【正文】 科 學(xué)技術(shù)和裝備登上一個(gè)嶄新的臺(tái)階增強(qiáng)了鐵路的競(jìng)爭(zhēng)力三是高速鐵路不僅運(yùn)輸能力特別大有年運(yùn)輸量可達(dá)億人次以上的優(yōu)勢(shì)又有減少環(huán)境污染的優(yōu)勢(shì)因而特別適宜于大運(yùn)量的城市間城市群和城郊的高頻率運(yùn)輸旅行時(shí)間的節(jié)約旅行條件的改善旅行費(fèi)用的降低再加上國(guó)際社會(huì)對(duì)人們賴以生存的地球環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng)使得高速鐵路在世界范圍內(nèi)呈現(xiàn)出蓬勃發(fā)展的強(qiáng)勁勢(shì)頭除歐洲北美洲外大洋洲亞洲諸國(guó)和地區(qū)也正在計(jì)劃進(jìn)一步加快高速鐵路的建設(shè)總之發(fā)展高速鐵路是科技進(jìn)步的必然是時(shí)代發(fā)展的需要目前開行時(shí)速 200 公里以上高速列車的國(guó)家已有日本法國(guó)德國(guó)意大利西班牙比利時(shí)荷 蘭瑞典英國(guó)美國(guó)俄羅斯正在積極建設(shè)或規(guī)劃建設(shè)的還有瑞士奧地利丹麥加拿大澳大利亞韓國(guó)印度等國(guó) 當(dāng)今世界上鐵路速度的分檔一般定為時(shí)速 100～ 120 公里稱為常速時(shí)速120～ 160 公里稱為中速時(shí)速 160～ 200 公里稱為準(zhǔn)高速和快速時(shí)速 200～ 400 公里稱為高速時(shí)速 400 公里以上稱為特高速對(duì)于 高速 的水平隨著技術(shù)進(jìn)步而逐步提高西歐把新建時(shí)速達(dá)到 250～ 300 公里舊線改造時(shí)速達(dá)到 200 公里的稱為高速鐵路 1985 年聯(lián)合國(guó)歐洲經(jīng)濟(jì)委員會(huì)在日內(nèi)瓦簽署的國(guó)際鐵路干線協(xié)議規(guī)定新建客運(yùn)列車專用型高速鐵路時(shí)速為 300 公里新建客貨運(yùn) 列車混用型高速鐵路時(shí)速為 250 公里 1964年 10 月 1日世界上第一條高速鐵路 日本的東海道新干線正式投入運(yùn)營(yíng)時(shí)速達(dá)到 210 公里突破了保持多年的鐵路運(yùn)行速度的世界紀(jì)錄從東京至大阪只需運(yùn)行 3小時(shí) 10分鐘后來又縮短到 2小時(shí) 56分由于其運(yùn)行速度比原有鐵路提高一倍票價(jià)較飛機(jī)便宜從而吸引了大量旅客使東京至名古屋間的飛機(jī)航班不得不因此而停運(yùn)這是世界上鐵路與航空競(jìng)爭(zhēng)中首次取勝的實(shí)例繼東海道新干線之后又陸續(xù)建成山陽(yáng)東北上越等新干線目前日本高速鐵路的營(yíng)業(yè)里程已達(dá) 18315公里并計(jì)劃再修建 5000 公里高速鐵路成為日本陸地交通運(yùn) 輸網(wǎng)的支柱高速鐵路的運(yùn)營(yíng)成績(jī)和取得的巨大經(jīng)濟(jì)社會(huì)效益扭轉(zhuǎn)了過去雖然通過理論研究和試驗(yàn)證明鐵路具有大幅度提高速度的潛力但受到安全造價(jià)等認(rèn)識(shí)的困擾長(zhǎng)期給人們以可望不可及之感糾正了人們對(duì)鐵路已不適應(yīng)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展工作節(jié)奏快和高流動(dòng)社會(huì)需要的錯(cuò)覺給各國(guó)鐵路帶來了新的生機(jī)之后法國(guó)在 