中国的战略性新兴产业高铁频传技术新突破

1、中国战略性新兴产业高铁频传技术新突破1中国正试验时速605公里列车高铁时速有望翻倍中国南车制造的CIT500型的试验速度达到了 605公里/小时原标题：南车试验更高速列车高铁时速有望翻倍中国高铁的速度有望再翻倍。南车青岛四方机车车辆股份有限公司厂区内，一列银灰色超速试验列车 停放在厂区的铁轨上，这列台架试验速度每小时达到605公里的列车，被命名为更高速度的试验列车。实际上，这项试验早在两年多前就已开始，为了这次试验，南车四方公 司经过七次方案讨论会。参加试验的电气开发部部长焦京海最近回忆说：“ 10-200公里时一点担心都没有，车速上了 550公里以上心情开始激动，到 600公里时就开始有点

2、紧张了。”试验止步于605公里，是因为制定的试验目标为600公里，试验台 建设时是按600公里设计的，再往上冲速度，担心对试验台不好 ”，高级主 任设计师李兵解释说。当时速提升到605公里的时候，试验没有马上停止，保持速度运行了10分钟，这相当于在地面上行驶了 100.8公里。技术难度比飞机高高铁就像一架飞机在不停地起降”，中科院力学所杨国伟研究员这样说。 杨国伟创立了跨声速非线性气动弹性研究，为中国高铁与大飞机研制提供空 气动力与气动弹性的技术支撑。坐飞机最危险的是起飞和降落，因为地面效应包括建筑、风对飞机的激 扰，所以，飞机设计的难点在起和降的过程。而高速列车始终在地面上高速运 行，从空气

3、动力学车与空气相互的作用角度，既要考虑地面对列车的强激扰， 也要考虑到高速运行状况下气流激扰。波音737的巡航阻力系数约在0.028左 右，6辆编组试验列车整车阻力系数约为 0.48左右，所以说更高速列车比飞 机在天上巡航时的技术难点要复杂得多。”杨国伟说。民用飞机每小时飞行距离800-850公里，中国研制的更咼速试验列车设计 速度在每小时500公里以上，与目前在线上以每小时 380公里最高时速运行 的CRH380A相比，技术的边界条件必须清晰。空气动力学性能的受轨道不平顺影响，振动激扰响应不断加大，如何保 证列车高速运行的安全性；如何保证舒适的乘车环境；比提高速度更重要的 是能够很好的停下来

4、。”试验现场指挥梁建英说。列车运行的阻力，包括车轮与轨道摩擦的机械阻力和车辆受到的空气阻 力。高速下制约速度的抗衡者是空气，当列车以每小时200公里行驶的时候，空气阻力占总阻力的70%左右，和谐号CRH380A在京沪高铁跑出时速486.1 公里时，气动阻力超过了总阻力的 92%，如果跑到500公里以上，95%以上 都是气动阻力了 ”，李兵说。空气阻力和列车运行速度的平方成近似正比关系， 速度提高2倍，空气阻力将增至4倍。正是这个平方关系，让设计师绞尽脑 汁。空气阻力受三大因素影响，一是车头迎风受到正压力，与车尾受到的负 压力间产生的压差阻力；二是由于空气黏性作用于车体表面的摩擦阻力；三 是列车

5、底架以及列车表面凹凸结构引起的干扰阻力。工程师们为降低空气阻力，应用仿生学和空气动力学理论，创作了 100多 种头型概念，优选构建了 80余种三维数字模型，开展了初步空气动力学仿真， 比选出20个气动性能较优的头型，进一步进行气动优化，制作出 1： 20实物 模型，根据仿真数据和美观效果，最终制作五款 1： 8头型分别做了风洞力学 试验和气动噪声试验，名为 箭”的头型被选中，其气动噪声、气动阻力参数最 优。从气动性能来讲， 箭与民航客机是可以PK的。”李兵说。让数百吨重的更高速列车在线路上飞跑，除了减少气动阻力外，加大牵 引能力是另一个关键。 六辆编组更高速试验列车牵引总功率可达到 21120

