“復(fù)興號”動車組列車

矯陽

“復(fù)興號”動車組列車是中國標(biāo)準(zhǔn)動車組的中文命名，是由中國鐵路總公司牽頭組織研制、具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)、達(dá)到世界先進(jìn)水平的動車組列車。如今，高鐵以其安全、便捷、舒適的優(yōu)勢，成為我們出行首選的交通工具。我國是目前世界上高速鐵路運(yùn)營里程最長，在建規(guī)模最大的國家，高速鐵路總體技術(shù)水平居世界前列，中國高鐵，尤其是“復(fù)興號”動車組，已經(jīng)成為集中展示中國速度、中國智慧、中國力量、中國精神的文化標(biāo)志。

總成

遵循頂層指標(biāo)逐級分解設(shè)計(jì)理念，從環(huán)境適應(yīng)、性能、安全、可靠、舒適、經(jīng)濟(jì)等方面梳理技術(shù)條件要求，形成總體技術(shù)指標(biāo)，充分考慮各系統(tǒng)之間的相互作用關(guān)系，在流固耦合大系統(tǒng)框架內(nèi)，提出系統(tǒng)解決方案。重點(diǎn)圍繞系統(tǒng)動力學(xué)、列車能耗、減振降噪、車輛壽命、檢修維護(hù)、用戶支持等關(guān)鍵技術(shù)性能對各系統(tǒng)進(jìn)行集成設(shè)計(jì)。

頭型

采用優(yōu)美的流線型設(shè)計(jì)，縱向單拱、橫向橢圓造型，扁寬型鼻錐，整體造型流暢，力度內(nèi)斂，體現(xiàn)了現(xiàn)代感、速度感、民族感

車體

基于輕量化的設(shè)計(jì)目標(biāo)、等強(qiáng)度的設(shè)計(jì)理念，車體斷面和車體結(jié)構(gòu)均進(jìn)行了全新設(shè)計(jì)，提升了性能，可以有效保護(hù)乘客區(qū)的安全。

制動系統(tǒng)

基于安全可靠、節(jié)能環(huán)保的設(shè)計(jì)理念，自主研發(fā)，采用主從控制、列車級制動管理方式的直通式電空制動系統(tǒng);優(yōu)化電空匹配關(guān)系，再生制動力利用率高;故障導(dǎo)向安全設(shè)計(jì)原則，硬線+網(wǎng)絡(luò)的冗余控制方式，系統(tǒng)性能安全、可靠。

轉(zhuǎn)向架

在安全冗余、故障導(dǎo)向安全、結(jié)構(gòu)可靠性、輕量化指標(biāo)、動力學(xué)性能等方面達(dá)到國際先進(jìn)水平。

牽引系統(tǒng)

采用主輔一體化、架控模式大功率高度集成的牽引系統(tǒng)，繼承輕量化設(shè)計(jì)理念合理匹配牽引系統(tǒng)參數(shù)，優(yōu)化牽引性能，提高冷卻通風(fēng)效率，降低系統(tǒng)運(yùn)行噪聲，運(yùn)用過分相不間斷供電和救援回送自發(fā)電技術(shù)，實(shí)現(xiàn)列車全工況不間斷供電。

網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)

采用TCN和高速傳輸以太網(wǎng)的雙重冗余設(shè)計(jì)，使列車控制和子系統(tǒng)的故障診斷、檢修維護(hù)更加智能化，同時可將診斷數(shù)據(jù)、運(yùn)行數(shù)據(jù)通過無線傳輸?shù)降孛娣?wù)器，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程下載、設(shè)備在線監(jiān)視和故障分析，從而輔助檢修維護(hù)人員快速排查處理故障。

“復(fù)興號”憑啥這么“?！?/h3>

純正中國血統(tǒng)

中國標(biāo)準(zhǔn)動車組，實(shí)際上就是要進(jìn)行正向設(shè)計(jì)，從硬件到軟件，都擺脫歐日技術(shù)，全部是純正的“中國血統(tǒng)”。在高速動車組254項(xiàng)重要標(biāo)準(zhǔn)中，“復(fù)興號”的中國標(biāo)準(zhǔn)高達(dá)84%。其中整車設(shè)計(jì)以及車體、轉(zhuǎn)向架、牽引、制動、網(wǎng)絡(luò)等關(guān)鍵技術(shù)都是完全自主研發(fā)。“復(fù)興號”中國標(biāo)準(zhǔn)動車組，讓以往“和諧號”存在的型號復(fù)雜、標(biāo)準(zhǔn)不一、技術(shù)平臺多樣等問題成為歷史。

高速以太網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸更智能

“復(fù)興號”的網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)首次引入了高速以太網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸和維護(hù)網(wǎng)絡(luò)，傳輸帶寬由1兆級提升到了100兆級，可在1秒鐘內(nèi)記錄100萬個數(shù)據(jù)。大容量的傳輸帶寬，使“復(fù)興號”的整車檢測點(diǎn)高達(dá) 2500多個，比以前的“和諧號”動車組多了500多個。這些傳感器能采集1500多項(xiàng)車輛狀態(tài)信息，它們就像動車組的眼睛，時時刻刻對列車振動、軸承溫度、牽引制動系統(tǒng)狀態(tài)、車廂環(huán)境等進(jìn)行監(jiān)測，在重要監(jiān)控點(diǎn)，數(shù)據(jù)記錄精度更是達(dá)到微秒級。

