“复兴号”上的黑科技：往返一趟京沪省电5000度

hnrsy

2017-09-29 06:43:57 来源：   科技日报
    “复兴号”：带着“中国心”跑出新速度　　9月21日，“复兴号”中国标准动车组在京沪高铁实现时速350公里运营，标志着我国成为世界上高铁商业运营速度最高的国家。
　　“复兴号”都蕴藏了哪些黑科技？9月25日，科技日报记者来到中车四方股份公司，细探究竟。
　　雕刻中国面孔：往返一趟京沪省电5000度
　　CR400AF动车组一亮相，其修长的流线型车头“飞龙”可谓颜值爆表。
　　为什么是 “飞龙”？“车头造型不仅是为了好看，更关键的是要降低空气阻力。” 中车四方股份公司副总工程师丁叁叁告诉记者，当动车组在时速350公里的高速状态下运行时，90%左右的阻力来自空气，动车组的动力输出几乎都消耗在与空气的对抗上了。
　　与既有动车组相比，“复兴号”的外形有了很大改变。CR400AF动车组的车体高度从3.7米增高到了4.05米，车体断面积增大了7.3%。
　　增长的“身材”必须提升车头的气动性能，使设计难度大大攀升。
　　“为攻克头型技术难题，研发团队最初设计了46种头型概念方案，围绕气动性能开展了海量的仿真计算、风洞试验以及动模型试验，反复评估头型的技术指标和文化特性，才最终敲定‘飞龙’方案。”丁叁叁说。
　　头型的制造是另一大挑战。“‘飞龙’车头棱线曲面造型复杂，由80多块蒙皮拼接而成，对成型精度的要求极高。”中车四方股份公司技术工程部部长张志毅说，80多块蒙皮形状各异，共有3000多条焊缝，加起来长达600多米，如此高的焊接密度，几乎囊括了平焊、横焊、仰焊等所有高难度的焊接姿势。
　　果然，“飞龙”不负重望，表现优异。整车运行阻力降低12%，人均百公里能耗下降17%，当它以时速350公里运行时人均百公里能耗仅3.8度电。
　　“往返一趟京沪节省5000多度电。” 丁叁叁计算出这样一个数字。
　　聪明“中国脑”：1秒钟记录100万个数据
　　“复兴号”有一颗更加聪明的“大脑”，可在1秒钟内记录100万个数据。
　　看看“复兴号”聪明在什么地方。
　　“复兴号”建立了大量的传感系统，整车检测点达2500多个，比以前动车组多了500多个。“这些大大小小的传感器，最大的高62.8厘米，最小的直径仅5毫米。” 中车四方股份公司技术中心副主任陶桂东解释说，这些传感器能采集1500多项车辆状态信息，就像动车组的眼睛一样，时时刻刻对列车振动、轴承温度、牵引制动系统状态、车厢环境等进行监测。
　　列车的智能化传感系统，将所有数据采集到网络系统中，信息采集精度高，在重要监控点，数据记录精度最高达到微秒级。“这也使‘复兴号’达到了1秒钟记录100万个数据的惊人能力。” 陶桂东说。
　　“复兴号”从北京到上海跑一趟，单程1318公里，记录的数据达300多兆。相比之下，73万字的《红楼梦》所占数据空间仅有1.7兆。
　　值得一提的是，“复兴号”的网络控制系统首次引入了高速以太网数据传输和维护网络，传输带宽由1兆级提升到了100兆级。如果说以前是“乡间小道”，现在则是宽敞的“高速公路”，借助以太网，车辆大容量数据得以高速实时传输，列车的故障诊断和检修维护更加安全可靠、智能。最令人骄傲的是，“复兴号”网络控制系统，硬件和软件都是自主研发，实现了完全自主化的突破。
　　安静客室外加一把“安全锁”
　　乘坐“复兴号”更放心，这是因为除具备失稳检测、烟火报警、轴温监控、受电弓视频监视等安全防护功能外，“复兴号”动车组加装了一把 “安全锁”。
　　“‘复兴号’首次应用被动安全技术，即通过增设碰撞吸能装置，提高动车组的被动防护能力。”丁叁叁说。
　　被动安全防护，也就是当列车发生碰撞时，碰撞吸能单元通过有序变形吸收碰撞能量，保障乘客区域不变形，冲击减速度可控，为乘员提供安全保障。这相当于为列车加了一把“安全锁”。
　　丁叁叁告诉记者，“复兴号”的碰撞防护系统，设计吸能容量达6.8兆焦，这一指标达到国际领先水平。
　　在世界高速列车领域，被动安全防护是一项技术“制高点”。碰撞防护系统结构极为复杂，设计难度大。中车四方股份公司研发团队经过两年的攻关，自主开发了碰撞防护系统。
　　乘坐“复兴号”，你还会发现相互间说话不用提高嗓门了，这是因为“复兴号”有一个非常优良的降噪指标。根据测试，当“复兴号”以时速350公里高速运行时，客室噪声最大仅为65分贝，远远优于70分贝的“优”等线。
　　“设计初期，研发团队给自身定了一个苛刻的目标，即客室噪声比国内外既有动车组降低3分贝以上。”陶桂东告诉记者。
　　优化动车组的结构，包括新型流线型车头、平顺化的车顶受电弓、全包型式的车端风挡等，以此降低气动噪声；应用新型隔声材料；进行降噪控制。试验期间光牵引软件就进行了80多个版本的降噪优化，最终实车试验时，车内噪声最多降低了4—6分贝，比研发团队的预期目标更优。
　　一个安静的客室环境就这样营造出来了。　(矫 阳)