1981 年建成了他的第一條高速鐵路 TGV 東南線列車時(shí)速達(dá)到 270 公里后來又建成了 TGV 大西洋線時(shí)速達(dá)到 300 公里 1990 年 5 月 13日試驗(yàn)的高最高速度已達(dá) 5153 公里／小時(shí)可使運(yùn)營(yíng)速度達(dá)到 400 公里／小時(shí)法國(guó)的高速鐵路后來居上在一些技術(shù)經(jīng)濟(jì)指 標(biāo)上超過日本而居世界領(lǐng)先地位現(xiàn)在已有高速鐵路多 700公里而且由于 TGV列車可以延伸到既有線上運(yùn)行因此 TGV的總通車?yán)锍桃堰_(dá) 2559公里預(yù)計(jì)到 1994年新建高速鐵路的總里程將達(dá) 1261 公里 TGV 將承擔(dān)起法國(guó)鐵路旅客周轉(zhuǎn)量的 50％ 在日本法國(guó)修建高速鐵路取得成效的基礎(chǔ)上世界上許多國(guó)家掀起了建設(shè)高速鐵路的熱潮意大利德國(guó)英國(guó)原蘇聯(lián)西班牙等國(guó)也先后建成或修建了高速鐵路就連過去曾因鐵路不景氣拆掉一部分線路而被稱為 汽車王國(guó) 的美國(guó)也在重視并著手高速鐵路的建設(shè)韓國(guó)和我國(guó)的臺(tái)灣也都分別規(guī)劃在本世紀(jì)末要建成時(shí)速達(dá) 300～ 350 公里的高速鐵路目前高速鐵路技術(shù)在世界上已經(jīng)成熟高速化已經(jīng)成為當(dāng)今世界鐵路發(fā)展的共同趨勢(shì)現(xiàn)在世界鐵路總長(zhǎng)度約 130 萬(wàn)公里其中高速鐵路共有 5000多公里約占總長(zhǎng)度的 04％到本世紀(jì)末預(yù)計(jì)全世界高速鐵路將比現(xiàn)在翻一番達(dá)到 10000 多公里約有 20％的國(guó)家建成高速和準(zhǔn)高速鐵路歸納起來當(dāng)今世界上建設(shè)高速鐵路有以下幾種模式 一日本新干線模式全部修建新線旅客列車專用 二法國(guó) TGV 模式部分修建新線部分改造舊線旅客列車專用 三德國(guó) ICE 模式全部修建新線旅客列車及貨物列車混用 四英國(guó) APT 模式既不修建新線也不對(duì)舊線進(jìn)行大量改造主要靠采用由擺式車體的車輛組成的動(dòng)車組旅客列車及貨物列車混用 高速鐵路進(jìn)一步的發(fā)展趨勢(shì)是連線成網(wǎng)目前歐洲各國(guó)已經(jīng)建成和正在修建的高速鐵路基本上都是各自獨(dú)立的今后將發(fā)展溝通成國(guó)內(nèi)國(guó)際間的高速鐵路網(wǎng)并與既有線相銜接提出了 速度比小汽車快一倍票價(jià)比飛機(jī)便宜一半 的目標(biāo)以充分發(fā)揮其優(yōu)勢(shì)由于這將涉及到歐洲共同體的十幾個(gè)國(guó)家因此在軌距信號(hào)供電機(jī)車車輛等技術(shù)設(shè)備方面都制定了統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)使歐洲的高速鐵路網(wǎng)不僅是各國(guó)高速鐵路的總和而且能形成一個(gè)綜合型整體計(jì)劃分別于 1995 年 2021 年和 2021年分三個(gè)階段竣工新建或改建 19 萬(wàn)公里滿足時(shí)速 250 公里以上的高速鐵路網(wǎng)以及 11萬(wàn)公里的時(shí)速 160～ 