本报记者 陆娅楠 12月9日,由中国北车唐山轨道客车有限责任公司自主创新开发、具有完全自主知识产权的新一代高速动车组,在武汉至广州的铁路客运专线上跑出394.2公里的最高时速,创两车“重联”制式下的世界高速铁路最高运营速度,使武汉与广州3小时通达,比原先缩短7小时。
“武广高速动车组是京津城际动车组的升级版,实现了三大创新突破。”中国北车唐车公司总工程师孙帮成表示。
短跑变长跑
运输距离更长,安全性丝毫没有减弱
武广客专开通以前,京津城际铁路被视为中国高速铁路的技术制高点。然而,京津城际铁路全长仅120公里,最高运行时速350公里只维持10分钟左右。将于12月26日开通的武广客运专线,全长1068.6公里,动车组要保持最高运行时速350公里至少1小时以上。
“如果将铁轨比作是一条跑道,京津城际的动车组好比是短跑运动员,而武广客专的动车组就是中长跑运动员,必须科学合理地分配和使用力气。”孙帮成介绍,武广高速动车组的设计,比照了800米中长跑运动员的节拍,通过优化牵引系统参数设计的功能,具备了更好的启动加速和持续高速运行的能力。
铁道部副总工程师张曙光介绍,“武广高速动车组优化了车轮与轨道的关系,安装在地面的无线闭塞中心系统,能让高速动车组的‘大脑’更灵活。可以在32公里内互通信息数据,自动保持14公里的安全车距,实现‘盲跑’。”
尽管速度高、运距长,但武广高速动车组的安全性丝毫没有减弱。据孙帮成介绍,武广动车已经累计试运行11万公里,未出现任何故障,而且公司也为动车准备了比较全面的应急预案。如果遭遇突发事件,高速动车组可以在两分钟内从350公里减速停车;如果某一车厢起火,列车可以自动封闭该车厢,并以80公里时速继续前行10分钟,使火车可以顺利驶出隧道。
平原跑变障碍跑
线路挑战更多,但动车组智能化程度更高,噪音更小
京津城际铁路修建在平原上,坡道少,坡度小,线路较平直,列车运行条件优良。武广客运桥隧比达66.7%,坡道多,坡度大,需要穿越的隧道数量居世界高铁第一,坐在车内是否会产生强烈耳鸣、胸闷?车内是否会有剧烈的噪音?
张曙光介绍,动车组过隧道时,车外压力达到6000帕,而车内最高只能有200帕才能在人体可接受范围。处理不好列车会横向移动、打晃。“很多国外同行因为不能解决这一技术难题,因此过隧道时只能减速,而现在中国已经解决了这些技术难题。”
“武广客专试运行的数据证明,新一代高速动车组比原有动车的空气阻力降低了5%,运行更平顺,乘坐感更舒适。”据孙帮成介绍,唐车的科研人员结合空气动力学减阻设计,为CRH3动车组设置了良好的密封性能,车体内部压力从4000帕降低到1000帕的平均时间在75秒以上,远远优于50秒的国际标准。动车的空调系统还设置了空气压力自动保护装置,避免了旅客在列车高速会车及通过隧道时身体产生的不适。
单人跑变双人跑
载客量更大,“多拉快跑”跑出世界第一速
京津城际铁路上奔跑的动车组是单列8节编组,荷载小,车辆加速更省力,好比一个人进行百米冲刺。据介绍,目前世界范围内高速铁路普遍采用这种单车运营模式,平均运营时速不超过300公里。
武广客专的动车组采用两列“重联”运行方式,列车共有16节车厢,载客1100多人。在速度不变的情况下,载客数量却翻了一倍,这对列车运行的同步性要求更高。
“这就好比两个人,一前一后牵着手,以同样的速度、同样的姿势飞奔向前。”孙帮成介绍,在武广高速动车组自主研发中,我国已经系统解决了动车组高速“重联”的双弓受流技术难题,使动车组能够安全可靠地通过双受电弓,将能量传递到动力部件上。
12月9日,武广铁路客运专线在两车“重联”的制式下,跑出了341公里的平均旅行时速。“350公里的时速,3分钟间隔发车,明年春运期间,武广客专每天可运送20万人次,完全能满足客运需求。”铁道部总工程师何华武说。