站在時間的路口，中國鐵路再度吸引全球目光。

紅綢掀起，莊重大氣的車頭展露真容;簡潔飄逸的腰帶疊加銀色車身，極具科技質(zhì)感;側(cè)方裙板的全新半包覆結(jié)構(gòu)，代際特征明顯……2024年12月29日，CR450動車組樣車在國家鐵道試驗中心驚艷亮相，標(biāo)志著國家“十四五”規(guī)劃確定的重大科研項目——“CR450科技創(chuàng)新工程”取得重大突破。

作為更高速、更安全、更節(jié)能、更舒適、更智能的新一代高速列車，CR450動車組加速駛來、前程壯闊!

從CR400到CR450，進一步鞏固擴大我國高鐵領(lǐng)跑優(yōu)勢

巍峨的人民大會堂，靜靜矗立，見證輝煌。

2024年1月，復(fù)興號高速列車研發(fā)創(chuàng)新團隊被授予“國家卓越工程師團隊”稱號;6月，復(fù)興號高速列車項目榮獲2023年度國家科學(xué)技術(shù)進步獎特等獎。

璀璨的燈光，映照工程師們?yōu)閲鴬^斗的光輝群像;耀目的獎狀，見證大國重器創(chuàng)新爭先的時代篇章。

2012年底，鐵道部牽頭啟動中國標(biāo)準(zhǔn)動車組的研發(fā);2017年6月，時速350公里的CR400動車組投入運營。自此，“復(fù)興號”重塑億萬民眾的鐵路出行，在世界范圍內(nèi)叫響中國高鐵品牌。

時間的刻度上，奮進的足跡接續(xù)不斷。

2018年，中國國家鐵路集團有限公司牽頭組織國內(nèi)科研院所、高校、企業(yè)等優(yōu)勢科研力量組成聯(lián)合創(chuàng)新團隊，開始在時速400公里商業(yè)運營技術(shù)“無人區(qū)”進行探索。砥礪奮進、攻堅克難。2024年底，CR450動車組樣車成功下線，再一次讓世界為中國高鐵驚嘆。

從CR400到CR450，高鐵動車組的換代升級，彰顯中國鐵路的進取與格局，更映照東方大國與日俱增的科技創(chuàng)新力和塑造力。

為提升50公里時速，CR450動車組采用永磁牽引電機替代異步牽引電機，轉(zhuǎn)換效率提升3%;協(xié)同結(jié)構(gòu)材料、控制策略，牽引系統(tǒng)減重15%……

速度上做加法，重量上做減法，CR450動車組實現(xiàn)試驗速度時速450公里，運營速度時速400公里，成為全球跑得最快的高鐵列車。

然而，速度的提升，還會帶來制動距離大幅延長，噪音能量明顯升高，氣動阻力、能耗、振動沖擊激增。

為實現(xiàn)列車運行安全可靠、平穩(wěn)舒適、綠色節(jié)能，經(jīng)過大量的技術(shù)數(shù)據(jù)挖掘、仿真計算、實車試驗、專家論證，中國鐵路在世界上首次構(gòu)建起運營時速400公里動車組列車標(biāo)準(zhǔn)體系。

——壓縮制動距離。

理論上，時速從350公里到400公里，制動距離延長，制動能量提升30%。為實現(xiàn)6500米的優(yōu)級制動距離，研發(fā)團隊采取諸多措施。

“我們一方面提升制動系統(tǒng)能力，如采用高效散熱的摩擦部件，消耗更多熱量，同時通過輕量化設(shè)計降低車身質(zhì)量，減少制動能量需求;另一方面保證輪軌關(guān)系正常，提升黏著利用和增黏能力，確保制動可靠。”中國鐵道科學(xué)研究院集團有限公司機輛所副研究員蔡田介紹。

——降低運行能耗。

當(dāng)列車時速達400公里時，90%以上的阻力來自氣流。為此，研發(fā)團隊從車身外形設(shè)計、受電弓區(qū)域、轉(zhuǎn)向架區(qū)域等多方面減阻，同時采用新材料、新工藝全面提升電機效率。通過優(yōu)化設(shè)計，CR450動車組實現(xiàn)整車能耗降低20%。

