高铁时速有望翻倍 高铁时速有望翻倍　难度高近万科研人员参与研发

高铁倍速引人注目。中国高铁速度翻倍正在测试时速605公里的列车

在南车青岛四方机车车辆有限公司厂区，一辆银灰色超速试验列车停在厂区铁路轨道上。这种台架试验速度为每小时605公里的列车被命名为更高速度的试验列车。

高铁倍速引人注目。中国高铁速度翻倍正在测试时速605公里的列车

其实这个实验两年多前就开始了。为了这次测试，南车四方公司已经进行了七次项目讨论。

参加测试的电力发展部部长焦景海最近回忆说:“速度在100-200公里的时候，根本不用担心。车速超过550公里，心情开始激动。到了600公里，就开始有点紧张了。”

测试停在605 km，因为测试目标是600 km。

高级总设计师李冰解释说:“试验台建成时，是按600公里设计的，然后就冲上去了，怕对试验台不好。”

当车速增加到605 km时，测试并没有立即停止，车速保持运行10分钟，相当于在地面行驶了100.8 km。

技术难度比飞机高

参与测试的电力发展部部长焦景海回忆说:“在时速100到200公里的情况下，完全不用担心。当时速超过550公里时，情绪开始激动。时速600公里的时候，就开始有点紧张了。”测试以605公里/小时停止，因为设定的测试目标是600公里/小时。“当试验台建成时，它被设计为600公里/小时，然后冲上去，担心这对试验台不利，”高级总设计师李冰说。

当车速增加到605 km时，测试并没有立即停止，车速保持运行10分钟，相当于在地面行驶了100.8 km。

中国科学院力学研究所研究员杨国伟说:“高铁就像一架不断起飞和降落的飞机。”。杨国伟创立跨音速非线性气动弹性研究，为我国高速铁路和大型飞机的发展提供空气动弹性技术支持。

“飞行最危险的是起飞和降落，因为地面效应包括建筑物和风的扰动，所以飞机设计的难点在于起飞和降落的过程。但是高速列车在地面上总是高速运行，所以不仅要考虑列车的强扰动，还要考虑高速运行时的气流扰动。波音737的巡航阻力系数约为0.028，6组试验列车的整列阻力系数约为0.48。所以高速列车的技术难度比飞机在天空中巡航要复杂得多。”杨国伟说。

民用飞机的飞行距离为每小时800 ~ 850公里，我国研制的较高速试验列车的设计速度为每小时500公里以上。相比于网上最高时速380公里的CRH380A，技术边界条件必须明确。

"空轨道不平顺影响气动性能，振动激励响应增大。如何保证列车高速运行的安全性，如何保证舒适的乘坐环境是一个课题。比提高速度更重要的是能够停好。”考点指挥官梁建英说。

列车运行阻力，包括车轮与轨道摩擦产生的机械阻力和车辆受到的空空气阻力。空 air是限制高速时速度的竞争对手。“当列车以200 km/h的速度行驶时，空空气阻力约占总阻力的70%。和谐CRH380A在京沪高速铁路上以486.1 km/h的速度运行时，气动阻力超过总阻力的92%。如果速度超过500 km/h，则超过95%。空空气阻力与列车运行速度的平方近似成正比，速度会增加2倍，空气阻力会增加到4倍。正是这种四方关系让设计师绞尽脑汁。

空空气阻力受三大因素影响，一是前部正压与后部负压之间的压力阻力；二是由于空空气粘度作用在车身表面的摩擦阻力；三、列车底架和列车表面凹凸结构造成的抗干扰性。

除了减少空气动力阻力，增加牵引能力也是让几百吨的高速列车在线路上飞行的另一个关键。“六组高速试验列车的总牵引功率可达21120千瓦。正是有了我们自行开发的大功率牵引系统，高速试验列车才有可能达到每小时605公里的台架试验速度。”专家说。

高速列车的运行依靠电能，电能是通过受电弓与接触网的接触来完成的。这个过程叫做“电流接收”。这项技术也是迄今为止技术专家最关心的技术之一。“双弓集流”技术曾经是困扰工程技术人员的技术难点。“现在看起来不像是技术难题了，”梁建英说。

近1万名研究人员参与了研发

速度是技术发展的综合实力。像我国“两弹一星”的研制，近万名科技人员参与了高速列车的技术创新。

“时速605公里的速度在测试台上用光了，不是线上的数据。实际的线路测试还需要一系列的评估。”李冰说。2007年4月3日，法国TGV在线路上创下最高测试速度574.8 km/h，至今无新记录。2010年12月，京沪先导段测试蚌埠-枣庄，CRH380A达到最高时速486.1 km/h，与法国TGV纯测试速度不同。就运行测试的速度值而言，是世界上最高的。

2011年“7·23”甬温铁路交通事故后，中国高铁开始追求更高的质量目标，包括安全、可靠、舒适。事实上，事故不是由汽车质量造成的，而是对中国高铁的发展产生了很大影响。包括南车四方的技术人员在内的所有铁路工作者都在反思，即如何更好、更稳健地推动国家高铁产业。测试列车的开发是一个非常困难的过程，已经持续了两年多。

脱轨系数之谜有待解开

高铁是中国的战略性新兴产业之一，高铁是中国创新能力的又一里程碑。工程师和科学家渴望连接试验台的验证结果，探索超高速列车的三大核心技术理论，即轮轨技术、空气动性能和弓网关系。

对于工程师来说，很多设计无法在台架试验中完成，高速列车三大核心技术中有两项无法验证，即空气动性能和弓网关系。

对于做基础理论研究的科学家来说，他们想验证常见关键技术的基本理论机制。以脱轨系数为例，车辆行驶时，在线路条件、运行条件、车辆结构参数和载荷等最不利的组合下，都可能导致车轮脱轨。评价车轮抗脱轨稳定性的指标称为脱轨系数，该系数越大，越容易脱轨。

根据国际标准，脱轨安全性指标取0.8。“但我们测试高速列车时，发现列车脱轨系数只有0.1 ~ 0.2，远小于时速480公里时的0.8。时速550公里实际运行中脱轨系数是多少？涉及高速基础力学的研究。全世界的科学家一直想解开脱轨系数之谜。”转向架高级工程师马立军说。