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专访动车组制造公司总工程师,揭秘高速动车组
武广高铁客运专线今日开通运营。它将武汉到广州原本需要10个小时的旅途,压缩到了短短的3个小时。
武广高铁是京广高速铁路的重要组成部分,位于湖北、湖南、广东三省境内,北起武汉站,途经咸宁、岳阳、长沙、株洲、衡阳、郴州等市,南到广州南站,全线共15个车站。目前,它是世界上一次建成里程最长、运营速度最快的高速铁路。
■唐山造动车组,两车“重联”跑出394.2公里的时速,创世界纪录
■350公里的时速超过飞机起飞速度,列车运行时局部会产生13级大风
■时速350公里动车组瞬间刹车,5公里内可安全停下来
12月9日,武广高铁客运专线上进行了一个试验。两车“重联”的动车组跑出394.2公里的时速。试验用动车组的产地就是唐山。它们是由中国北车唐山轨道客车有限责任公司自主创新开发的。今日开通的武广高铁上奔驰的动车组大部分就产自唐山。
日前,本报记者专访中国北车唐山轨道客车有限责任公司总工程师孙帮成。他为我们揭开了武广高速动车组的神秘面纱。
速度
唐山造动车组能跑多快?
12月9日,上午7时56分,由国产CRH3013动车组和CRH3017动车组“重联”组成的D55002次试验列车加速驶出广州南站。列车在开动后16分钟内就提到350公里的时速,超过了飞机起飞时的速度。
8时54分,列车经过湖南郴州段后,开始向更高的速度冲击,时速很快突破380公里。9时05分,列车时速达到394.2公里,创造了在两车“重联”情况下世界高速铁路运营速度的最高纪录。10时51分,列车圆满完成武广铁路客运专线全程1068.6公里的试运行任务,平稳停靠在新武汉站,共用时2小时55分。
“高速奔驰”能持续多久?
■武广高铁途经环境复杂,桥隧占66.7%
“武广高速动车组是京津城际动车组的升级版。”孙帮成总工程师首先明确,它是自主创新的品牌,具有完全自主知识产权。
京津城际铁路全长120公里,京津两地用时30分钟,动车组最高运行时速350公里,但是这个速度只维持短短的10分钟左右。武广客运专线全长1068.6公里,武广两地3小时08分到达,CRH3动车组至少要在1小时以上的时间里保持350公里的最高运行时速,全程平均时速达341公里以上。
“京津城际高速动车组好比是短跑运动员,而武广客运专线高速动车组是中长跑运动员。”孙帮成说,武广高速动车组的设计,比照了800米中长跑运动员的节拍,优化了牵引系统的参数设计,提升了牵引性能,使动车组8800千瓦的功率得到充分的发挥,具有更好的启动加速和持续高速运行能力。
■近日,92岁高龄的离休干部刘亚南(左)和老伴一起参加高铁体验活动。
■供图/新华社
■武广高铁试运行时最高时速达394公里,创世界纪录■供图/陈亮
安全
遇到突发事件能及时停车吗?
高速动车组运行,牵引动力性能和制动性能同样至关重要。
专家解释,目前国产高速动车组在牵引系统、制动系统等方面均世界领先。时速350公里的高速动车如果瞬间刹车制动,需要减速滑行6500米。我国自行研发的“列控”技术遇到紧急情况,通过地面主控室信号指令,动车组可以保证在5公里内安全停下来。
“武广客运专线上常规的在线运行列车,32公里范围内互通信息数据,自动保持14公里的安全车距,实现‘盲跑’。”列车系统可对前方32公里范围内的线路和车辆情况进行自动报告和预警。
此外,当司机睡着了或者出现意外,每隔六七秒没有踩呼唤踏板,列车会自动提醒,第一次通过光、声提醒,司机没反应,第二次列车会发出警告,第三次列车会自动降速,甚至停车。
时速超飞机起飞速度安全吗?
350公里的时速,列车运行时会形成“列车风”,局部相当于13级风力。武广高铁全线修建了防护栅栏,列车将全程封闭运行,确保行车安全。
波音747飞机的起飞速度大约220公里/时,时速350公里的动车组会脱离钢轨飞起来吗?孙帮成介绍,解决这一难题,唐车公司主要采用优化动车组空气动力学性能来实现技术要求,对动车组外形做了进一步平滑设计,增加外风挡,对受电弓导流罩、空调导流罩、转向架裙板和前端总成等车体空气动力外形进行了优化设计。“试验证明,新一代高速动车组实现了原有基础上降低空气阻力5%的目标。”
乘坐
如此高速会感觉不舒服吗?
据报道,在武广客运专线高速运行的动车组车厢里,将矿泉水瓶倒置于窗台,矿泉水瓶是不会倒的。全线弯道无数,乘客却始终感觉在“走直路”。技术人员说,高铁的转弯半径达到了7公里,是时速110公里列车转弯半径的10倍。弧大了,乘客会感觉走的都是直路。
武广CRH3动车组内装设备继承了京津动车组的特点,使动车组更加舒适。此外,武广专线动车组还在空调系统设置空气压力自动保护装置,避免列车高速会车及通过隧道时因压力波让旅客产生不适。
生产
CRH3动车组是如何研发的?
由于运行线路地形复杂,在研制过程中,研发人员进行了大量的仿真试验。孙帮成介绍,“根据武广铁路客运专线里程长、线路复杂、桥梁隧道多等特点,我们进行了牵引、制动、受流性能等28个方面72大项的型式试验和试运行。”
“通过仿真计算以及动应力测试的结果,进行了裙板、设备仓底板等部件的强度优化,抗疲劳能力更优良,这种优化已经达到诸如锁、螺栓、垫圈等细节部件。”孙帮成说。
据了解,列车上每拧好一颗螺帽,一根接头,都会刻上安装人的名字,责任精准到人。据了解,即使拧螺帽,用力多少,也是有严格要求的,不同螺帽用力不同。
■ 新闻链接
为啥“重联”运行?
“重联”列车的主要目的是增加载客量,一般的高速动车组只有8节车厢,载客610人,“重联”载客数量会翻番。这是从我国国情出发的。据铁路部门透露,武广铁路本月26日全线开通,选择这个时间开通,也是为缓解春运客流高峰提供准备。
■文/本报记者杨利军 通讯员吴可超