——嚴格控制噪聲。

時速50公里的提升，對應(yīng)著2至3分貝噪聲的增加。“我們從噪聲源和傳遞路徑入手，從上百種材料中篩選出既能降噪又不增加重量的新型材料，采用全新的結(jié)構(gòu)，形成最合適的噪聲控制方案。”中車青島四方機車車輛股份有限公司主任設(shè)計師聶穎介紹。最終，CR450動車組成功實現(xiàn)噪聲控制。

在保證安全的前提下，CR450動車組速度提升，制動距離、能耗、噪聲等指標(biāo)與CR400動車組時速350公里運行時基本相當(dāng)，總體技術(shù)水平達到世界領(lǐng)先。

破極限之限、攀巔峰之巔，背后是研發(fā)團隊敢為人先的勇氣，是中國鐵路與時俱進的開拓。

“我們團隊人員大多參與過復(fù)興號系列動車組的研制，繼續(xù)參與到CR450動車組項目中，大家都非常自豪，也非常振奮。”鐵科院集團公司機輛所副研究員曾一鳴表示，“CR400助力我國高鐵邁出從追趕到領(lǐng)跑的關(guān)鍵一步，CR450將進一步鞏固擴大我國高鐵領(lǐng)跑優(yōu)勢。”

攻克多項關(guān)鍵技術(shù)，以科技創(chuàng)新引領(lǐng)鐵路新質(zhì)生產(chǎn)力發(fā)展

東海之濱，煙波浩渺。

2023年6月，福廈高鐵牽動著眾多鐵路科技工作者的心，CR450動車組新技術(shù)部件在更高運行速度條件下的性能驗證試驗在這里展開。

來自鐵科院集團公司、中國中車所屬企業(yè)、北京交通大學(xué)、西南交通大學(xué)、中南大學(xué)等鐵路科技創(chuàng)新聯(lián)盟相關(guān)單位的800余名參試人員全力以赴、嚴陣以待。

——2023年6月28日，福廈高鐵湄洲灣跨海大橋上，試驗列車實現(xiàn)單列時速453公里、相對交會時速891公里;6月29日，福建海尾隧道內(nèi)，試驗列車實現(xiàn)單列時速420公里、相對交會時速840公里。

試驗成功!全新的運行速度讓動車組新技術(shù)部件性能得到有效驗證，也標(biāo)記了中國鐵路發(fā)展的新高度。

而這，只是CR450動車組迢迢研發(fā)路的其中一程。

2022年起，國鐵集團分三階段，先后在鄭萬、濟鄭、彌蒙、福廈高鐵按先低速后高速、先部件后系統(tǒng)的原則，組織幾十家單位近千人，開展了歷時200多天的高速運行參數(shù)試驗和17項新技術(shù)部件換裝試驗。

覆蓋多種場景、模擬多種工況，線路試驗總里程達20多萬公里，科學(xué)驗證了CR450動車組頂層指標(biāo)和技術(shù)路線，成功破解牽引系統(tǒng)、減振降噪、制動控制等多項關(guān)鍵技術(shù)難題。

列車以時速400公里高速運行時，如何保障安全平穩(wěn)?CR450動車組創(chuàng)新實現(xiàn)弓網(wǎng)自動跟隨性提升，全面保障弓網(wǎng)受流的性能。此外，永磁牽引電機可主動安全防護，實現(xiàn)極限工況下牽引系統(tǒng)主動安全保護。

CR450動車組樣車發(fā)布后，許多網(wǎng)友稱贊其外形像是海豚、子彈頭、離弦的箭……CR450動車組樣車頭型加長、車身兩側(cè)設(shè)置翼型，更明顯的變化在于車身頭尾以及兩側(cè)裙板處進行了一體化包覆。

“這樣的結(jié)構(gòu)配合流線型車頭、低阻力受電弓、全包外風(fēng)擋等技術(shù)設(shè)施，整車更加平順化，有效提升列車空氣動力學(xué)性能。”中南大學(xué)教授梁習(xí)鋒說。