200公里的聯(lián)絡(luò)線和支線以便連接歐洲所有的主要城市屆時(shí)歐洲將出現(xiàn)世界上最方便最經(jīng)濟(jì)的地面高速運(yùn)輸系統(tǒng)歐洲各大陸城市間都可通過高速鐵路連接起來并還將向亞洲延伸形成洲際的高速鐵路網(wǎng) 在高速鐵路的新技術(shù)方面日本德國(guó)法國(guó)燈正在研制磁懸浮鐵路使車體在軌道上浮起一定高度然后以直線電機(jī)作為動(dòng)力推動(dòng)列車前進(jìn)其試驗(yàn)時(shí)速已達(dá) 517公里這種列車基本上無(wú)噪音無(wú)污染能耗低美國(guó)還有人設(shè)想在管道內(nèi)利用真空原理設(shè)計(jì)一種真空磁墊 列車最高時(shí)速將達(dá) 22021 公里可見隨著科技的進(jìn)步高速鐵路將日新月異不斷創(chuàng)新 第二章 我國(guó)高速動(dòng)車組的發(fā)展概況 第一節(jié) 我國(guó)動(dòng)車組的發(fā)展概況 1999 年 DDJ1001 大白鯊高速電動(dòng)車組株洲電力機(jī)車廠研制的中國(guó)第一臺(tái)正式進(jìn)入高速領(lǐng)域的動(dòng)力集中式高速動(dòng)車組是中國(guó)強(qiáng)大機(jī)車家族的又一精心完美之作動(dòng)車組司機(jī)室應(yīng)用人機(jī)工程學(xué)原理進(jìn)行設(shè)計(jì)所有操作及顯示裝置成弧形分布在正司機(jī)周圍管道式空調(diào)可調(diào)節(jié)軟椅電加熱玻璃營(yíng)造了舒適安全的駕駛環(huán)境采用流線形頭形車頭蓋用復(fù)合材料制作前窗玻璃采用雙層防爆電熱玻璃車頂裝有氣流導(dǎo)流罩氣動(dòng)阻力系 數(shù)小于 030 動(dòng)車組編組為 1 節(jié)動(dòng)車 6 節(jié)拖車MT22T113T12Tc6 節(jié)拖車中有 1 節(jié)雙層二等座車 1 節(jié)單層一等座車 3 節(jié)單層二等座車和 1 節(jié)帶司機(jī)室的二等座車持續(xù)功率 4000kW 最大速度 200kmh 圖 21 大白鯊動(dòng)車組 正在載入 圖 22 大白鯊動(dòng)車組 2021 年藍(lán)箭交流傳動(dòng)高速電動(dòng)車組是為滿足廣深線小編組高密度高速度的公交化客運(yùn)要求由株洲電力機(jī)車廠株洲電力機(jī)車研究所長(zhǎng)春客車廠和廣鐵集團(tuán)于 2021年共同研制的新一代交流傳動(dòng)高速電動(dòng)旅客列車組牽引藍(lán)箭的 DJJ1型是中國(guó)第一臺(tái)動(dòng)力集中式交流傳動(dòng)高速動(dòng)力車該車電傳動(dòng)系統(tǒng)采用 了先進(jìn)的 IPM水冷機(jī)組 1225kW 異步牽引電動(dòng)機(jī)和分布式微機(jī)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)電路設(shè)計(jì)采用了模塊化結(jié)構(gòu)允許隔離故障部分維持動(dòng)車組運(yùn)行控制系統(tǒng)采用兩級(jí)分層的列車通訊網(wǎng)絡(luò)運(yùn)用可靠性高基礎(chǔ)制動(dòng)采用軸盤制動(dòng)裝置具備 ABS 防滑行保護(hù)功能制動(dòng)機(jī)采用 DK– 1B 型具有空電聯(lián)合制動(dòng)功能和列車電空制動(dòng)功能具有與安全裝置配合自動(dòng)常用制動(dòng)功能編組形式中基本編組為 1動(dòng) 5拖 1控制車 