wangwenjian

5--10年内中国高铁 时速将超400公里，未来20年将超500公里，2011年3月 将进行500公里时速试验，可惜被 庸官开了倒车

中新社北京 2010年11月6日  

铁道部副总工程师、运输局局长张曙光今天表示，未来5到10年内，中国高铁时速突破400公里没有问题；未来20年，运行时速有望突破500公里。同时在不断优化设计的过程中，高铁将更节能。

　　张曙光是在清华大学高速铁路技术研究中心第一次管理委员会、专家指导委员会全体会议上介绍上述情况的。张曙光说，中国高铁运行时速从250公里到350公里再到今年的380公里，仅用了不到6年。明年3月份还将在京沪试验段上做500公里的试验。而发达国家走完这一段用了近30年。

　　张曙光说，高铁的节能效果非常明显。比如现在350公里的列车，能耗大约是大巴的1/3、小轿车的1/6、飞机的1/4。通过优化气动外形、减少运行阻力等技术措施，还能更节能。以京沪高速为例，如果京沪高速开行100对车的话，全年回收的电超过1亿度。

　　张曙光表示，纵观世界高速列车技术的发展，第一条高速列车在日本诞生，到现在也就是五六十年时间，但是世界各国从来没有停止过对速度、安全可靠性、节能追求的步伐，“一方面是为了占据国际市场，要有自己的话语权，另一方面也是经济发展、社会发展的需求”。中国的高速列车谋划于1992年，2004年正式启动，坚持自主创新，取得了重大成就。部分头型设计已向美国转让。

　　据了解，更高水平的智能化列车将作为“十二五”科技部、铁道部的重点计划，并被列入国家863支撑计划。智能化列车将采用先进传感技术，全面监控高速列车各个系统，提高列车的主动安全预防能力。

