哈大高鐵運營時速200公里:礦泉水瓶倒立不倒
作者:高楠、王晓明
新華網長春12月2日電(記者高楠、王曉明)沒有飛機起飛時的眩暈感,礦泉水瓶倒立不倒;沒有普通火車行進時的轟隆聲,車內噪聲污染最低化;沒有額外的能源浪費,多項設計解決能源再利用……1日,記者乘坐哈大高鐵CRH380B型高寒動車組,親身感受“平穩、降噪、節能”為新型高鐵動車帶來的創新與改變。
時速200公里:礦泉水瓶倒立不倒
當動車組從啓動到提速再到勻速行駛的過程中,沒有任何的顛簸感和眩暈感,平穩、流暢的行駛狀態,讓人忘卻了正身處時速200公里的動車之上。
調皮的孩童在過道中玩耍,沒有了往日父母的把扶與看管;年輕人或擺弄着手機,或翻看着雜誌,完全感覺不到頭暈目眩;老年人安詳地躺在舒適的椅背上閉目養神……
中國北車長客股份總工程師趙明花説,減振效果是考核列車舒適性的重要指標,CRH380B型高寒動車組具有三級減振系統,通過優化設計,進一步提升車輛的平穩性,行駛過程中礦泉水瓶可倒立不倒。
為了達到安全、平穩運行的最優效果,CRH380B型高寒動車組加裝了抗蛇行減振器,在車體和轉向架之間採用了可以即時調節的空氣彈簧,轉向架採用了彈性車輪技術,解決了偏離和搖晃的“蛇形運動”穩定性問題。此外,車輛地板和底部的夾層裏也添加了減振材料,4層車窗玻璃以及天花板內都有減振結構。
記者在列車間停時對動車組車身進行了觀察。車頭類似於“海豚頭”,與飛機機頭相似。記者帶着疑惑與車內的長客股份專家交流後方知其中的門道。
“‘海豚頭’的設計充分考慮了空氣動力學,不但外形流暢優美,而且能夠有效地減小高速運行時的空氣阻力,氣動阻力降低了近10%。在減少氣動阻力的同時,CRH380B型動車組車頭還具有降低氣動噪音,減小氣動升力等優點。車頭兩側貫穿全車的“凹槽”,大大降低了列車的氣動升力,增加了尾車的穩定性,從而使列車更安全。”趙明花説。
沒有耳鳴感:噪音相當於蚊子飛過
一隻蚊子飛過大概是40分貝左右,CRH380B型高寒動車組以350公里的時速運行時,客室內噪聲小於68分貝,達到國內動車組的較低噪聲水平。
中國北車長客股份公司宣傳部部長張天説,為給乘客創造一個寧靜的乘車環境,長客股份公司的工程技術人員傾注了巨大的努力。他們在京津線、武廣線、京滬先導段等地,進行了結構優化對比試驗、動力噪聲試驗、聲源部件噪聲試驗、裙板吸聲隔聲性能試驗、噪聲試驗、空氣動力噪聲試驗等多項試驗,試驗測點達1萬多個,各項實車試驗300多次,累計運行試驗時間長達一年之久。
“通過對各項數據的分析和實踐探索,CRH380B型高寒動車組攻克了時速350公里等級,高速列車輻射噪聲、司機室、觀光區噪聲超標的共性技術難題。”張天説,採用新型隔聲結構、高性能隔聲地板、彈性阻尼接口等方式,有效降低了車內噪聲。
另外,降噪措施不光側重於乘客,針對動車組司機室部分,長客股份也重點研究分析,採用了八種降噪方案。分別裝到車上進行運行試驗考核,並對各種方案的降噪效果進行頻譜分析,最終實現司機室噪聲降低2-3分貝。
同時,記者還發現凡是列車駛入居民聚集區時,軌道兩側均設有降噪吸音板,防止對高鐵附近居民的生活帶來影響,達到動車內外和諧共處的效果。
能量再循環:讓車內温暖如春
車外寒風瑟瑟,車內温暖如春。哈大高鐵作為世界首條投入運營的高寒地區長大高鐵,如何實現既要在凜冽的寒風中維持22℃的黃金乘坐温度,又要儘可能地節約用電?
“列車在高速運行時,氣流會在車頭、車底、車廂之間等處產生大量渦流、滯力等。CRH380B型高寒動車組通過對頭型、風擋、空調導流罩、車下裙板、受電弓、車底等區域外形進行優化,有效減小了空氣阻力,降低能耗。”趙明花説。
此外,高寒動車組利用再生制動,儘可能多地吸收剎車過程中減少的動能,將其轉化成電能回饋到電網節約電能。
多次實驗證明,CRH380B型高寒動車組在時速380公里,每實施一次快速制動停車,約有830度電能回饋到電網再利用;採取減阻和節能措施後,在列車以時速300公里運行時,哈大高鐵人均百公里能耗3.6千瓦/小時,哈大高鐵單程人均耗電33.16度。
減輕車身自重以達到節能效果,也是CRH380B型高寒動車組節能措施中的一大亮點。
趙明花介紹,CRH380B型高寒動車組的鋁合金車體採用大型中空鋁合金型材組焊而成,為整體承載筒型結構。實驗驗證,這一車體具有強度高、輕量化的特點,節約運行電能。單個車體重量約為10噸,比傳統鋼車體重量輕2-3噸。