【大河财立方 记者 史冰倩】在刚刚闭幕的第十二届世界高速铁路大会上,“复兴号”家族新成员——CR450高速动车组成为全球焦点。这款由中车长春轨道客车股份有限公司(以下简称中车长客)参与研制的新一代高铁,标志着中国轨道交通装备制造实现了又一次“能级跃迁”。
7月14日,大河财立方记者随“活力中国调研行”吉林省主题采访活动走进中国地铁和动车组“摇篮”——中车长客,探秘CR450的诞生及其背后的“制造能级跃迁”故事。
CR450领跑世界:关键指标实现六大突破
在中车长客国铁事业部装配产线的展示区,CR450BF动车无疑是众多新产品中的焦点。其鹰隼般流畅的造型,配以月辉银色车身,前端闪耀着金色路徽,恰似“金梭银梭”,视觉上便传递出强烈的速度感与力量感。
据了解,CR450是在2017年下线的CR400“复兴号”基础上实现的又一次重大技术跨越,将列车运营时速从350公里提升至400公里,问鼎全球最快运营高铁。更令人惊叹的是,速度提升50公里后,其能耗、噪声、制动距离等关键指标却与CR400在350公里时速运行时基本持平。
中车长客CR450BF动车组设计师王雷将CR450的突破概括为“六更”。一是更高速,运营时速高达400公里(试验时速450公里),成为世界上最快商业运营高铁;二是更安全,在提速的同时保持了优异的制动距离和运行稳定性;三是更节能,整车运行阻力降低22%并成功减重10%;四是更舒适,客室内噪声降低2分贝,服务空间增加4%,提升了乘坐体验;五是更智能,在行车控制、人机交互、安全监控及旅客服务等核心领域实现了全面升级。六是更绿色,CR450采用了大量可回收利用的内装材料,回收利用率高达95%。
在研发过程中,由于没有可以借鉴的成熟经验和技术平台,CR450动车组研发团队完全凭借着自主创新、正向设计的勇气在“无人区”探索,突破了减阻降耗、减振降噪、全要素轻量化系统集成等成套技术,实现了理论、技术、装备、标准、管理模式的全面创新。
王雷告诉大河财立方记者,在研发过程中,两项核心突破令自己印象深刻。在动力方面,CR450动车组首创应用永磁牵引电机,转换效率较CR400的异步电机提升3%以上。“因为是首次应用,很多特性超出预期,我们在实验过程中攻克了多道难关。”王雷说。
而在车辆减重方面,王雷也表示研发难度前所未有。“以前我们在执行任务时常说要做到‘斤斤计较’,但在这列车的研发设计时我们几乎严格到‘克’,研发团队应用碳纤维、轻质合金等新材料,并运用‘拓扑优化’技术精准分析受力结构,在保证强度的同时成功实现10%的减重目标。”
王雷表示,目前,CR450动车组正按计划进行60万公里运行和一年运用考核。预计明年8月,这款代表世界高铁最高速度的新一代动车组将正式投入商业运营。
“静”益求静:声学实验室的极致追求
一列高铁的诞生,需经过无数严苛测试。中车长客国家轨道客车工程实验室,正是这些测试的核心舞台。这里拥有32台大型试验装备和1个数据中心,设施国际领先、专业领域齐全,为中国高铁的安全性、可靠性、舒适性、节能环保及智能化提供核心验证能力。
其中,专为高铁降噪打造的声学实验室尤为独特。步入其中,外界喧嚣瞬间隔绝。为保障测试精度,实验室四周设置了隔震沟。该实验中心由整车半消声室、全消声室等多功能实验室组成,具备从材料到整车的全链条声学测试能力,为国际领先且行业唯一的声学实验室。
“速度每提升50km/h,理论噪声至少增加2-3分贝。”中车长客高级工程师汤晏宁介绍,“但CR450在400km/h时速下的噪声,却与350km/h的CR400基本相当。
这一成绩背后,是汤晏宁团队自2022年9月至今无数次实验与方案迭代。“整车方案修改不下二三十版,零部件方案多达数百种。” 汤晏宁表示,团队针对不同声源特性,制定了“分车、分区、分频”的降噪策略,定制开发新型结构和材料,转向架区域采用新型减振器抑制振动传递;客室区域强化吸隔声设计,地板、端墙应用新型隔音材料。最终,CR450实现了时速400公里下客室噪声与CR400时速350公里时基本相当的卓越成绩。
创新驱动:助力中国高铁驶向更远
从提速50公里背后的技术突破,到降低2分贝的静音攻坚,中车长客不断刷新“中国速度”与“中国质量”标杆的源动力,深植于其七十年的深厚积淀与创新活力。
中车长客始建于1954年(前身为长春客车厂)、为国家“一五”计划156个重点项目之一的“共和国长子”。中车长客是我国地铁、动车组的摇篮,搭建了动车组、高档客车、城际、市域车、地铁列车、磁浮列车等9大产品平台30个主型产品,相继自主研发“和谐号”“复兴号”等系列产品,填补了多项国内空白,达到世界一流水平。
历经70年发展,中车长客已成为中国核心的轨道客车研发、制造、检修及出口基地,首批国家创新型企业,并获得“国家制造业单项冠军示范企业”称号。
目前,中车长客搭建了以国家级工业设计中心、高速列车本构安全技术铁路行业工程研究中心、更高速动车组系统集成铁路行业工程研究中心、轨道交通车辆系统集成国家工程研究中心为核心的技术创新平台,构建了以吉林长春本部为主体,北京、上海、重庆、德国等海内外研发分中心为辅的一体化全球研发协同体系。
多年来,中车长客深度掌握轨道交通客运装备列车网络等60余项核心学科技术,在碰撞吸能、振动噪音、超导技术、轻量化等方面取得重大突破。
从引进消化吸收再创新到全面自主创新领跑,中国高铁已成为闪亮的“国家名片”。CR450的诞生,是中车长客以创新驱动实现“制造能级跃迁”的生动实践。依托全球研发协同体系,中国轨道交通的“中国标准”与“中国智慧”正持续输出,让这条创新轨道不断向世界延伸。
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