6、千 瓦。正是有了我们自主开发的大功率牵引系统，才有高速试验列车实现台架 试验605公里/小时的可能。”焦京海说。大功率的牵引传动系统的技术研发，具有强大的技术扩散效应，除列车 之外可应用在其他制造领域。大功率的牵引传动系统技术具有很好的外延性，除轨道交通领域以外，大功率的牵引传动系统在很多工业传动领域都有 很广泛的应用，比如轧钢系统、船舶推进系统、石油钻井、电力系统等等。”南车时代电气技术中心主任荣智林说。高速列车运行依靠电能，是由受电弓与接触网接触完成的，这个过程被 称为 受流”环节。这项技术也是迄今为止技术专家们最关注的技术之一。双弓受流”技术曾经是困扰工程技术人员的一个技术难点，现在看来

7、这个也不太像技术难点了 ”梁建英说。车辆在高速运行时，前弓在取电滑过接触网时， 会形成一个激扰波，导致后弓的离线可能性加大，影响车辆的牵引性能。女口 何保证后弓受流的稳定性，这是技术上的难点。但是现在看来，已经不存在 了”。追求更快速度速度是技术发展的综合实力。如同中国两弹一星”的研制，举全国之力，近万名科研技术人员参与了高速列车的技术创新。试验列车的速度还只是实验室内的数据，实际的线路数据还有待于进一步验证，我们希望有个高的速 度值，让全世界都能进一步了解中国的高铁技术和产品水平，其中的过程需 要踏踏实实去做，而决不能急于求成。”梁建英说。时速605公里是试验台上跑出的，不是在线路上的数据，

8、实际的线路试 验还需要一系列的考核。”李兵说。2007年4月3日，法国TGV在线路上创 造574.8公里/小时试验最高速度，目前为止尚未有新的记录刷新。2010年12月京沪先导段试验蚌埠-枣庄，CRH380A达到最高时速486.1公里，这个速度 尽管是运营试验速度，它有别于法国 TGV的纯粹试验速度。就运营试验的速 度值来讲它是世界上最高的。2011年，“7 2甬温线特别重大铁路交通事故后，中国高铁开始了对更 高质量目标的追求，其中包括安全性、可靠性、舒适性等。事实上事故并不 是缘于车的质量，但是这次事故却对中国高铁的发展带来了极大的影响。所 有的铁路人，包括南车四方的技术人员都在反思，那就是

9、如何更好、更稳健 地推进国家的高速铁路事业。试验列车的研制是一个非常艰苦的过程。它以 CRH380A新一代动车组技术创新成果为基础，遵循安全可靠的运行目标，针 对系统集成、车体、转向架、牵引、网络控制、制动系统进行了诸多技术创 新，实现了碳纤维材料、镁铝合金、纳米材料、风阻制动系统等一系列新技 术、新材料的装车试验验证。整个列车的研制历经了两年多的时间。试验列车完成在实验室的测试后，在厂区内一条3.7公里的环形试验线上 进行了一个月可靠性试验，运行里程约 1000公里。受线路条件限制最高速度 不得超过时速30公里，对整车、系统及部件完成了初步可靠性验证 ”，工程 师告诉记者。多项新技术有待验证

10、高铁，是中国战略性新兴产业之一，而更高速列车则是中国创新能力的 又一标志性作品。工程师与科学家渴望上线试验衔接试验台的验证结果，更 加深入地探索超高速列车三大核心技术理论，即轮轨技术、空气动力学性能 与弓网关系。对工程师而言，诸多项设计是无法在台架试验中完成的，更高速列车的 三项核心技术有两项无法验证，即空气动力学性能与弓网关系。比如，台架试验在室内完成，缺少了风，则无法完成空气动力的试验。更高速列车首要的验证是车的阻力特性，牵涉到能耗；其次是升力特性，涉及 到脱轨系数；第三是脉动力的大小，涉及到列车的安全性。还有就是交汇瞬 时风的阻力，以及安全的避让距离。从理论上讲，目前已有的公式对400公

