」(China Railway)的英文簡寫,後面的數字則表示實驗中的最高時速。因此CR400指的是實驗最高時速400公里,實際運行時速350公里;CR450則是實驗最高時速450公里,實際運行時速400公里。

  CR450動車組投用後,有望成為世界上最快的高速列車。跟以往的動車組相比,CR450有哪些具體突破呢?

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CR450動車組新技術部件在時速400公里運行條件下的性能驗證試驗取得成功。(網上圖片)

突破1 :跑得快 試驗車時速達453公里

  CR450工程自2021年啟動以來,先後完成了17項新技術部件樣機研製,開展57項科研試驗,創造了動車組明線單列時速453公里、相對交會時速891公里和隧道交會時速840公里新紀錄。

突破2:停得穩 數字模型精確計算

  從運行時速350公里到400公里,最關鍵的技術,不是能不能跑起來,而是能不能停得住、停得穩、停得準。

  根據鐵道科學研究員介紹,最重要的是制動系統,讓高速運行的列車在很短時間內停得下來。頂層技術指標要求,CR450的制動距離要達到與CR400時速350公里時保持一致,同樣是6,500米,這就需要提升整個列車的制動能力。

  正在試驗的制動盤在仿真極端工況下,逐漸由黑變紅,再由紅變黑,溫差可以超過700℃。而變化過程中積累的數據都會存入「智慧大腦」,搭建數字模型,對每一個環節進行精量計算。

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用於減速停車的制動盤,在仿真極端工況下溫差超過700℃。(圖片來源:影片截圖)

突破3: 功率升 列車體重減少12%

  想要讓列車跑得快、停得穩、能耗低,就要讓它的「體力」更強、「體重」更輕。

  根據鐵道科學研究員介紹, CR400的牽引功率是9,600千瓦,CR450的則要達到11,000千瓦,為此,研究人員減輕了列車的重量。

  CR450車體的重量大約10噸,比既有的CR400復興號列車減少12%左右;同時運行阻力、能耗指標各降低20%;制動性能和牽引效率分別提升20%和3%,讓列車在制動距離、噪聲、能耗指標不變的情況下,實現運營時速提高50公里,達到時速400公里。

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實驗數據存入「智慧大腦」搭建模型,對每一個環節進行精量計算。(圖片來源:影片截圖)

突破4:材料新 首次使用永磁電機

  按照設計要求,CR450動車組在時速提高50公里的同時,噪聲和能耗等環保指標都不超過CR400復興號列車。這得益於輕質高效的新材料、新技術的應用,這些新材料新技術也帶動了高鐵產業鏈不斷提質升級。

  CR450牽引系統的永磁電機,第一次應用在中國商業運營的高鐵列車上。工作狀態下,它的帶電在兩千伏以上,轉數每秒一百轉,功率提高14.5%。

  另外,CR450動車組採用了大量碳纖維復合材料,這種材料相比傳統材料密度更低,擁有輕量化、高強度、耐高溫、抗疲勞等一系列技術指標優勢,有利於車輛減重、提速和降低能耗。

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CR450動車組採用了含有稀有金屬的永磁材料和大量碳纖維復合材料,擁有輕量化、耐高溫、抗疲勞等優勢。(圖片來源:影片截圖)

廣州至北京僅需5小時?

  有媒體稱,廣州到北京的高鐵全長約2,200公里,按實驗中450公里的時速,大約5小時就可以從廣州到北京。

  但需要留意,這只是理想情況,實際營運中,受到線路條件、列車性能等限制,運行時間必然會超過5小時。

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