CRH380A新一代高速动车组的新魅力
 
作者:中国南车
 
发布时间:2011-06-30
 

CRH380A新一代高速动车组是中国南车四方股份公司开发、设计、制造的铁路核心技术装备,拥有完全的自主知识产权。动车组系统解决了高速状态下的结构可靠性、动力学性能、振动模态匹配、气动性能等关键技术。线路试验和跟踪试验研究表明,CRH380A新一代高速动车组实现了高速、安全、环保的运营需求。 

中国南车四方股份公司为京沪高铁提供的高速动车组分为CRH380A和CRH380AL两种型号的动车组,前者为8编组,后者为16编组。 

关键词:瞩目焦点 

和谐号CRH380A新一代高速动车组去年在中国南车四方股份公司问世以来,即成为中国高铁的“新名片”。去年5月在上海世博会展出,成为铁路馆一道亮丽的风景。今年在博鳌国际论坛会议期间,CRH380A新一代高速动车组在海南东环高铁投入运营,受到中外贵宾的赞誉。 

关键词:新头型

和谐号CRH380A外观美观大气,车头看起来更细更长,更加圆润流畅, CRH380A新一代高速动车组的头型长度为12米,比CRH2型的动车组要长2.6米,其实头型设计的复杂程度远远不止我们看到的线条更流畅这样简单。 

头型设计是一个非常复杂的过程,设计过程中需要考虑的因素繁多,各设计变量和气动性能之间相互关联、相互制约,需要在诸多设计变量之间取得平衡,以达到最佳的设计效果。 

CRH380A新一代高速动车组设计运行速度380公里/小时,新头型的设计面临的气动环境极其复杂。与航空相比,新一代高速动车组头型设计还要面临地面气流的扰动,两车交汇时车体的激荡以及车体通过隧道时气流的变化,因此高速列车的外形设计比飞机更富有挑战性。  

在系统研究各设计要素和不同线路条件的基础上,通过对比分析,研发人员设计了20种列车头型,综合分析技术性、文化性和工程可实施性,初选了10种头型基本方案。通过三维流场数值仿真分析和多目标优化,确定了5种备选头型,共进行了17项75次仿真计算。对备选方案制作1:8模型,分别进行了19个角度、8种风速的风洞气动力学实验和3种风速、4种编组的风洞噪声试验,对优选出的方案进行了样车试制,完成了22项试验验证,确定了新一代高速列车的头型方案。试验表明,新头型在气动阻力、气动噪声、列车尾车升力、侧向力,综合气动性能等方面达到世界领先水平。其造型概念取材于长征火箭,寓意比肩航空,取势腾飞。  

其造型概念取材于长征火箭,蓄势而动,横空出世,寓意中国腾飞的速度和力量。造型圆润、光滑,线条流畅,形态饱满,体现着“和”的思想。试验表明,头车气动阻力降低15.4%,尾车升力接近于0,交会压力波小于±6kPa,气动噪声降低了7%,新头型综合气动性能优良。 

关键词:高安全

和谐号CRH380A新一代高速动车组安全裕量十分充足。列车的安全性有个很重要的安全指标,在国际上叫脱轨系数。就是不同时速下的列车,不管是时速120公里,还是时速300公里,还是时速380公里的高速列车,它的脱轨系数都要小于0.8,经过测试,CRH380A新一代高速动车组的脱轨系数达到了0.13,构架横向加速度低于限度的25%,远低于限度标准。可见CRH380A的安全余量十分充足。 

CRH380A是按照严谨科学的研发流程设计的,每个部件都经过严格的试验验证,比如说关键部件转向架构架的疲劳强度试验要进行1000万次。再比如,关键部件车体要进行车体静强度试验、车体气密强度试验、车体模态试验、车体气密疲劳试验;车体焊接残余应力测试;车体动应力测试等等。

京沪高铁全长1318公里,途经244座桥梁、22座隧道,线路之长、运营环境之复杂堪称世界之最,当运营时速达到300公里时,高速车体的运用环境发生了质的变化,列车通过隧道或者两列车交会时,列车车体会受到一个巨大的“挤压力”(即气动载荷), CRH380A是按照正负6000帕设计的,也就是说拇指大小的面积就要承受6公斤的压力。新一代列车的承载强度比以前提高了50%。 

