1. 首頁 > 云知道 > >

低重心大容量，雙層動車也能跑出時速350公里

小知識科普車輪時速車軸張衛華


低重心大容量，雙層動車也能跑出時速350公里



18日， 由中國科學院研制的中國未來雙層高鐵動車組概念模型被媒體披露， 引發關注 。 雙層高鐵動車組目前在世界上的研發情況如何？什么技術最經濟、安全？
當日， 在接受科技日報采訪人員采訪時， 西南交通大學教授張衛華介紹說， 德國、法國的下一代高速列車均提倡用雙層動車組技術， 其目標是提高旅客乘坐能力， 提供運能， 提高經濟性 。
“就速度來說， 只要解決了低重心和大容量等設計技術問題， 單層速度跑時速350公里， 雙層動車速度也應該沒問題 。 ”張衛華說 。
【低重心大容量，雙層動車也能跑出時速350公里】列車高速行駛， 如果車體加高荷載加重， 高速轉彎時會因離心力作用導致失穩， 這也是雙層高鐵動車組研制中最關鍵的問題 。
張衛華認為， 只要車體重心低， 在規定的平衡速度下， 即離心力和曲線超高的重力橫向分量抵消， 安全性不僅沒有問題， 而且會更好 。
如何實現車體低重心、大容量？“德國下一代高速列車， 希望用獨立旋轉車輪技術， 可使整列車實現低地板， 以保持良好的雙層空間 。 ”張衛華說 。
所謂獨立旋轉車輪， 是將兩輪通過滾動軸承安裝在車軸上， 車輪相對于車軸能夠自由轉動， 而車軸不必轉動 。
“與軌道車輛的剛性輪對相比， 獨立旋轉車輪的輪對搖頭和橫移動不再耦合， 實現了左右輪的解耦， 理論上不存在縱向蠕滑力， 因而不會產生蛇行失穩 。 ”張衛華解釋說， 沒有蛇行臨界速度的限制， 使得采用獨立車輪的車輛可以達到較高的運行速度 。 同時， 由于運行時車軸不轉動， 故可以取消公用車軸， 或者將車軸做成下凹型， 以降低地板面的高度 。
除低地板技術外， 張衛華認為， 還包括車體布置總體技術， 包括客室與座位（或臥鋪）布置、原來車下設備的上車問題、以及除低地板外的大容量車體技術（結構設計與制造） 。
公開資料顯示， 在傳統的高鐵強國， 雙層動車組技術已經比較成熟了 。 例如， 法國的TGV Duplex動車組， 經歷了長時間的運行和多次改進， 能提升50％客運量， 持續運行時速能達到320公里， 堪稱雙層高鐵動車組的王者 。
日本20年前就有了雙層的高鐵動車組 。 新干線E4系列車于1997年就上線運行， 時速240公里， 有16節車廂、定員1634人， 是世界載客最多的高速車輛 。 我國目前16節長編組的“復興號”動車組， 每列定員為1193人 。 春節前剛剛發布的17節超長編組“復興號”動車組， 每列定員為1283人 。
我國雙層高鐵動車組研制也在進行 。 2018年11月， 由中車株機研制的動力分散型鋁合金雙層高鐵動車組首次公開亮相 。 該車采用流線型車頭， 全車采用模塊化設計理念， 能夠實現4/6/8節編組；8節編組車型全車共有坐席820個， 最大載客量1708人 。
據介紹， 該雙層動車組瞄準國際市場， 以時速160公里為基礎技術平臺， 車體、轉向架等核心部件按照高速動車組的標準設計、驗證， 可以根據不同需求進行技術升級， 達到時速160公里以上多種速度等級 。 同時整車采用輕量化設計， 復合制動控制， 安全節能環保 。
“雖然是雙層動車組， 但其車輛限界與單層一致 。 ”張衛華說， 現有線路和接觸網都適用 。 (采訪人員 矯陽)

    推薦閱讀