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讓最快高鐵列車跑得快、停得住(創新故事)

蔡 田
2026年08月19日08:04 | 來源:人民網-《人民日報》
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  CR450動車組是國鐵集團組織研制的最新一代高速動車組列車,試驗速度時速450公裡,運營速度時速400公裡。對動車組制動系統而言,這是一次巨大的挑戰,也是一次全新的探索。

  攻克動車組的制動技術尤為關鍵。CR450動車組研發伊始,國鐵集團從國家戰略、市場需求等出發,制定了四大頂層技術指標,其中之一就是制動指標,即動車組從時速400公裡降至0公裡,在干燥平直軌道上的緊急制動距離不得超過6500米。

  這一要求,與CR400動車組從時速350公裡降至時速0公裡的緊急制動距離一樣。速度更快,緊急制動距離不變,對制動系統提出了極高要求。就拿制動能量來說,速度提升15%,制動能量會多出32%,如果處理不當,會使制動盤的溫度快速升高,從而大幅降低其材料力學性能,帶來安全隱患。

  這給制動系統創新團隊帶來了巨大挑戰。曾有國外企業表示,這一技術指標是不可能實現的。

  但我們沒有氣餒,朝著6500米緊急制動距離的目標努力,我們選擇從兩方面入手。

  一方面,從制動控制方面想辦法。首先,為CR450動車組設計一條以系統最優為目標的制動減速度曲線。其次,設計一套安全可靠的控制系統來實現這條曲線。

  相較於橡膠輪胎與瀝青地面,動車組輪對與鋼軌間的摩擦力要小,若一次剎車力度過大,會出現滑行現象。這就好比在冰面上開車,採取重剎方式,會出現溜車,隻有通過點剎減少滑行,才能更好地把車停下來。

  創新團隊前后花了兩年時間,才算出這條最佳制動減速度曲線,既能避免過多使用輪軌之間的摩擦力,又確保制動距離滿足要求,還能讓制動系統的各關鍵部件均處在理想工況。

  此后,創新團隊又用了3年多時間,經過多次迭代和大量試驗,研制出一套高可靠性的制動控制系統,把這條紙面上的曲線變成緊急制動時充入制動缸壓縮空氣的控制壓力。

  另一方面,從制動盤設計方面想辦法。創新團隊通過研發新的合金配方、優化熱處理工藝等方式,不斷提高制動盤的性能,使其能經受住短時間內升溫700攝氏度的考驗,能高效率吸收並消散制動時產生的能量。

  滿打滿算,整個CR450動車組制動系統的研發經歷了6年。我們嘗試了兩條技術路徑,共推出6個大版本迭代方案。其中,光制動盤就研發了3代,每一代都在1︰1試驗台上完成了至少1000次疲勞試驗,最終上車的產品完成了超2000次疲勞試驗。關鍵的氣動部件完成了百萬次的疲勞試驗,還開展了零下40攝氏度和零上70攝氏度的環境適應性試驗。

  CR450動車組樣車下線后,在國鐵集團的組織下,我們的制動系統又在整車上完成了不同環境、不同工況、不同速度等級的試驗。其中,我們完成了數十次時速400公裡緊急制動試驗,試驗制動距離誤差不超過2%,且制動過程平穩。

  經過整車的實際運行測試,我可以非常自豪地告訴大家,我們真正做到了讓全球最快高鐵列車跑得快、停得住。

  眼下,CR450動車組樣車正在進行60萬公裡的運行考核。這相當於動車組的試用期,我們將利用這一年時間對制動系統的可靠性、穩定性、安全性、可維護性進行考察,確保動車組的安全性。

  非常期待CR450動車組與大家見面,希望新一代高速動車組列車能為大家帶來更便捷、更安全、更舒適的體驗。

  (作者為中國鐵道科學研究院機車車輛研究所副研究員、制動開發部副主任,本報記者李心萍採訪整理)

  

  延伸閱讀

  CR450動車組有何特點

  CR450動車組試驗速度時速450公裡,運營速度時速400公裡,未來投入商業運營后可進一步壓縮時空距離,讓旅客出行更加便捷高效。

  從主要指標看,CR450動車組處於國際領先地位。看安全性,動車組制動距離更短,運行穩定性更優﹔看能耗,動車組整車運行阻力降低22%,減重10%﹔看舒適性,車內噪聲降低2分貝,客室服務空間增加4%,可為旅客提供多樣化、便利化、個性化服務,乘坐體驗更好。

  CR450動車組樣車在北京發布后,完成不同速度級別、不同運用場景中的多項型式試驗。今年上半年,動車組樣車在渝廈高鐵渝黔段完成運用考核,目前繼續在雄商高鐵完成剩余考核裡程。完成60萬公裡運行考核后,CR450動車組才能正式投入商業運營。

  (本報記者李心萍整理)

  《 人民日報 》( 2026年08月19日 06 版)

(責編:周恬、張雋)

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