減振降噪技術(shù)是CR450動車組研制過程中攻克的一大難關(guān)。速度的提升和重量的降低一度給噪聲控制帶來很大挑戰(zhàn)，經(jīng)過3年多的技術(shù)攻關(guān)，研發(fā)團隊最終確定了分車、分區(qū)、分頻的降噪方案。

從幾毫米的減振粒子到3米長的隔聲板，相應(yīng)的降噪結(jié)構(gòu)和材料均采用定制化開發(fā)，化解了噪聲與減重需求的矛盾，更實現(xiàn)整車噪聲舒適性指標(biāo)達到優(yōu)級。

要提速還要降耗，必須實現(xiàn)動車組“體重”更輕、“體質(zhì)”更強。CR450動車組小到電線、電纜，大到車體、轉(zhuǎn)向架，全要素實行輕量化設(shè)計與系統(tǒng)集成。

“一列編組8節(jié)車廂的動車組從500噸降到450噸，整車減重10%。”鐵科院集團公司機輛所研究員邵軍介紹，“這50噸是按斤摳出來的，接近一節(jié)車廂的重量。”

智能化是不變的主題。CR450動車組延續(xù)復(fù)興號智能運行技術(shù)的同時，實現(xiàn)智能行車與控制，并為司機提供行車輔助指導(dǎo);首次采用的時間敏感網(wǎng)，實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)傳輸速率達1000兆赫茲，實時傳輸性能提升10倍。此外，列車上遍布4000多個監(jiān)測點，可實時進行智能診斷、智能監(jiān)測。

……

新質(zhì)生產(chǎn)力成勢處，高質(zhì)量發(fā)展動力足。

CR450動車組的研制過程中，中國鐵路突破多項關(guān)鍵技術(shù)，實現(xiàn)理論、技術(shù)、裝備、標(biāo)準(zhǔn)、管理模式的全面創(chuàng)新，對于推動我國鐵路高水平科技自立自強、以科技創(chuàng)新引領(lǐng)鐵路新質(zhì)生產(chǎn)力發(fā)展、建設(shè)現(xiàn)代化鐵路產(chǎn)業(yè)體系具有重要意義。

全面升級乘車體驗，更好滿足人民群眾美好出行向往

當(dāng)天發(fā)布的2列CR450動車組樣車，分別屬中車青島四方機車車輛股份有限公司和中車長春軌道客車股份有限公司制造的CR450AF和CR450BF系列。

現(xiàn)場可以看到，兩列動車組樣車均采用8節(jié)編組，外觀“顏值”十分亮眼，內(nèi)部裝飾更是巧思滿滿。

CR450AF車頭造型宛如箭鏃，涂裝延續(xù)復(fù)興號龍的特征，以鉑光銀為主色調(diào)，紅黃疊加的車身飄帶莊重大氣，勾勒出列車迅捷飛馳之姿;

CR450BF車頭造型輪廓以棱為脊、車頭鼻錐以峰為鋒、車體腰線以旗為帶，車端連接處以琴鍵相連，配之月輝銀為主色的車身，體現(xiàn)出極致的速度感和科技感。

2024年，CR450動車組進入樣車制造階段。圍繞頂層設(shè)計藍圖，結(jié)合線路試驗數(shù)據(jù)，技術(shù)人員開展了3000多項仿真計算和2000多項地面臺架試驗，不斷迭代、優(yōu)化新技術(shù)部件的方案，邀請相關(guān)兩院院士及專家開展咨詢，廣泛應(yīng)用智能制造技術(shù)，全力推進CR450動車組樣車研制。

如今，成功問世的CR450動車組樣車上，動車組行車與控制、司機智能交互、安全監(jiān)控、旅客智能服務(wù)等領(lǐng)域均得到全面升級。

走進車廂，明亮寬敞、簡約大氣的質(zhì)感撲面而來。為實現(xiàn)減阻降耗，動車組的車體高度從4.05米下降到3.85米，但車廂內(nèi)部空間體積不變，且通過應(yīng)用吸窩式結(jié)構(gòu)，集成式設(shè)計、模塊化安裝，留給旅客的使用面積增長4%。

