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“復興號”高速列車試驗速度可達時速400公里及以上。每四天就有三列“復興號”高速列車從這裡下線

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一列“復興號”高速列車,有50多萬個零部件,接線點10萬多個,數據確認項點56000個

2018年3月5日上午,人民大會堂中央大廳。8點剛過,10位全國人大代表在工作人員引領下走到了麥克風前,開始與中外記者互動交流。四方公司轉向架分廠的首席技師郭銳就是其中的一位。

今年41歲的郭銳,享有“大國工匠”之譽。

郭銳從事轉向架生產。轉向架是高速列車的關鍵部位,就像人的雙腿。郭銳做了一個形象的比喻:“一個人的腿如果沒有殘疾,就會跑得很快。如果這個腿有了毛病,就麻煩了。尤其是在奔跑的過程中出現問題,會非常危險。”

轉向架雖然看著比較小,但是幾乎所有的軸承都集中在這兒。如軸箱軸承、齒輪箱軸承,還有制動裝置、電機、驅動裝置等。轉向架既是行走部分,也是驅動部分,對裝配精度要求很高。按技術規程要求,轉向架的裝配精度必須控制在0.04毫米以內。

幾年來,郭銳先後從事了時速200公里轉向架構架研磨,時速200公里轉向架正、反裝,時速200公里、300公里轉向架落成、試驗,提議開發了5項裝配工藝,獲得5項技術專利,解決了多個高速列車製造中的技術難題。

高速列車是一項龐大的系統工程。光一張圖紙,從提出方案到最終敲定,就要經歷反覆的研究論證,進行無數次的仿真分析、無數次的試驗驗證。

四方公司提供的數據表明,一列“復興號”高速列車,有50多萬個零部件,其中提供電力驅動、內核控制、信號傳輸的電線就有5萬多根,接線點10萬多個;總共有56000個數據確認項點,需要進行200項試驗檢測;檢測調試需要大約20天,最後以零缺陷狀態出廠交給客戶。

幾年來,郭銳與他的團隊裝配高速動車組超過1000列,安全運行超過16億公里。郭銳說,一列高速列車的幾十萬個部件,每個部件都必須追求完美,這樣列車的整體性能、速度和安全性才能得到保障。“復興號”高速列車跑起來,才會安全暢快。“復興號”高速列車的裝配精度遠遠超過以前所有車輛的要求,我能參與其中,特別自豪。

像郭銳這樣位於技能人才“塔尖”的首席技能專家,四方公司一共有19人,待遇相當於副總工程師。

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“復興號”高速列車流線型全新設計頭型,車頭兩側有雙“強有力的手”,牢牢地抓住鋼軌

高速列車的速度正在逼近飛機。與航空飛行器相比,高速列車還要面臨地面氣流的擾動,兩車交會時的氣體激盪,以及車體通過隧道時的氣流壓力。因此,高速列車的頭型設計比飛機更具挑戰性。

採訪得知,經過上百次仿真計算、上千次空氣動力學試驗、上萬次線型測試,高速列車研發團隊設計出了30種概念頭型。通過仿真計算、不同環境的氣動力學試驗和噪聲風洞試驗,定型5種頭型做篩選試驗,最後形成了“圓潤光滑、線條流暢、形態飽滿”的“復興號”高速列車全新設計頭型。這種全新低阻力流線型車頭設計優化了頭型結構,提高了抗風能力和高速下的列車安全性,更加適合中國鐵路路線環境。

專家告訴我,為了減少列車氣流阻力,“復興號”還採用了車體平順化設計,在車頭兩側設計了一種“導流槽”,尾車氣動升力被“導流”產生的向下壓力抵消,就像一雙強有力的手,牢牢地抓住鋼軌,不讓火車飛起來。

與“和諧號”動車組相比,“復興號”高速列車體態姣好,看起來線條更優雅,跑起來也更節能。“和諧號”動車組的車頂有個“鼓包”,那裡裝著受電弓和空調系統。“復興號”高速列車把這個“鼓包”下沉到了車頂下的風道系統中,使列車看起來更美。

鎂合金、碳纖維等先進輕量化材料的大量運用,大大減輕了車體重量,擴展了車廂容積。“復興號”高速列車的高度從3700毫米增高到了4050毫米,座位間距更寬敞。在車體斷面增加、空間增大的情況下,按時速350公里運行,人均百公里能耗下降17%左右。列車運行阻力和車內噪聲明顯下降,有效減少了持續運行能量消耗,表現出良好的節能環保性能。

“藍海豚”與“金鳳凰”是網民早期獻給中國標準動車組的暱稱。“復興號”高速列車的兩個車型,分別由四方公司和長客公司生產。兩者均為流線型車體,以白色為基調,分別點綴以藍色或黃色標色,以示區別。於是,就有了網民奉送的暱稱。

細心的人們會發現,新命名的“復興號”中國標準動車組,原來的那列有著藍色標識的“藍海豚”不見了,取而代之的是鮮豔的紅色標識。火車迷們讚歎道,紅色比藍色更耀眼。人們所感到的不僅僅是標色的變化,更是“復興號”高速列車從裡到外的全面創新。

當然,最關鍵的不是它的“高顏值”,而在於它卓越的性能表現。“復興號”高速列車各項性能優異:列車氣動阻力降低了15.4%,隧道交會壓力波降低20%,明線壓力波降低18%,氣動噪聲降低了7%,均達到國際領先水平。

