南车试验更高速列车 高铁时速有望翻倍

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本报首席记者 赵忆宁 青岛报道
    中国高铁的速度有望再翻倍。
    南车青岛四方机车车辆股份有限公司厂区内，一列银灰色超速试验列车停放在厂区的铁轨上，这列台架试验速度每小时达到605公里的列车，被命名为更高速度的试验列车。
    实际上，这项试验早在两年多前就已开始，为了这次试验，南车四方公司经过七次方案讨论会。
    参加试验的电气开发部部长焦京海最近回忆说：“100-200公里时一点担心都没有，车速上了550公里以上心情开始激动，到600公里时就开始有点紧张了。”试验止步于605公里，是因为制定的试验目标为600公里，“试验台建设时是按600公里设计的，再往上冲速度，担心对试验台不好”， 高级主任设计师李兵解释说。
    当时速提升到605公里的时候，试验没有马上停止，保持速度运行了10分钟，这相当于在地面上行驶了100.8公里。
    技术难度比飞机高
    “高铁就像一架飞机在不停地起降”，中科院力学所杨国伟研究员这样说。杨国伟创立了跨声速非线性气动弹性研究，为中国高铁与大飞机研制提供空气动力与气动弹性的技术支撑。
    “坐飞机最危险的是起飞和降落，因为地面效应包括建筑、风对飞机的激扰，所以,飞机设计的难点在起和降的过程。而高速列车始终在地面上高速运行，从空气动力学车与空气相互的作用角度，既要考虑地面对列车的强激扰，也要考虑到高速运行状况下气流激扰。波音737的巡航阻力系数约在0.028左右，6辆编组试验列车整车阻力系数约为0.48左右，所以说更高速列车比飞机在天上巡航时的技术难点要复杂得多。”杨国伟说。
    民用飞机每小时飞行距离800-850公里，中国研制的更高速试验列车设计速度在每小时500公里以上，与目前在线上以每小时380公里最高时速运行的CRH380A相比，技术的边界条件必须清晰。
    “空气动力学性能的受轨道不平顺影响，振动激扰响应不断加大，如何保证列车高速运行的安全性；如何保证舒适的乘车环境；比提高速度更重要的是能够很好的停下来。” 试验现场指挥梁建英说。
    列车运行的阻力，包括车轮与轨道摩擦的机械阻力和车辆受到的空气阻力。高速下制约速度的抗衡者是空气，“当列车以每小时200公里行驶的时候，空气阻力占总阻力的70%左右，和谐号CRH380A在京沪高铁跑出时速486.1公里时，气动阻力超过了总阻力的92%，如果跑到500公里以上，95%以上都是气动阻力了”，李兵说。空气阻力和列车运行速度的平方成近似正比关系，速度提高2倍，空气阻力将增至4倍。正是这个平方关系，让设计师绞尽脑汁。
    空气阻力受三大因素影响，一是车头迎风受到正压力，与车尾受到的负压力间产生的压差阻力；二是由于空气黏性作用于车体表面的摩擦阻力；三是列车底架以及列车表面凹凸结构引起的干扰阻力。

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多项新技术有待验证

    高铁，是中国战略性新兴产业之一，而更高速列车则是中国创新能力的又一标志性作品。工程师与科学家渴望上线试验衔接试验台的验证结果，更加深入地探索超高速列车三大核心技术理论，即轮轨技术、空气动力学性能与弓网关系。

    对工程师而言，诸多项设计是无法在台架试验中完成的，更高速列车的三项核心技术有两项无法验证，即空气动力学性能与弓网关系。

    比如，台架试验在室内完成，缺少了风，则无法完成空气动力的试验。“更高速列车首要的验证是车的阻力特性，牵涉到能耗；其次是升力特性，涉及到脱轨系数；第三是脉动力的大小，涉及到列车的安全性。还有就是交汇瞬时风的阻力，以及安全的避让距离。从理论上讲，目前已有的公式对400公里与500公里的车应该是适用的，就研究和印证来说，这些都是需要通过线上试验进一步验证。”杨国伟说。另外，即便是双向滚动试验台，也无法完成受电弓与接触网的受流试验。

    对做基础理论研究的科学家而言，他们希望验证共性关键技术的基础理论机理。以脱轨系数为例，车辆运行时，在线路状况、运用条件、车辆结构参数和装载等因素最不利的组合条件下可能导致车轮脱轨，评定防止车轮脱轨稳定性的指标叫脱轨系数，这个系数越大越容易脱轨。

    根据国际标准，0.8作为脱轨安全性的指标。“但是我们对高速列车试验时发现，列车在线上以480公里的速度，脱轨系数只有0.1-0.2左右，远远小于0.8。如果以每小时550公里的速度，实际运行时的脱轨系数是多少？它涉及到高速基础力学的研究。全球范围的科学家们一直希望破解脱轨系数之谜。”转向架高级工程师马利军说。

powell

挑战目前人类火车速度极限，很好

最好是高铁通车后， 日常运行速度能突破 380--400 公里/小时，那真的 牛逼了

去隔壁省，还有人坐飞机吗？ 再也没有了

powell

中国飞机飞行速度没有这么慢吧？

民用飞机每小时飞行距离800-850公里，中国研制的更高速试验列车设计速度在每小时500公里以上，与目前在线上以每小时380公里最高时速运行的CRH380A相比，技术的边界条件必须清晰。

powell

SY1350 发表于 2014-1-17 15:33
高铁是无法实现超音速的。光是音爆就能杀死附近的居民了。

在地面， 音速是 1200+ 公里/小时，  飞机都不是任何时候超音速的

在11000~20000m的同温层内，音速的标准值是1062km/h,而且基本稳定.

谁把高铁和音速比较过？

四通八达

YY一下，第一条500km/h的线路是哪里到哪里

powell

四通八达 发表于 2014-1-17 16:02
YY一下，第一条500km/h的线路是哪里到哪里

到那个时候， 大气温室效应已经很严重了，冰川融化， 海平面上升， 上海，杭州已经被淹没

中国的新经济中心是 南京，  首都北京也成了沿海城市，

500KM/H 的第一条线 是  新京京 高铁