在CR450BF動車組樣車內(nèi)部可以看到，客室頂部兩側(cè)有兩道黑色的“棱線”。實際上，這是頂部凸起結(jié)構(gòu)的兩條立邊。

“我們將客室頂部圓弧造型的結(jié)構(gòu)改為了向上凸起的‘幾’字形結(jié)構(gòu)，從而實現(xiàn)內(nèi)頂再向上拓展4毫米。”中車長客公司副總工程師朱彥介紹，“別小看這4毫米的變化，既拓展了高度，也使空間感更強，讓旅客從踏入車廂的瞬間，便被開闊感包圍。”

4毫米的奧秘和智慧，源自技術(shù)人員歷時數(shù)月的反復(fù)修改設(shè)計，最終實現(xiàn)“外部不變、內(nèi)部增高”的效果。

在CR450動車組樣車的研制中，這樣的精雕細琢隨處可見，無論是幾毫米的空間、幾公斤的重量、零點幾分貝的噪聲……反復(fù)商討、不斷優(yōu)選，只為了給旅客更好的乘車體驗。

看車廂布局，CR450動車組席別更加多元，大幅縮減端部過道長度，不但增設(shè)多功能存放區(qū)，大件行李存放區(qū)域還增加一倍;

看座椅設(shè)計，每位旅客可根據(jù)需求靈活調(diào)節(jié)座椅頭枕和腰靠，座位上設(shè)置有不同制式的充電插口，小桌板上還配有手機支架等便捷設(shè)施。

此外，旅客可在CR450動車組上享受更多智能服務(wù)。智能調(diào)節(jié)的燈光系統(tǒng)，可隨室外環(huán)境變換而自動調(diào)節(jié)明暗度、切換氛圍;無接觸式衛(wèi)生間可實現(xiàn)隔空操作，投影式?jīng)_水按鍵既衛(wèi)生又便捷，內(nèi)部還配有盲文標(biāo)識、更衣腳墊、嬰兒護理臺。

于細微處追求極致，溫暖每位旅客的出行，也提升工作人員在奔忙中的幸福感。

司機駕駛室的空間布局進一步優(yōu)化，配備智能語音輔助，司機只需要召喚“您好，復(fù)興號”，便能通過語音交互實現(xiàn)開空調(diào)、拉窗簾等操作;

乘務(wù)員的專用座椅更加舒適、寬敞，專門配備折疊式小桌板。“乘務(wù)員們工作很辛苦，有了小桌板，他們吃飯休息就更方便了。”國鐵集團客運部客運管理處副處長劉峰說。

不只是功能性作用全面提升，CR450動車組的內(nèi)飾設(shè)計上，盡顯中國文化和東方美學(xué)。

CR450AF的車廂內(nèi)壁，隨處可見祥云、綠水青山、“一帶一路”等元素組成的水墨畫;CR450BF的整體風(fēng)格遵循極簡主義的設(shè)計理念，顏色清新、簡約，極具品質(zhì)感。

從設(shè)計巧思到人文關(guān)懷，從科技賦能到工藝革新，CR450動車組處處彰顯中國鐵路人的匠心獨運。“我們致力于為旅客提供多樣化、便利化、個性化服務(wù)，讓乘坐體驗更美好。”中車青島四方公司副總工程師陶桂東說。

夯基壘臺、立柱架梁，全面推進、積厚成勢，系統(tǒng)集成、協(xié)同高效……7年的技術(shù)攻關(guān)和自主創(chuàng)新，CR450動車組樣車充分彰顯了我國鐵路科技創(chuàng)新水平和科技自立自強能力，是充分發(fā)揮新型舉國體制優(yōu)勢、以科技創(chuàng)新引領(lǐng)新質(zhì)生產(chǎn)力發(fā)展的生動實踐。

未來，經(jīng)過整車試驗驗證、試用考核，CR450動車組將更好滿足人民群眾對美好出行的向往，在高質(zhì)量發(fā)展的新時代畫卷上，奮力書寫中國式現(xiàn)代化建設(shè)新篇章。

(新媒體責(zé)編：caizhuo)