另外,列车进出隧道时,车内的压力会产生变化,当车内压力由4000帕降到1000帕时,时间大约是180秒,而标准是50秒。 

关键词:高节能环保

和谐号CRH380A新一代高速动车组是通过减小运行阻力,降低振动噪声,提高再生能量利用率来实现的。 

降低气动阻力是控制高速列车能耗的关键,头型设计以空气动力学理论为指导,对诸多设计变量循环优化,提升气动阻力性能,头车气动阻力降低15.4%,线路实测整车阻力降低约5%。 

和谐号CRH380A新一代高速动车组采用流线型新头型,制动采用电控制动的方式,再生能量的回馈率达到了90%以上。 

据了解, 和谐号CRH380A京沪高速列车全部采用绿色能源电力牵引,时速300公里运行时的人均百公里的耗能约为3.64千瓦时,只相当于客运飞机的1/12,小客车的1/8、大型客车的1/3,京沪高铁一次旅行人均能耗为48度电。 

足的动力性能能确保动车组优良的加速性能及高速运行能力,从而保证动车组运行准点率。 

CRH380A动车组牵引系统具有部件体积小、单元配置灵活、易扩展等技术特点,采用14M2T编组方式,设7个动力单元,每个动力单元包含1台变压器、2台变流器和8台牵引电机。列车整车牵引功率达到2万千瓦以上。在接口和结构尺寸的约束下,改善关键部件的材料、结构,匹配通风冷却能力,全面提升牵引系统容量和匹配性能。单元功率提升23%,重量仅增加10%。。 

加速到300km/h不到4分钟,加速到300km/h距离为12公里。加速到350km/h不到6分钟,加速到350km/h距离为22公里。 

关键词:时尚人本

和谐号CRH380A新一代高速动车组的旅客界面充分体现了先进性、现代感和中国文化特色。旅客界面的设计科技、时尚、人本,满足多样化、个性化需求,应用人体工程学理论与方法,采用工业造型设计和环境艺术设计,充分利用有限的结构空间,合理布置功能空间的平面与立体布局,并提供便捷舒适的服务设施,进一步提升旅客乘座舒适度。 

列车设有一等车、二等车、商务车及餐车、VIP观光区等。 

商务车设置可躺可旋转软席座椅,座椅分为单人座椅和双人座椅两种,座、躺任意切换,还可以通过手动方式实现整体180°旋转,变换座椅朝向。座椅采用高档真皮蒙面,带有宽大的私密罩壳,具备一定的私密空间,受外界影响小,同时配有电视、小桌板、电源插座、阅读灯等配套设备,满足乘客旅途休息、娱乐、就餐及办公等需求。 

VIP观光区紧临司机室,设可躺可旋转软席座椅、高档沙发、电子幕帘,多功能边柜等,为旅客提供高速动感的观光体验。“电子幕帘” 位于司机室与观光区之间,旅客可通过调节玻璃透光度,达到观光或休息的目的。多功能边柜分左右两侧,为旅客提供折叠桌、书报架、电视等功能,供旅客旅行休闲、就餐使用。 

为满足特殊旅客的需求,列车上设有适合残疾人乘座区、卫生间和轮椅无障碍通道。一二等车均采用旋转座椅。列车设置独立餐车,为全列车提供供餐、就餐服务。各车设置了卫生间、洗脸间、大件行李存放处、电开水炉。设置数量、面积均有较大提升。 

列车的灯光设计主要采用了隐藏式主照明灯光,借鉴了现代的建筑学理念,为旅客提供平静柔和的光环境。 

关键词:高舒适

当列车以300km/h运行时,车外噪声急剧增强,其中气动噪声随速度的5~6次方增长,轮轨噪声随速度的2~3次方增长。因此控制噪声是动车组设计的关键技术。 

研发人员按照等声压级和分频段控制原则,设计了全新的动车组头型,使气动噪声降低7%,通过隔音地板、高隔声车窗、高隔声内风挡、浮筑地板结构等多种新结构的应用,实现了时速300公里时客室噪声水平不超过66分贝的目标,远低于飞机客舱内噪声,与普通铁路客车160km/h运行内部噪声水平基本持平,确保了乘坐舒适性。据了解,飞机是80分贝,在高速公路上的时速120公里的小汽车是76分贝。 

联系我们  |  隐私声明  |  意见&建议  |  网站地图  |  常见问题解答
中国南车股份有限公司  www.csrgc.com.cn    2010 版权所有  京ICP备09045719号
公司地址:中国北京市海淀区西四环中路16-5号    邮政编码:100036    电话:+86-10-51862017    传真:+86-10-63984766    
技术支持:信息技术部