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不斷優化和規範車載設備的降噪要求和設計,對不同材料和結構的隔音進行對比試驗,達到3000多次。“復興號”高速列車的噪音下降了1至5分貝,超越設計目標

試驗證明,隨著速度的不斷提升,高速列車的氣動噪聲會顯著增加。當時速達到300公里時,高速列車的氣動噪聲已超過輪軌噪聲成為主要噪聲源。這樣不但大大降低了乘客的舒適性,而且對鐵路沿線造成噪聲汙染。“和諧號”CRH380型動車組噪音已經較小,優於很多發達國家的高速動車組。在此基礎上,哪怕降低1分貝,也是世界性難題。“復興號”挑戰了這個難題。

為了讓旅客乘車感覺更舒適,中國鐵道科學研究院、中車集團以及相關高校科技人員共同攜手,凝心聚力,頑強攻克高速列車噪音控制難題。

針對高速列車的主要氣動噪聲源是受電弓與轉向架,科研人員積極組織課題攻關,建立受電弓、轉向架氣動噪聲分析模型,取得數據,模擬試驗,逐項改進。

四方公司技術團隊前後探索了3年時間,光是隔音材料的對比試驗,就做了3000多次。為了獲得一組準確的數據,常常通宵達旦,即使出現一點誤差,整個實驗都要從頭再來。

降噪是個系統工程,剛開始製造工廠採取了運用最新降噪材料、加裝吸音裝置等措施,但降噪效果不明顯。四方公司請來國內的結構、流體、材料等領域的專家共同會商。集中力量辦大事的優勢在這裡得到充分體現。大家擰成一股繩,經反覆研究發現,一些車載空調、風機等設備的吸氣排氣造成壓差,也影響降噪。於是,他們優化和規範車載設備的降噪要求和設計,終於讓噪音下降1至5分貝,超越設計目標。

如今,當你乘坐“復興號”高速列車時,基本上聽不到噪音。哪怕是座位底下車輪與鋼軌的摩擦聲都很輕微、很遙遠。要知道這可是350公里的時速。車外雷霆萬鈞之力,車內一片靜悄悄,這是一幅多麼詩情畫意的景象啊。

“復興號”高速列車採用的254項重要標準中,中國標準佔到84%;11個系統96項主要設備,採用了統一的中國標準和型號,具有完全自主知識產權

“中國標準”即“以我為主,為我所有”的技術標準。

一個新標準的確立,需要智慧、話語權和技術底氣。

中國高速列車製造借力世界先進技術,經過十多年的努力,在較短時間實現了重大跨越。當初從歐洲、日本引進的多個技術平臺,經過“兼收幷蓄”,在實現“為我所用”的同時,也帶來了諸多不便和“尷尬”,如車型不能兼容、零配件不能互換等。

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“復興號”高速列車設置了2500餘項自動監測點,採集車輛動態信息達到1500餘項,實現了全列車、全方位、多維度的實時監測和故障診斷、處置

2017年6月26日11時05分,“復興號”高速列車分別在北京南站和上海虹橋站雙向首發,一個形似“飛龍”,一個神似“金鳳”,分別擔當起G123次和G124次高速列車值乘任務。

由此,中國高鐵進入“中國標準動車組時代”。

就在前一天,位於北京西郊的北京動車段喜氣洋洋,一片歡騰。中國鐵路總公司在這裡舉行命名儀式,中國標準動車組被正式命名為“復興號”。從這一刻起,“復興號”高速列車閃亮登場,承載著中華民族偉大復興的中國夢奔向未來。

我國地域廣闊,氣候、地質差異顯著,南北溫度橫跨達±40℃,長距離、高強度的複雜運行環境,對高速列車的適應性提出了極高要求。“復興號”高速列車進行了60萬公里運行考核,比歐洲標準還多了20萬公里。降低全壽命週期成本,提高了安全冗餘,整車性能指標實現較大提升。“復興號”高速列車的設計壽命達到了30年或運行1500萬公里,而“和諧號”動車組則是20年。

為了讓旅客放心乘坐“復興號”高速列車,強大完善的智能化感知系統,滲透到中國標準動車組的每個毛細血管裡,大大提升了列車的“警惕性”。全車設置了2500餘項監測點,比以往監測點最多的車型還多出約500個,採集車輛動態信息達到1500餘項,包括安全性能、環境信息(如溫度)等,並記錄各部件運用工況。為全方位、多維度故障診斷、維修提供支持。

同時,“復興號”高速列車的頭部和車廂連接處,還增設碰撞吸能裝置,若在低速運行中出現意外碰撞時,可通過裝置變形,提高動車組被動防護能力。列車出現異常時,可自動報警或預警,並能根據安全策略自動採取限速或停車措施。此外,還採用遠程數據傳輸,可在地面實時獲取車輛狀態信息,提升地面同步監測、遠程維護能力。

“復興號奔馳在祖國廣袤的大地上。”習近平主席在2018年新年賀詞中的詩意表達,被中國鐵路人視為對近年來中國高速鐵路成就的充分肯定,極大地鼓舞著廣大鐵路人奮勇爭先的激情和鬥志。

“復興號”奔馳在祖國廣袤的大地上,承載著中華民族偉大復興中國夢,承載著人民群眾對美好生活的嚮往,風馳電掣,勇往直前。

來自《人民日報》

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