高速碰撞乘客區(qū)域不變形

除具備以往動車既有的失穩(wěn)檢測、煙火報(bào)警、軸溫監(jiān)控、受電弓視頻監(jiān)視等安全防護(hù)功能外，“復(fù)興號”首次應(yīng)用被動安全防護(hù)，即通過增設(shè)碰撞吸能裝置，提高動車組的被動安全防護(hù)能力。

被動安全防護(hù)，也就是當(dāng)列車發(fā)生碰撞時，碰撞吸能單元通過有序變形吸收碰撞能量，保障乘客區(qū)域不變形，沖擊減速度可控，為乘員提供安全保障。這相當(dāng)于為列車加了一把“安全鎖”?！皬?fù)興號”的碰撞防護(hù)系統(tǒng)，設(shè)計(jì)吸能容量達(dá)6.8兆焦，這一指標(biāo)達(dá)到國際領(lǐng)先水平?！皬?fù)興號”還在輪軌上加載了防脫線裝置，即使在極端情況下，車輪也絕不會脫軌。

設(shè)于3號車車廂的受電弓

客室噪聲比“優(yōu)”等線低5分貝

乘坐“復(fù)興號”，你還會發(fā)現(xiàn)乘客相互間說話不用提高嗓門了，這是因?yàn)椤皬?fù)興號”有一個非常優(yōu)良的降噪指標(biāo)。根據(jù)測試，當(dāng)“復(fù)興號”以時速350千米高速運(yùn)行時，客室噪聲最大僅為65分貝，遠(yuǎn)遠(yuǎn)優(yōu)于70分貝的“優(yōu)”等線。65分貝是個什么概念？按聲級分定，75分貝為人體耳朵舒適度上限，70分貝是街道環(huán)境聲音。

研發(fā)團(tuán)隊(duì)通過優(yōu)化動車組結(jié)構(gòu)，包括新型流線型車頭、平順化的車頂受電弓、全包型式的車端風(fēng)擋等，應(yīng)用新型隔聲材料，進(jìn)行降噪控制。試驗(yàn)期間光牽引軟件就進(jìn)行了80多個版本的降噪優(yōu)化，最終實(shí)車試驗(yàn)時，車內(nèi)噪聲降低了4～6分貝，比研發(fā)團(tuán)隊(duì)的預(yù)期目標(biāo)更優(yōu)。

“復(fù)興號”又快又平穩(wěn)的秘籍

懸掛系統(tǒng)為動車組減震

我們知道，高鐵線路很難保證鋼軌完全平順。由此會引起車輪和鋼軌之間產(chǎn)生垂向、橫向的振動，尤其是對于高速運(yùn)行的動車組，這種振動更為劇烈。線路不平順和輪對運(yùn)動引起的振動，則需要通過懸掛系統(tǒng)來隔離和緩和，懸掛系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和各種參數(shù)，直接決定了轉(zhuǎn)向架的平穩(wěn)性。

乘坐“復(fù)興號”時，你會發(fā)現(xiàn)，在車廂里非常平穩(wěn)，幾乎感覺不到振動。這是什么原理呢？這要?dú)w功于高速動車組九大關(guān)鍵技術(shù)之一的轉(zhuǎn)向架。其中的懸掛系統(tǒng)是保證動車組平穩(wěn)運(yùn)行的核心技術(shù)。

幾十種方案滾振試驗(yàn)選取最優(yōu)

“復(fù)興號”在研制時，設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)對懸掛系統(tǒng)涉及的20多項(xiàng)參數(shù)進(jìn)行了復(fù)雜的組合匹配，通過建立計(jì)算機(jī)仿真動力學(xué)模型，模擬動車組在0～385千米/時及更高不同速度級運(yùn)行，設(shè)計(jì)了幾十種參數(shù)組合方案。我國擁有世界上唯一的高速整車滾振試驗(yàn)臺?！皬?fù)興號”動車組轉(zhuǎn)向架在這樣的試驗(yàn)臺上進(jìn)行高速滾振試驗(yàn)，才確定了最終的懸掛參數(shù)。

復(fù)興號車廂平穩(wěn)性指標(biāo)優(yōu)于優(yōu)等線

從研發(fā)到制造完成，“復(fù)興號”動車組轉(zhuǎn)向架共經(jīng)過28項(xiàng)仿真試驗(yàn)、16項(xiàng)試制試驗(yàn)和56項(xiàng)研究性試驗(yàn)。“復(fù)興號”動車組在長吉客運(yùn)專線通過了時速250千米及以下速度級的線路動力學(xué)試驗(yàn);在大西綜合試驗(yàn)線，通過時速385千米及以下速度級的動力學(xué)試驗(yàn);在鄭徐高鐵，完成了時速420千米的列車交會動力學(xué)試驗(yàn)，創(chuàng)造了列車交會運(yùn)行的最高速度紀(jì)錄。

據(jù)乘客乘坐舒適性體驗(yàn)，我國制定了平穩(wěn)性指標(biāo)評價標(biāo)準(zhǔn)，小于2.5為優(yōu)級。“復(fù)興號”動車組在線路試驗(yàn)中車廂的平穩(wěn)性指標(biāo)最大僅為 1.92，優(yōu)于優(yōu)等線。