12月29日10時，隨著面紗徐徐揭下，打造的高動車全球設計運營時速最快的世界商業(yè)時速式高鐵列車——CR450動車組樣車正式亮相。
CR450動車組最大的創(chuàng)新突破，正是最快組樣列車以時速400公里運行時，噪聲、鐵寫能耗、車正制動距離等指標與既有復興號時速350公里運行時相當。目標
提速50公里，同時關鍵性能指標不“衰減”，世界商業(yè)時速式這意味著CR450動車組要更節(jié)能、運營更輕盈、最快組樣更靜謐、鐵寫更智能！車正
阻力更小：給轉向架穿上“褲子”
列車高速飛馳，氣動阻力會隨速度的二次方增長。
從時速350公里提速至400公里，阻力將增加近30%。此時，列車牽引系統(tǒng)的絕大部分力氣都消耗在與空氣的“對抗”中?！耙肱艿每欤粌H要動力更強，還要阻力更小?！敝袊F道科學研究院集團有限公司首席研究員趙紅衛(wèi)說。
如何有效減阻？CR450動車組的外形設計是關鍵。CR450動車組樣車共有兩列，一列CR450AF彰顯“銳龍追夢”，一列CR450BF寓意“科技之光”。它們的樣貌和風格雖各有千秋，但“既好看又好用”是兩者的共同特點。
“在限定的空間和尺度下，追求空氣動力學性能的最優(yōu)，同時反映剛柔并濟的中式美學，是我們的最大亮點?！敝熊囬L客股份有限公司副總工程師朱彥介紹，基于仿生學設計的CR450BF車頭造型，充分展現(xiàn)了動車組的高速度與力量感。
更值得驕傲的是，經(jīng)過測試，兩個新車頭均使列車運行時阻力降低2%左右，性能更優(yōu)越、運行更節(jié)能。
除了車頭減阻，CR450動車組還首次采用轉向架裙底板一體化全包覆結構，它就像給動車組穿了一條“褲子”，讓動車組不懼狂風呼嘯。再加上新型材料的加持，一系列創(chuàng)新舉措讓CR450動車組整車更加平順化，列車空氣動力學性能有效提升，運行過程中的空氣阻力降低20%以上。
體重更輕：全身進行輕量化設計
為了使列車速度加快、能耗降低，要在“瘦身”的同時強健體格。研發(fā)團隊開出的“藥方”是一副“復合沖劑”——進行全要素輕量化設計。
“我們應用碳纖維等新材料，大范圍使用‘拓撲優(yōu)化’技術，通過精準的受力分析，找到最優(yōu)的受力結構，在該加強的位置加強，在可以去除的部分去除，最終實現(xiàn)‘體重’更輕、‘體質’更強的目標。”中車四方股份有限公司副總工程師陶桂東說。
電氣系統(tǒng)是整車的神經(jīng)系統(tǒng)，一列復興號動車組所使用的線纜頭尾相連總長度超過180公里。為了使線纜的重量更輕、數(shù)量更少、設備占用空間更小，研發(fā)團隊不斷進行輕量化、小型化改進，最終將線纜總長度減少到130公里。
“給列車‘瘦身’，小到電纜線、大到轉向架，每個部件都不放過?！碧展饢|表示，研發(fā)團隊以斤為單位，逐個稱重，逐個把關。如今，列車較以往減重10%以上，接近一節(jié)車廂的重量。
噪聲更低：采用化繁為簡逐個擊破策略
噪聲，直接關乎乘坐舒適度。
提速50公里，通常會給列車帶來近2分貝的噪聲增量。朱彥直言：“想要降低噪聲，通常需要更多的重量和更大的空間，可CR450動車組既要身體輕、空間足，噪聲還不能大，這些給研制帶來巨大挑戰(zhàn)?！?/p>
單一材料的性能再優(yōu)異，也不可能解決所有的噪聲問題。面對復雜的系統(tǒng)性問題，研發(fā)團隊采用化繁為簡、逐個擊破的策略，從噪聲源和傳遞路徑出發(fā)，先后用2年時間、進行上百種材料比對，最終定制化開發(fā)出符合CR450動車組需求的降噪結構和材料。
如今CR450動車組可實現(xiàn)客室內(nèi)噪聲降低2分貝，與既有動車組時速350公里運行時相當——乘客于風馳電掣中心靜身安。
為了提速50公里，科研團隊破解的難題不勝枚舉。歷經(jīng)七年艱苦攻關，他們破除重重困難，成功讓CR450動車組樣車下線！
今后，面向CR450樣車的試驗驗證與商業(yè)運行，科研團隊還將不斷迎難而上，勇闖高鐵科技創(chuàng)新前沿的“無人區(qū)”。正如趙紅衛(wèi)所說：“我們的目標就是打造世界商業(yè)運營時速最快的高鐵?！?/p>
（科技日報記者 洪星 攝）