11、里与500公里的车应该是适用的，就研究和印证来说，这些都是需要通过线 上试验进一步验证。”杨国伟说。另外，即便是双向滚动试验台，也无法完成 受电弓与接触网的受流试验。对做基础理论研究的科学家而言，他们希望验证共性关键技术的基础理 论机理。以脱轨系数为例，车辆运行时，在线路状况、运用条件、车辆结构 参数和装载等因素最不利的组合条件下可能导致车轮脱轨，评定防止车轮脱 轨稳定性的指标叫脱轨系数，这个系数越大越容易脱轨。根据国际标准，0.8作为脱轨安全性的指标。但是我们对高速列车试验 时发现，列车在线上以480公里的速度，脱轨系数只有0.1-0.2左右，远远小 于0.8。如果以每小时550公里的速度，

12、实际运行时的脱轨系数是多少？它涉 及到高速基础力学的研究。全球范围的科学家们一直希望破解脱轨系数之 谜。”转向架高级工程师马利军说。带动行业发展本世纪是高铁的时代。美国总统奥巴马在2011年国情咨文中表示，没有 理由让欧洲和中国拥有最快的铁路”，奥巴马强烈意识到，高铁将是重塑美国 全球竞争力的技术制高点。技术上一定是要抢占制高点，谁有抢占技术的制高点的能力，谁就有带动行业发展的能力。以技术的先进性驱动市场的需求， 这是全球市场经济竞争的规律。”梁建英说。2007年法国TGV创造 全球第一速”，以抗衡德国磁悬浮列车抢占市场的 挑战。法国正是因为在路上跑了 570多公里，给世界各国明确的信号，我的

13、 技术是可行的。从此之后，世界高铁市场法国成为佼佼者。”杨国伟说。中国高铁驶向世界的脚步正在提速，说明高速仍旧是趋势。探索500公里以上超高速列车的技术，既是一项前瞻性的研究，也是拓展国际市场的技术储备。技术的成熟需要积淀，而市场的拓展则是瞬间的外延。中国高铁从2004年开始，经过9年的时间，从引进、消化、吸收到如今技术的全面领先，更 高速试验列车的研制是技术纵向发展的制高点，只有掌握技术的制高点，才 能够使技术纵向与横向相互传递，覆盖市场的面积递增。这个试验列车它的基础是在CRH380A技术向上拓展的，而城际列车则是向下的拓展。高铁这么 多年的技术创新，其技术先进性已经向上下游产品传递。”梁

14、建英说。对技术的追求并未停止。为了更好地理解空气动力学的作用关系，南车 四方股份公司正在计划筹建一个小规模的风洞实验室。虽然我们是一个工程单位，但是我们需要自己去突破，掌握和积淀一些新技术，想为以后留下点 什么。”梁建英对记者说。对更高速试验列车的线路验证，国家有关方面给予了充分的关注，列车 的上线试验工作已在全面展开，列车的各项技术性能将在线路试验中得到进 一步验证。整个过程将分阶段实施，会一步步获取各种技术参数。我们期盼它有非常好的表现，让全世界都进一步了解中国高铁技术。”工程师们说。（来源：21世纪经济报道）2014年01月17日2长编组动车试跑杭甬高铁长度为8节高铁列车的两倍2013年

15、04月09日中国宁波网讯 继世界最先进的CRH380D抵达杭州之后，昨天，杭甬高 铁首次迎来长编组高铁列车 CRH380B-6447L试跑。各种国内最先进车型陆续 亮相，预示着杭甬高铁联调联试进入关键期。CRH380B-6447L长编组高铁实验列车，总共有 16节，长度为普通8节 高铁列车的两倍，是CRH380B型列车的一种，加L表示长编组，昨天该车进 行杭甬信号拉通试验。从外形看，CRH380B车型有着圆润的“海豚型车头”， 外形流畅优美，能够有效减小高速运行时的空气阻力，优化后的车头气动阻 力降低了近10%。清明期间，两列国内最先进的高铁列车 CRH380D型试验列车到达杭州。 如不出意外