可惜跨越、曙光都下了台，庸官盛高阻 上台后，中国铁路开始了大降速（两次）、大降标（危害极大、贻害百年）的开历史倒车之旅！
500公里时速的CIT500动车，也回仓库 睡大觉去了！

huamao_zhh

说白了，就是给复兴号各种贴金。

一只老斑鸠

huamao_zhh 发表于 2017-11-25 15:29
说白了，就是给复兴号各种贴金。

复兴号？呵呵。换个响亮一点的名字和更具逼格的外壳就能比和谐号更加高级了？就算能够做到80%以上的部件国产化率那又能说明什么呢？核心技术还不是掌握在人家德国人日本人手里？真当天朝的这些政治工具能够那么顺利地走出去？天朝的某些宣传机构就知道整天吹嘘“中国梦”这些政治字眼并沉溺在其中不可自拔，真以为全世界能有多少国家和地区能够玩得起高铁这玩意？把现有的普铁技术推销出去就已经很不错了。真要走出去后，你就会发现，人家根本就不玩你中国的那一套。

huamao_zhh

一只老斑鸠 发表于 2017-11-25 17:49
复兴号？呵呵。换个响亮一点的名字和更具逼格的外壳就能比和谐号更加高级了？就算能够做到80%以上的部件 ...

其实，这个就是将和谐号改个名字而已。另外，关于省点这个，其实也是算的再生制动而已，而之前的和谐号也一样是再生制动

一只老斑鸠

huamao_zhh 发表于 2017-11-27 10:21
其实，这个就是将和谐号改个名字而已。另外，关于省点这个，其实也是算的再生制动而已，而之前的和谐号也 ...

天朝吗？一切都是为政治而服务。自打部件国产化率提高之后，复兴号的故障率反而变高了。这不，前两天一趟复兴号从上海虹桥站刚开出没几分钟直接趴窝了。这不是给“中国制造”自己打脸吗？

huamao_zhh

一只老斑鸠 发表于 2017-11-27 10:50
天朝吗？一切都是为政治而服务。自打部件国产化率提高之后，复兴号的故障率反而变高了。这不，前两天一趟 ...

这个你看看国产化后的国际品牌汽车也可以看出端倪来。
国内现在工业中有一个问题，只求拥有，不求寿命和稳定性，存在一种典型的岛国的思维在里面。

一只老斑鸠

huamao_zhh 发表于 2017-11-27 13:32
这个你看看国产化后的国际品牌汽车也可以看出端倪来。
国内现在工业中有一个问题，只求拥有，不求寿命和 ...

所以说我一向从不考虑天朝合资品牌生产的汽车，能选择原装进口还是尽量原装进口吧，我想就算是以节约材料成本而著称原装进口日本车恐怕也比天朝的那些挂牌的壳子货要强得多吧。人家日本车再怎么地控制材料和工艺成本，也绝不会以牺牲车辆的安全性为代价的，不然像丰田、本田、日产、斯巴鲁这些世界级品牌能够在美国这样一个一向以严苛而著称的市场下壮大起来吗？轻量化设计是未来主流交通工具发展的一个大趋势，但是你见过有哪个国家会像天朝这样为了节约成本而不择手段地去牺牲材料强度耐久度和安全性的？

huamao_zhh

一只老斑鸠 发表于 2017-11-27 14:33
所以说我一向从不考虑天朝合资品牌生产的汽车，能选择原装进口还是尽量原装进口吧，我想就算是以节约材料 ...

日本车、韩国车也是靠牺牲安全性来换取性能啊。所以，买车只考虑美系、欧系，宁可选择国产车，也不要日韩系车。

一只老斑鸠

huamao_zhh 发表于 2017-11-27 21:36
日本车、韩国车也是靠牺牲安全性来换取性能啊。所以，买车只考虑美系、欧系，宁可选择国产车，也不要日韩 ...

看来你对真正的日本车还是知之甚少啊，我这里所指的日本车仅限于在日本本土生产，销往中国或其他国家地区的原装进口车（当然那些在国内合资生产的挂牌货那是另当别论）。所有能够销往美国市场的日系品牌车型全都要经过IIHS的近乎严苛的各种测试，达不到五星级别就别想来美国销售了。
我建议你还是看看这个链接吧：https://zhidao.baidu.com/question/877660936491957852.html

huamao_zhh

一只老斑鸠 发表于 2017-11-28 08:04
看来你对真正的日本车还是知之甚少啊，我这里所指的日本车仅限于在日本本土生产，销往中国或其他国家地区 ...