M5TTC兩列連掛編組為 2動(dòng) 10拖 M10TM基本編組定員為 421人連掛編組定員約 800人持續(xù)功率 4800kW最大速度 220kmh 圖 23 藍(lán)箭號(hào)動(dòng)車組 圖 24 藍(lán) 箭號(hào)動(dòng)車組 2021年中原之星電力動(dòng)車組使用 JD112型交流牽引電動(dòng)機(jī)及 IGBT牽引逆變器是中國(guó)自主研發(fā)的少數(shù)采用動(dòng)力分散式的動(dòng)車組之一是首款使用 IGBT VVVF 元件的車輛之一采用微機(jī)網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)輔助電路采用集中整流分散逆變的供電方式采用新型無(wú)搖枕分散動(dòng)力及非動(dòng)力轉(zhuǎn)向架流線型車頭外形擁有故障自動(dòng)診斷定速坡道自動(dòng)識(shí)別系統(tǒng)等系統(tǒng)動(dòng)車組總功率 3200kW設(shè)計(jì)時(shí)速 200kmh最高運(yùn)營(yíng)速度 160kmh 動(dòng)車組編組方式中 MC 為帶司機(jī)室的動(dòng)車一等車 TP 為帶受電弓變壓器的拖車二等車 M 為帶空氣壓縮機(jī)的動(dòng)車二等車 T1 為 帶變壓器不帶受電弓的拖車二等車 T2 為帶變壓器不帶受電弓的拖車二等車帶車長(zhǎng)辦公席 M 為不帶空氣壓縮機(jī)的動(dòng)車二等車 T 為不帶受電弓不帶變壓器的拖車二等車編組中 25DD 為動(dòng)車 25DT 為拖車列車兩端的一等車帶有駕駛室編號(hào) DJF10001A 及 DJF10001B兩節(jié)車廂擁有受電弓車廂使用了高靠背航空座椅椅后均裝有可抽拉茶桌車廂兩端安裝了電子信息顯示系統(tǒng)車體外部涂裝以藍(lán)色和銀白色為主色調(diào)配桔紅和白色線條 圖 25 中原之星動(dòng)車組 圖 26 中原之星動(dòng)車組 26 2021 中華之星高速電動(dòng)車組該電動(dòng)車組將成為我國(guó)京沈快速客運(yùn)通道的 主型列車及未來高速鐵路的中短途高速列車和跨線快速列車列車最高運(yùn)營(yíng)速度可達(dá) 270kmh是目前我國(guó)商業(yè)運(yùn)行時(shí)速最快的電動(dòng)車組 2021年 11月 27日中華之星在秦沈客運(yùn)專線綜合試驗(yàn)中成功創(chuàng)造了中國(guó)鐵路的最高速度 3215kmh 牽引中華之星的 DDJ2 型是中國(guó)具有全部知識(shí)產(chǎn)權(quán)的動(dòng)力集中式高速動(dòng)力車首次采用雙拱流線頭形整列車由 2節(jié)動(dòng)車和 9節(jié)拖車組成 9節(jié)拖車包括 2節(jié)一等車 6節(jié)二等車和 1 節(jié)酒吧車拖車為國(guó)內(nèi)首次采用鋁合金制造的寬車體鼓形斷面客車綜合試驗(yàn)表明中華之星在高速運(yùn)行時(shí)列車平穩(wěn)性舒適性安全性和可靠性良好動(dòng)車組采用先進(jìn)的交 直 交流電力牽引方式由分別編組在頭部和尾部的兩個(gè)動(dòng)力車以前拉后推的方式推挽運(yùn)行 圖 27 中華之星 正在載入 中華之星 2021 年 12 月 22 日首列國(guó)產(chǎn)時(shí)速 300 公里和諧號(hào)動(dòng)車組列車 CRH2300 