16、，这两列车即将参加试跑宁杭甬高铁，CRH380D型动车组由青岛四方庞巴迪铁路运输设备有限公司生产，设计运营时速为350公里，最高运营时速为380公里，最高试验时速为420公里，是目前国内最先进的动车组。 值得一提的是，这种车型加速性能优越，为目前国内动车组之最，同时乘坐 平稳舒适，非常适合像宁杭甬这种沿途多站的城际间需要。按照计划，宁杭甬高铁的联调联试将持续到5月20日左右，5月底开始列车运行试验。届时，列车将以实际列车运行图为基础试跑，每天准点开行， 停靠沿线车站，技术人员将以此收集技术参数，进行故障模拟演练等。（记者包凌雁）3中国成功研发时速 500公里高速试验列车和城际动车组2013年0

17、1月19日新华网北京1月19日电（记者齐中熙）中国南车以 CRH380A动车组形 成的创新成果为基础，目前已成功研制出时速 500公里高速试验列车和中国 首列城际动车组。中国南车股份有限公司副总裁王军 19日在经济参考报社、新华网、中国 新华新闻电视网等共同举办的“发现中国创造力高层战略研讨会”上说这番 话的。他说，先进和关键技术引不来、换不来，引进技术必须坚持“以我为主” 中国南车通过自主创新，全面掌握了高速动车组系统集成技术，建立了完整 的高速列车研发制造体系，培养了一支结构合理、学科完整的技术人才队伍。 4顶级动车组昨天试跑杭甬高铁最高试验时速420公里2013 年 04 月 10 日

18、07： 04原标题：顶级动车组昨天试跑杭甬高铁最高试验时速420公里昨日，CRH380D-6601动车组运行在杭甬高铁宁波洪塘段。新华社发中国宁波网讯 昨天，目前世界上最顶级的动车组首次试跑杭甬高铁和杭 宁高铁。该动车组编号为 CRH380D-6601，是一列综合检测动车组，总共8节车厢，里面装的也是检测设备。与平常黄色的综合检测动车组不同的是，该动车组车身呈白色。CRH380D型动车组由青岛四方庞巴迪铁路运输设备有限公司（BST）生产，设计运营时速350公里，最高运营时速380公里，最高试验时速420公里，是目前国内最先进的高铁动车组，放眼世界也属顶级。随着CRH380D-6601检测车的试

19、跑，意味着杭甬高铁联调联试阶段所有试验车型均已参与全线测 试。如果顺利的话，杭甬高铁和杭宁高铁将从下个月起进入列车运行试验， 届时，列车将以实际运行图为基础试跑，每天准点开行，停靠沿线车站，技 术人员将在车上进行运行图参数测试、故障模拟等多项试验，乘务人员则要 进行各种应急演练。据介绍，CRH380D型动车组将成为杭甬高铁和杭宁高铁主要运营列车之 一。该车型加速性能好，很适合车站相对密集的杭甬和杭宁高铁使用。”知情 人士说。与动车试跑同时进行的是制定杭甬高铁运行图。据了解，杭甬高铁开通 后，会新开行时速300公里的“G字头高铁列车，目前宁波北上往杭州、上海 方向“D字头动车也将全部改走杭甬高铁以提升车速。届时，“D字头动车跑宁波东到杭州南全程将缩短到1个小时以内，而“G字头动车则在40分钟以 内。宁波除了将开通至杭州、南京、上海的“ G字头列车外，很有可能还开通到北京、天津、合肥、青岛的“ G字头列车，宁波到北京最快将达到 5个半小 时以内，到合肥2个半小时。昨天，CRH380B-6447L长编组动车组也在杭甬高铁进行了试跑。 己者 吴 明京5哈大高铁10日开始时速300公里首个夏季运行试验2013 年 04 月 10 日 12: 51原标题：哈大高铁开始首个夏季运行提速试验中新社沈阳4月10日电（记者 周音）沈阳铁路局副局长高文10日在哈大 高铁夏季运行图试验列车