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“高顏值”高鐵車頭里的艱難創新事

2019-09-10 07:22:44彭冰
文萃報·周二版 2019年9期
關鍵詞:變形

彭冰

用技術與多種外力“斗法”

“車頭不僅是高鐵的‘臉面’,更是高速動車組的關鍵核心技術之一。”作為車體研發部端部開發室主任,今年37歲的許鵬,已率隊為中國高鐵打造過許多種靚麗“頭型”。在這位身經百戰的車頭設計師看來,一個出色的“頭型”,首先必須具備優異的空氣動力學性能。

原來,疾馳中的高鐵會同時受到周圍空氣多種力的作用,比如空氣阻力、氣流升力、會車時的交會壓力波、側風帶來的側向力等等,都是阻礙列車安全平穩高速運行的“天敵”。

其中,空氣阻力可謂“頭號勁敵”。就像我們在5級大風中逆風而行會感覺寸步難行,高鐵速度越快,空氣阻力越大。根據空氣動力學原理,車頭的長細比越大,阻力系數越小。加大車頭的長細比,還可減少列車會車時的交會壓力波和通過隧道時的隧道壓力波。

大家坐火車都有過這種體驗:當對面列車疾馳而過時,伴隨一聲呼嘯,車身會瞬間發生橫向晃動,這就是因為相對運動的車頭擠壓空氣,使車側壁上的空氣壓力產生了很大波動。列車過隧道時,也會引起隧道內空氣壓力急劇波動,形成一定沖擊力。驟然的壓力變化,可造成車體側窗破碎、車輛蛇形運動等可怕后果。

“比如,我們研發的復興號CR400BF,其‘頭型’就比和諧號長2米左右,車頭總長度接近10米,整體形態更加流線,列車因此‘飛’得更快、更穩、更節能。”許鵬說,復興號的車廂更高更寬。不過,雖然“身材”較和諧號高大,但其運行阻力反而降低了12%。這背后,低阻力流線型車頭功不可沒?!?br>

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