首先，光看这个数据表达没意义，要看实际的情况。如果你拆开过日系或韩系的面板后会有更加真实的判断；
其次，形变吸能是一个悖论，很多情况是吸能了，但是结构变形后反而造成车内成员的意外伤亡。
同时，安全气囊是救命用的，而不是越多越好，因为安全气囊的爆炸造成的危害也不轻。

我不是对日系车不了解，而是对日系车在交通事故中的损伤程度和车内人员的伤亡比例得出来的。

一只老斑鸠

huamao_zhh 发表于 2017-11-28 18:11
首先，光看这个数据表达没意义，要看实际的情况。如果你拆开过日系或韩系的面板后会有更加真实的判断；
...

原装进口的日本车的内部结构我也是见过的，说真的，人家世界级车企就是那么地实实在在。根本就不是国内那些整天想着吃皇粮、捞油水的体制内合资单位所能企及的。这不是光看材料面板的问题。而是看吸能结构的设计是否合理，以及对车身材料的选用的规格，标号都有关系。但你不能就这样直截了当地说“日本车不安全”这样的结论吧？如果只是简简单单地通过事故概率的分析来推断日本车不安全，显然是证据不足的。你要知道在所有能够销往美国市场的日系品牌汽车，全都是经过IIHS的严苛测试的。美国的IIHS是全世界目前已知最为严苛的汽车安全性能测试标准。经过经得起IIHS久经考验的车型虽然不能说配置有多好，但至少在对成员安全保护方面也算得上是行业当中的佼佼者了。美国车算结实了吧，但汽车并不是越结实越好。太过于结实，反而会在碰撞下造成对车内人员更为严重的伤害（没有足够的吸能缓冲，人随着惯性直接冲出去撞死了。），但太过于强调吸能缓冲也同样会加剧伤害（人都被压成肉饼了。）但是车辆的被动安全性能和所能承受地对人员保护的最大速度但是有上限的。一旦超过这个上限，你就算是号称世界上最安全的沃尔沃，也都毫无意义。你总不能去按高铁那样的速度直接往墙上去撞吧，那再结实的车都无法实现保护。直接就化为残骸碎片了。
     但不管怎么说，这些原装进口的日本车跟那些国产的挂牌货完全就是两个概念。

huamao_zhh

一只老斑鸠 发表于 2017-11-28 18:49
原装进口的日本车的内部结构我也是见过的，说真的，人家世界级车企就是那么地实实在在。根本就不是国内那 ...

首先，你可以用日系车对比欧系车、美系车的结构，这个可以直接看出端倪来。再者，我一直说所谓的吸能缓冲处理方式存在误区，出现碰撞事故第一步是要进行足够的抵抗，第二步是进行能量的转移，第三步才能是能量的部分吸收，能量是守恒的，因此说如果单纯能量吸收只能会因为累加能量过大而造成更加严重的伤害。其次，针对汽车来说，由于其使用的燃料存在易燃易爆的危险性，且低压大电流的电路模式下，这个完全以吸能作为主要处理模式反而存在严重的理念错误。
我之前开国产的德系车撞过日系车，我的车没有什么伤害就是保险杠开裂（没有脱落），而被撞的日系车不仅保险杠破损脱落，而且对应车体部分被撞了一个很深的坑。
另外，日本现在爆出的大量数据造假问题，值得去关注和思考。

一只老斑鸠

huamao_zhh 发表于 2017-11-28 21:07
首先，你可以用日系车对比欧系车、美系车的结构，这个可以直接看出端倪来。再者，我一直说所谓的吸能缓 ...

