就在人們還在為時(shí)速500Km/h的國內(nèi)高鐵實(shí)驗(yàn)列車上線開跑而感到高興的時(shí)候，中國的工程師們已經(jīng)在籌劃速度更快的車型。

據(jù)官媒報(bào)道，中國南車株洲基地建造的國內(nèi)首條8英寸絕緣柵雙極型晶體管(IGBT)芯片生產(chǎn)線，日前通過專家鑒定，將全線投產(chǎn)。

這意味著我國打破了國外技術(shù)壟斷，掌握了高速列車最核心的技術(shù)，中國高鐵將用上“中國芯”。中國南車生產(chǎn)的高鐵列出采用自主開發(fā)的8英寸芯片，在試驗(yàn)中跑出了600公里以上的時(shí)速。

 

 

中國南車也成為國內(nèi)唯一一家全面掌握該芯片技術(shù)研發(fā)、模塊封裝測試和系統(tǒng)應(yīng)用的企業(yè)。

值得注意的是，此次600公里時(shí)速只是實(shí)驗(yàn)測試成績，實(shí)際中到底能夠以多高的速度運(yùn)營，還要看配套軌道的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)和各個(gè)線路的運(yùn)營要求。

據(jù)媒體此前報(bào)道，中國南車制造的CIT500型的試驗(yàn)速度達(dá)到了605公里/小時(shí)。目前世界上最快高鐵時(shí)速為574.8公里，由法國高速列車TGV在2007年4月3日創(chuàng)造。本世紀(jì)是高鐵的時(shí)代。美國總統(tǒng)奧巴馬在2011年國情咨文中表示，“沒有理由讓歐洲和中國擁有最快的鐵路”，奧巴馬強(qiáng)烈意識到，高鐵將是重塑美國全球競爭力的技術(shù)制高點(diǎn)。

法國高速列車TGV在巴黎在2007年4月3日，從巴黎-斯特拉斯堡東線鐵路上以574.8公里/小時(shí)的運(yùn)行速度創(chuàng)造了有軌列車最高時(shí)速新的世界記錄，同時(shí)打破了自己在1990年5月創(chuàng)下并保持17年之久的515.3公里/小時(shí)的世界記錄。

中國高鐵的最高時(shí)速由CRH380A保持，軌道最高實(shí)驗(yàn)速度為486.1公里/小時(shí)，于2010年12月3日創(chuàng)造。目前，中國高鐵通常運(yùn)營時(shí)速約250公里，而更高速度的CIT500型的設(shè)計(jì)時(shí)速為500公里。這樣，中國高鐵的速度有望再翻倍。

南車青島四方機(jī)車車輛股份有限公司廠區(qū)內(nèi)，一列銀灰色超速試驗(yàn)列車停放在廠區(qū)的鐵軌上，這列臺架試驗(yàn)速度每小時(shí)達(dá)到605公里的列車，被命名為更高速度的試驗(yàn)列車。

實(shí)際上，這項(xiàng)試驗(yàn)早在兩年多前就已開始，為了這次試驗(yàn)，南車四方公司經(jīng)過七次方案討論會(huì)。

參加試驗(yàn)的電氣開發(fā)部部長焦京海最近回憶說：“100-200公里時(shí)一點(diǎn)擔(dān)心都沒有，車速上了550公里以上心情開始激動(dòng)，到600公里時(shí)就開始有點(diǎn)緊張了?！痹囼?yàn)止步于605公里，是因?yàn)橹贫ǖ脑囼?yàn)?zāi)繕?biāo)為600公里，“試驗(yàn)臺建設(shè)時(shí)是按600公里設(shè)計(jì)的，再往上沖速度，擔(dān)心對試驗(yàn)臺不好”，高級主任設(shè)計(jì)師李兵解釋說。

當(dāng)時(shí)速提升到605公里的時(shí)候，試驗(yàn)沒有馬上停止，保持速度運(yùn)行了10分鐘，這相當(dāng)于在地面上行駛了100.8公里。

技術(shù)難度比飛機(jī)高

“高鐵就像一架飛機(jī)在不停地起降”，中科院力學(xué)所楊國偉研究員這樣說。楊國偉創(chuàng)立了跨聲速非線性氣動(dòng)彈性研究，為中國高鐵與大飛機(jī)研制提供空氣動(dòng)力與氣動(dòng)彈性的技術(shù)支撐。

“坐飛機(jī)最危險(xiǎn)的是起飛和降落，因?yàn)榈孛嫘?yīng)包括建筑、風(fēng)對飛機(jī)的激擾，所以，飛機(jī)設(shè)計(jì)的難點(diǎn)在起和降的過程。而高速列車始終在地面上高速運(yùn)行，從空氣動(dòng)力學(xué)車與空氣相互的作用角度，既要考慮地面對列車的強(qiáng)激擾，也要考慮到高速運(yùn)行狀況下氣流激擾。波音737的巡航阻力系數(shù)約在0.028左右，6輛編組試驗(yàn)列車整車阻力系數(shù)約為0.48左右，所以說更高速列車比飛機(jī)在天上巡航時(shí)的技術(shù)難點(diǎn)要復(fù)雜得多?！睏顕鴤フf。

民用飛機(jī)每小時(shí)飛行距離800-850公里，中國研制的更高速試驗(yàn)列車設(shè)計(jì)速度在每小時(shí)500公里以上，與目前在線上以每小時(shí)380公里最高時(shí)速運(yùn)行的CRH380A相比，技術(shù)的邊界條件必須清晰。 www.miercn.com 愛國交流理性平臺

“空氣動(dòng)力學(xué)性能的受軌道不平順影響，振動(dòng)激擾響應(yīng)不斷加大，如何保證列車高速運(yùn)行的安全性;如何保證舒適的乘車環(huán)境;比提高速度更重要的是能夠很好的停下來。” 試驗(yàn)現(xiàn)場指揮梁建英說。

列車運(yùn)行的阻力，包括車輪與軌道摩擦的機(jī)械阻力和車輛受到的空氣阻力。高速下制約速度的抗衡者是空氣，“當(dāng)列車以每小時(shí)200公里行駛的時(shí)候，空氣阻力占總阻力的70%左右，和諧號CRH380A在京滬高鐵跑出時(shí)速486.1公里時(shí)，氣動(dòng)阻力超過了總阻力的92%，如果跑到500公里以上，95%以上都是氣動(dòng)阻力了”，李兵說?？諝庾枇土熊囘\(yùn)行速度的平方成近似正比關(guān)系，速度提高2倍，空氣阻力將增至4倍。正是這個(gè)平方關(guān)系，讓設(shè)計(jì)師絞盡腦汁。

空氣阻力受三大因素影響，一是車頭迎風(fēng)受到正壓力，與車尾受到的負(fù)壓力間產(chǎn)生的壓差阻力;二是由于空氣黏性作用于車體表面的摩擦阻力;三是列車底架以及列車表面凹凸結(jié)構(gòu)引起的干擾阻力。