一路北“飛”:高科技實現(xiàn)京滬高鐵安全與速度共贏
2011-7-1 16:18:00 來源:網(wǎng)絡(luò) 編輯:56885 關(guān)注度:摘要:... ...
歷時5年,投資2200億元人民幣,全長1318公里的京滬高鐵,6月30日15時正式開通運營。原來的長途旅行變成了現(xiàn)在的短途往返。不過,高鐵備受關(guān)注的除了速度,還有其安全性。京滬高鐵如何保障安全?東方網(wǎng)記者今天乘著G2首發(fā)列車一路北“飛”,感受了科技創(chuàng)新如何實現(xiàn)速度與安全的共贏。
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分鐘提速至300公里氣動升力為0
當(dāng)天15時,列車緩緩駛出上海虹橋站,車內(nèi)的電子屏幕提示列車總運行時間為4小時55分。從虹橋站出發(fā)短短7分鐘的時間,時速已經(jīng)達(dá)到300公里。有乘客說,這也是飛機起飛的速度,因為這時,只要一拉操縱桿,飛機就能騰空而起,脫離地心引力。
京滬高鐵設(shè)計最高時速為380公里每小時,這也就意味著,高鐵在運行過程中將收到巨大的氣流抬升的作用。很多乘客不禁產(chǎn)生疑問,在列車高速運行的過程中,到底安不安全?中國南車四方公司副總工程師梁建英表示,升力是列車在行駛過程中,氣壓不均衡造成車輛抬升。“高速列車研制過程中,充分借鑒了飛機空氣動力學(xué)的技術(shù);但與飛機相比,高鐵運行中的氣動環(huán)境更為復(fù)雜。”
據(jù)介紹,京滬高鐵列車水平斷面和縱斷面的設(shè)計、鼻錐的導(dǎo)流形式,以及導(dǎo)流槽的設(shè)置方式,保證列車高速運行中氣動升力為0。
擋風(fēng)玻璃可承受1公斤鋁彈高速沖擊
體驗過程中,不少乘客好奇地走近透明的駕駛室,觀看司機如果操縱列車。望著窗外撲面而來的各種風(fēng)景,有乘客擔(dān)心高鐵列車比飛機更容易受到飛鳥、碎石、雨霧等近地物體的干擾,一旦出問題后果不堪設(shè)想。對于這樣的疑慮,技術(shù)人員表示,京滬高鐵車頭擋風(fēng)玻璃的防撞和透視性能至關(guān)重要,“我們列車司機倉的擋風(fēng)玻璃經(jīng)過1公斤的鋁彈以580公里的速度擊中試驗,不會破裂和飛濺,完全可以保證司機的安全。”
整個過程中,G2列車共停靠南京、濟南、天津三站,最終抵達(dá)北京。其間,每一次停靠時,無論是減速還是剎車都很平衡。其實,這與列車車控系統(tǒng)密切相關(guān)。據(jù)了解,在京滬高鐵上運行的列車分為CRH380-A和CRH380-B兩種,兩種車型設(shè)計最高時速為380公里每小時。車輛良好的動力性能跑高速,要達(dá)到安全停下比跑起來更重要。在緊急制動情況下,列車從時速300公里到停下,需要3800米制動距離,時間為70秒。
對于司機來說,每一秒鐘和每一米都很重要。據(jù)了解,京滬高鐵列車加裝了智能化的網(wǎng)絡(luò)安全系統(tǒng),集監(jiān)視、診斷、控制功能為一身。全車共裝有1050多個傳感器,對列車關(guān)鍵部位的溫度、速度、壓力、絕緣性能進(jìn)行實時監(jiān)測。超出一定限值,網(wǎng)絡(luò)安全系統(tǒng)會自動報警,并自動限速。
列車能跑多快、以及能否沿著軌道運行,起到?jīng)Q定性因素的是位于車體底部的轉(zhuǎn)向架。CRH380列車另一核心技術(shù)就是高速轉(zhuǎn)向架設(shè)計和運用。它也是目前世界上投入商業(yè)運營的速度最快的轉(zhuǎn)向架。
技術(shù)人員介紹,這個轉(zhuǎn)向架在設(shè)計和試運行中的速度都超過了400公里,所以完全可以保證目前時速300公里的實際運行。
“電子大腦”實時監(jiān)控確保列車安全
當(dāng)晚19時55分,在歷經(jīng)4小時55分的“貼地飛行”后,列車順利抵達(dá)北京南站,一些乘客甚至一下子沖出列車拿起相機合影留念。旅途中,不少乘客表示感受到高速列車的平穩(wěn)和安靜,也有人關(guān)心平穩(wěn)的列車一旦發(fā)生突發(fā)情況會出現(xiàn)怎樣的反應(yīng)?
160公里以下,司機可以憑借肉眼進(jìn)行觀察并采取制動等動作;但是在300公里時速下,卻很難做到這一點。據(jù)介紹,京滬高鐵采用高速列控系統(tǒng),它相當(dāng)于指揮列車運行的“大腦”和“神經(jīng)中樞”。在車控室內(nèi)的屏幕上,列車運行的車速、停車距離等實時參數(shù)一目了然。如果出現(xiàn)超速等異常情況,就會自動報警提醒。
我國實行3級列控系統(tǒng),列車通過遠(yuǎn)程無線通信,實現(xiàn)實時計算前后車輛的安全范圍,自動監(jiān)控列車的安全速度。即便司機睡著了,車控系統(tǒng)也會自動啟動減速機制“自動踩剎車”。京滬高鐵的車控系統(tǒng)可以滿足列車350公里最高時速,3分鐘運行間隔。而實際運行中,列車間隔約為15分鐘,仍有較大安全保障空間。
此外,車控系統(tǒng)還將會針對惡劣天氣、地震、異物侵入軌道等突發(fā)實時信息整合到車控平臺內(nèi),來控制車輛運行,保證列車在出現(xiàn)突發(fā)情況時第一時間停車。
采用再生制動技術(shù)人均耗電僅48度
這么高新技術(shù),是否會消耗很多能源?答案是否定的。京滬高鐵有一項被稱為“再生制動的技術(shù)”,可以把列車制動過程中產(chǎn)生的動能轉(zhuǎn)化為電能。試驗表明CRH380列車在每次最高速制動中,可以回饋3000兆焦耳的能量回饋給電網(wǎng)。而整個動車組的節(jié)能環(huán)保水平也是世界領(lǐng)先的。
一位乘客乘坐高鐵從上海到北京,只需要48度電就可以完成這次旅程。人均百公里耗電量為3.64度,相當(dāng)于飛機的十二分之一。
十年前,“綠皮車”是中國鐵路客運的主力。如今,銀色的高鐵,正在開啟新的鐵路時代,我國也躍居掌握高速鐵路核心技術(shù)的國家。據(jù)了解,從2010年11月至2011年5月,鐵道部組織20多家單位500余名科技人員對京滬高鐵進(jìn)行了17大類,600多個子項,6000多個參數(shù)的聯(lián)調(diào)聯(lián)試和設(shè)備優(yōu)化。今年5月起,又以實際列車運行圖進(jìn)行累計1個月的試運行,累計檢測動車組列車4800列以上,試驗里程超過260萬公里。隨著首發(fā)列車順利抵達(dá)北京,事實證明,京滬高鐵安全可靠,性能穩(wěn)定,設(shè)計先進(jìn),節(jié)能環(huán)保,具備速度、安全與舒適度的完美統(tǒng)一。