兄弟啊，你咋就是搞不清国产合资和原装进口的概念呢？人家日本原产的车型那都是完完全全按照美国的IIHS的标准来设计的啊，人家那种严苛的高标准咱们这些天朝生产的合资车根本没得比。如果你以为国产的合资大众和其他合作生产的德系车（一汽大众和上海大众）能比其他品牌的车更加良心的话，那我只能对你说“你啊，naive”。如果你说日本制造业爆出造假丑闻，德国也同样有啊。但仅仅是一些披露出来的那些丑闻并不能反映出整个行业都像你想象地那么不堪。毕竟人家德国日本的工业实力和我们本来就不是一个层次的。
      我认识一个东北的朋友，他也是一个资深的汽车迷，对中国汽车制造业同发达国家之间的各种差距还是了如指掌的，基本上都是干活。也通过其他认识的业内人员得知了太多合资品牌汽车的各种黑暗的内幕。尤其是设在长春的一汽集团，那里面的黑幕基本上都早已成为当地公开的秘密了。我就不说合资汽车同那些原装进口车在整车制造、材料选用上存在的差异了，我曾经先后去过合资大众和进口大众的4S店看过展厅内摆放的商品车，光是新车内饰材料的气味上，那种差距简直令人汗颜啊。进口大众的新车内饰几乎都快闻不出什么有毒有害成分的气味了，反观合资大众，那气味简直了（甚至还有披露出一汽大众生产的新车上使用“黑心棉”作为内饰填充物）。这便是我为什么不愿相信合资品牌的信誉和口碑的原因了。

taylor1984

一只老斑鸠 发表于 2017-11-28 18:49
原装进口的日本车的内部结构我也是见过的，说真的，人家世界级车企就是那么地实实在在。根本就不是国内那 ...

拿丰田来说，主要是设计保守，一些电子和科技类的新技术上得晚
很多东西偏保守，所以整车可靠性比较好，小毛病少
但安全性就那样吧，同样是B级车，开开凯美瑞和美系德系就能看出差异，底盘就很虚
当然这并非是说这个车就不值得购买

taylor1984

一只老斑鸠 发表于 2017-11-29 08:14
兄弟啊，你咋就是搞不清国产合资和原装进口的概念呢？人家日本原产的车型那都是完完全全按照美国的IIHS的 ...

黑心棉做隔音棉是公开做法了，日系美系德系都这么做的，这个没啥可喷的

一只老斑鸠

taylor1984 发表于 2017-11-29 09:38
拿丰田来说，主要是设计保守，一些电子和科技类的新技术上得晚
很多东西偏保守，所以整车可靠性比较好， ...

我发现许多国人对汽车的认知有着极大的偏见，只要是日本车就会被冠以“偷工减料”“皮薄”等等的字眼，这其实是一种十分无知的表现，更多的人甚至完全不知道在中国销售的外国品牌汽车其实是分为合资生产和原装进口两个部分的。

一只老斑鸠

taylor1984 发表于 2017-11-29 09:38
拿丰田来说，主要是设计保守，一些电子和科技类的新技术上得晚
很多东西偏保守，所以整车可靠性比较好， ...

但那些在天朝进行合资生产的日系、德系、美系韩系品牌汽车和那些通过原装进口的汽车还是差别很大的，许多看得见或者看不见的功能阉割甚至材料规格的刻意降标和简配都已经到了一种肆无忌惮的程度了，天朝的国企吗？不就是这样靠体制吃皇粮吗？反正也不会倒闭，有国家财政扶持着的企业，他们还怕什么呢？

taylor1984

一只老斑鸠 发表于 2017-11-29 09:44
我发现许多国人对汽车的认知有着极大的偏见，只要是日本车就会被冠以“偷工减料”“皮薄”等等的字眼，这 ...

我的原文里有提到过日系皮薄和偷工减料嘛？你要仔细看清楚哦
不过日系车的油漆很薄倒是真的，稍微一个蹭就没了
顺便说以下我就是丰田车主，别的我不说，这个是有发言权的

taylor1984

一只老斑鸠 发表于 2017-11-29 09:50
但那些在天朝进行合资生产的日系、德系、美系韩系品牌汽车和那些通过原装进口的汽车还是差别很大的，许多 ...

其实用黑心棉当填充物还好吧，印象中全进口的车也有，物尽其用，这个东西又不是被子