日前,央視新聞《東方時空》特別策劃——《新質生產力在中國 探訪中國六大科創中心·成渝 更高速動車!線路如何修?列車如何造?》探訪西南交大軌道交通運載系統全國重點實驗室。
說到軌道交通,中國高鐵作為一張閃亮的國家名片,時速350公里的復興號保持著高速列車世界最高商業運營速度,如果未來這個速度還要提高,線路應該怎么修,列車應該怎么造?一起到正在建設的成渝中線高鐵去尋找答案。
正在建設的成渝中線高鐵蜀安隧道的施工現場——成渝中線高鐵,是國內首條預留400公里時速條件的高速鐵路。同時,它也極有可能成為時速400公里高速動車組的首發舞臺。
成渝中線高鐵設計之初,國內缺少時速400公里以上的設計標準,這條鐵路要如何修建,成為第一道難題。在成都,坐落著我國軌道交通領域的第一個國家重點實驗室——西南交大的軌道交通運載系統全國重點實驗室。實驗室翟婉明院士領銜的團隊對這一難題提供了一些理論分析和優化設計,相關成果最終納入了成渝中線高速鐵路設計暫行規范,這是我國首部時速400公里高鐵的設計規范。
按照國家鐵路集團公司提出的要求,更高速度動車組要減重,因為質量越大,慣性越大,剎車制動的距離更長,對能耗和安全性都帶來很大影響。
“可是動車質量越輕,在鋼軌上高速運行,任何一點顛簸都會被放大,影響車輛的穩定性和舒適性。”西南交通大學軌道交通運載系統全國重點實驗室主任王開云在接受采訪中表示:“對于我們高速動車組也好、鐵道機車車輛也好,它一旦出現了運動穩定性差,或者是出現蛇行失穩的現象,就有可能會導致車輪跳離鋼軌,出現脫軌翻車的事故。”
為了精確做好更高速列車運行穩定性的分析和優化,研究人員通過臺架試驗,進行理論建模與仿真分析,建立抗蛇行減振器的實體模型。
經過長達三個月的仿真計算和臺架實驗,蛇行減振器的參數最終確定下來,生產企業很快將試驗樣品加工出來,希望盡快進行滾振實驗,驗證是否達到預期效果。王開云和團隊將整列動車組搬進實驗室,進行實車驗證,而不僅僅只做零部件,他們認為這樣能準確觀測車輛運行到臨界速度,是否出現蛇行失穩,也由此來驗證抗蛇行減振器是否滿足設計要求。
“目前我們這個研究是非常成功的,已經把這個參數,反饋到了生產廠家,計劃進行批量化生產。”王開云告訴記者。