CR450動車組揭秘:450公里時速是這麼來的
2024年12月29日,CR450號動車組樣車正式發布,我國新一代時速400公里動車組開發獲得重大突破。其中,「CR」是中國鐵路英文縮寫,「450」為速度等級代碼,代表試驗時速可達450公里,營運時速400公里,成為全球跑得最快的高鐵列車。
CR450動車組樣車為8輛編組,在運作速度、運轉能耗、車內噪音、煞車距離等主要指標方面國際領先!
包括:煞車距離更短、運轉穩定性更優、整車運轉阻力降低22%/減重10%、車內雜訊降低2分貝、客室服務空間增加4%,等等,同時在行車與控制、司機智慧互動、安全監控、旅客智慧服務等方面全面升級。
那麼,CR450是如何研發出來的呢?
中國科學院力學研究所也參與CR450動車組樣車的研發工作,特別是在氣動定型、強風運行安全、噪音環境友善設計方面,提供了有效支撐。
隨著列車速度的提升,氣動性能的改善對於減少能耗至關重要。
在300公里時速下,氣動阻力佔總阻力的75%以上,且隨著速度的增加,列車功率主要用於克服空氣阻力。
CR450動車組需要在現有復興號基礎上氣動減阻21-25%。
為此,中國科學院力學研究所利用自主研發的高速列車雙向動模型測試平台,完成了7個CR450高速列車頭型空氣動力學性能的測試評估工作,為CR450車型定型提供了量化支撐。
CR450動車組樣車動模型試驗
環境風也是影響高速列車進一步加速的關鍵因素。 CR450高速列車由於輕量化設計目標,對其側風抗傾覆能力的要求更高。
中國科學院力學研究所結合空氣動力學與車輛動力學理論,對350-450公里時速範圍內的高速列車運行安全性進行了系統研究,配合提出了高速列車大風環境下的評判指標體系,並製定了風速風向聯合閾值及大風限速運轉方案。
大風環境CR450動車組背風側旋渦演化
隨著速度提升,噪音問題也日益凸顯。
中國科學院力學研究所建立了輪軌/氣動噪音模擬模型,對主要線路噪音源進行了量化排序,並建立了車外多源噪音預測模型,為動車組噪音設計和鐵路環境噪音預測提供了理論基礎。
不同區域聲源隨速度變化的定量比較
這些研究成果不僅提升了CR450動車組的性能,也為我國高鐵技術的未來發展奠定了堅實的基礎。