在南車四方機(jī)車車輛股份有限公司竣工下線它的成功下線是我國(guó)鐵路全面實(shí)施自主創(chuàng)新戰(zhàn)略取得的重大成果標(biāo)志著我國(guó)鐵路客運(yùn)裝備的技術(shù)達(dá)到了世界先進(jìn)水平中國(guó)也由此成為世界上少數(shù)幾個(gè)能夠自主研制時(shí)速 300 公里動(dòng)車組的國(guó)家 時(shí)速 300公里和諧號(hào)動(dòng)車組是在引進(jìn)消化吸收國(guó)外時(shí)速 200公里動(dòng)車組技術(shù)平臺(tái)的基礎(chǔ)上由我國(guó)自主研制的是目前世界 上運(yùn)營(yíng)速度最高的動(dòng)車組列車之一 相對(duì)于時(shí)速 200公里動(dòng)車組時(shí)速 300公里動(dòng)車組的動(dòng)力更加充沛列車的氣密性運(yùn)行的平穩(wěn)性空氣動(dòng)力學(xué)性能等要求更高技術(shù)難度也更為復(fù)雜由南車四方股份研制的時(shí)速 300 公里和諧號(hào)動(dòng)車組列車突出了先進(jìn)成熟經(jīng)濟(jì)適用可靠的方針體現(xiàn)了中國(guó)特色和人性化的設(shè)計(jì)理念 這種列車采用輕量化鋁合金車體高速轉(zhuǎn)向架高速受電弓以及交流傳動(dòng)集成一體化的光纖網(wǎng)絡(luò)控制等國(guó)際一流的先進(jìn)技術(shù)尤其是列車采用的大斷面中空型材鋁合金車體每輛車體的重量約為 7 噸動(dòng)車組整體輕量化設(shè)計(jì)達(dá)到世界先進(jìn)水平具有優(yōu)越的節(jié)能環(huán)保性能 時(shí)速 300 公 里和諧號(hào)動(dòng)車組列車全部為座車寬型車體結(jié)構(gòu)外形采用流線型氣動(dòng)外形具有優(yōu)異的空氣動(dòng)力學(xué)性能為進(jìn)一步適應(yīng)國(guó)人的旅行習(xí)慣列車設(shè)有新型通風(fēng)換氣系統(tǒng)多媒體影視系統(tǒng)真空集便衛(wèi)生系統(tǒng)個(gè)性化服務(wù)餐飲區(qū)殘疾人衛(wèi)生間等凸顯了具有中國(guó)特色的人性化設(shè)計(jì)特征為進(jìn)一步提升動(dòng)車組在高速狀態(tài)下運(yùn)行的平穩(wěn)性舒適性列車還設(shè)有半主動(dòng)懸掛系統(tǒng)應(yīng)急通風(fēng)系統(tǒng)車間減振器等裝置 作為我國(guó)高速列車產(chǎn)業(yè)化制造基地的南車四方股份 2021 年承擔(dān)了時(shí)速 200公里動(dòng)車組的設(shè)計(jì)制造任務(wù)在短短三年多的時(shí)間內(nèi)南車四方股份全面實(shí)施了技術(shù)引進(jìn)消化吸收再創(chuàng)新工作完全掌握了高速動(dòng)車 組輕量化車體制造轉(zhuǎn)向架制造和集成總裝等高速動(dòng)車組的關(guān)鍵技術(shù)順利搭建了國(guó)際先進(jìn)的高速動(dòng)車組的產(chǎn)品技術(shù)平臺(tái)由該公司制造的和諧號(hào) CRH2 型時(shí)速 200 公里動(dòng)車組是我國(guó)鐵路第六次大提速的主力裝備自投入運(yùn)營(yíng)以來以其卓越的性能優(yōu)秀的運(yùn)行品質(zhì)成功通過了實(shí)戰(zhàn)考驗(yàn)其綜合技術(shù)水平已經(jīng)達(dá)到了國(guó)際同類產(chǎn)品的先進(jìn)水平截至 2021 年 11月底南車四方股份共向中國(guó)鐵路交付 60 列時(shí)速 200