動車組創(chuàng)新組織保障

　　2008年2月26日，科技部、鐵道部共同簽署《中國高速列車自主創(chuàng)新聯(lián)合行動計劃》，在國家層面上支持中國高速列車自主創(chuàng)新，南車四方成為國家新一代高速列車的主導(dǎo)研制單位。

　　同年4月，科技部啟動了“十一五”國家科技支撐計劃《中國高速列車關(guān)鍵技術(shù)研究及裝備研制》項目。項目總投資30億元，其中國家科技部撥款10億元，鐵道部投入和企業(yè)自籌20億元，在科研項目和資金兩個方面共同支持新一代高速列車研發(fā)。為積極推動聯(lián)合行動計劃實施，在科技部和鐵道部共同倡導(dǎo)和組織下，“十一五”國家科技支撐計劃項目面向全國開放，充分發(fā)揮全國科技和產(chǎn)業(yè)資源優(yōu)勢，構(gòu)建國家層面最高水平的研發(fā)團隊，采用“產(chǎn)學(xué)研用”的模式開展聯(lián)合攻關(guān)，上萬人參與項目。

　　技術(shù)創(chuàng)新歷程

　　CRH380A是為京滬高速鐵路的運營研制的高速列車，必須滿足三點要求。一是運距長。京滬高速鐵路全長1318公里，新一代高速動車組頂層技術(shù)指標設(shè)定為持續(xù)運行時速350公里、最高運行時速380公里，全程直達運行288分鐘，動車組要經(jīng)受住長距離持續(xù)高速運行的考驗。

　　二是工況復(fù)雜。京滬高速鐵路途經(jīng)244座橋梁，22個隧道，橋梁占線路總長的80.6%，全線鋪設(shè)無砟軌道。對動車組高速通過隧道、隧道高速會車以及乘坐舒適性等提出巨大的技術(shù)挑戰(zhàn)。

　　三是運行環(huán)境差異大。京滬高速鐵路縱貫4省3市，沿線地形地質(zhì)情況復(fù)雜，跨越溫帶、亞熱帶，溫度、濕度變化大，對高速列車動力學(xué)性能、減阻降噪、運行可靠性等提出巨大的技術(shù)挑戰(zhàn)。

　　據(jù)王軍介紹，為滿足京滬高速鐵路的運營要求，CRH380A 新一代高速動車組繼承了南車四方技術(shù)平臺高可靠性、輕量化、節(jié)能環(huán)保的技術(shù)特點，在9個方面達到了技術(shù)創(chuàng)新。

　　流線型頭型

　　與CRH2C頭型相比，CRH380A頭型綜合氣動性能有較大提升:頭車氣動阻力減小15.4%,頭車側(cè)向力降低6.1%，列車尾車升力降低50%以上，氣動噪聲降低7%。

　　氣密強度與氣密性

　　新一代試驗車表明：在車體結(jié)構(gòu)重量僅增加約4%的情況下，車體氣密承載能力增加50%（由±4kPa 提高到±6kPa）；車內(nèi)壓力從4000Pa 降到1000Pa 超過180s（標準50s）；車內(nèi)最大壓力變化低于800Pa（標準1000Pa）；線路試驗實測車體氣動載荷為±4638Pa，車體安全、可靠，乘坐舒適。

　　車體振動模態(tài)

　　高速列車本身是一種復(fù)雜的系統(tǒng)，隨著列車速度的提升，線路激擾、輪軌振動、氣流擾動急劇增加，激勵的復(fù)雜性導(dǎo)致車輛系統(tǒng)的各部分呈現(xiàn)出不同的頻率與振型的模態(tài)特性。

　　車體整體和局部剛度明顯提高，車體重量僅增加6%，車體結(jié)構(gòu)模態(tài)的一階垂向彎曲頻率提高10%，地板一階固有頻率增加22%，端墻一階固有頻率增加21%。與軌道周期性激擾頻率無重疊，未發(fā)生共振。車體、轉(zhuǎn)向架與無砟軌道模態(tài)匹配良好。

　　高速轉(zhuǎn)向架

　　轉(zhuǎn)向架主要承擔著導(dǎo)向、承載、減振、牽引和制動等功能，是決定高速列車運行安全和運行品質(zhì)的核心。

　　試驗結(jié)果表明：轉(zhuǎn)向架臺架試驗速度達到586km/h，滿足了臨界速度550km/h 以上的目標。線路試驗420km/h 條件下，實測構(gòu)架橫向加速度最大值為標準限值（8m/s2）的45%；脫軌系數(shù)0.13 為標準限值（0.8）的16.3%；實測輪軸橫向力最大值為標準限值(53kN)的43.6%，運行安全性指標具有足夠的安全裕量。

　　運行平穩(wěn)性改善了30%至50%。轉(zhuǎn)向架構(gòu)架動應(yīng)力降低了30%，疲勞壽命提高了2 倍，可以確保轉(zhuǎn)向架結(jié)構(gòu)在30 年全壽命周期內(nèi)的安全可靠性。

　　噪聲控制

　　CRH380A 試驗車鄭西線試驗結(jié)果表明，在時速300公里速度下，客室噪聲水平小于65dB(A)，時速350公里速度下，客室噪聲水平小于68dB(A)，均達到UIC660-2002 標準的最優(yōu)值。

　　牽引傳動系統(tǒng)

　　試驗結(jié)果表明：CRH380A 16輛編組總功率20440kW，單電機功率365kW,相比原6M2T的8輛編組動車組(總功率8760kW)，牽引系統(tǒng)單元功率提升了23%，而重量僅增加了10%左右，牽引設(shè)備單位重量功率提高了10%。列車以380km/h運行時，人均百公里能耗5.12kWh，能耗指標優(yōu)良。

　　制動系統(tǒng)

　　試驗結(jié)果表明：充分利用再生制動，最大再生制動功率30000千瓦以上。初速度380公里，緊急制動距離7500米，低于8500米的標準值，滿足安全平穩(wěn)停車需要。