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复兴号高原动集运营满月,媒体再聚焦!

中国中车 2022-04-24


7月22日,中共中央总书记、国家主席、中央军委主席习近平来到川藏铁路的重要枢纽站林芝火车站,了解川藏铁路总体规划及拉萨至林芝段建设运营情况,听取推进雅安至林芝段建设情况汇报,坐上专列实地察看拉林铁路沿线建设情况,深入研究有关问题。


▲7月23日晚《新闻联播》报道


习近平总书记此次考察,正值拉林铁路开通运营一个月之际。截至7月25日,“满月”的“复兴号”高原内电双源动车组,已驰骋“天路”近10万公里,载客近15万人次。乘坐复兴号高原动车组出行,已成为当地百姓的交通首选。


这列备受瞩目的“复兴号”高原内电双源动车组,是由中国国家铁路集团牵头,中国中车组织旗下中车株机公司、中车大连公司、中车浦镇公司、中车株洲所等公司组成的联合研制团队共同生产研制的。


▲乘客参与庆祝复兴号“满月”活动


为保障动车组在雪域高原安全运营,中国中车以“高原特色”为导向,顶层规划,详细制定了《售后服务手册》《运营保障方案》等方案。上线运营后,中国中车抽调精干力量,组织200余人的运营保障团队,驻扎拉萨服务站,并开展菜单式培训、检修维护、技术支持、应急处置、添乘护航等,做好全天候服务。








近日,《瞭望》《科技日报》等媒体刊发长篇通讯,报道国铁集团、中国中铁、中国中车等单位共同在“世界屋脊”之上开创的天路奇迹,大篇幅聚焦复兴号高原内电双源动车组。



复兴号的新高度


海拔2438米或8000英尺以上的“高高原”,是人类发展现代交通运输的高难度领域。


6月25日10时30分,D2021次复兴号列车鸣响风笛,从拉萨首发,驶向林芝,标志着中国国家铁路集团有限公司组织建设的拉林铁路正式开通运营,意味着复兴号突破海拔障碍,实现了高原运营。


▲双源动力集中动车组傍行在雅鲁藏布江峡谷。罗春晓摄


这也是国铁集团牵头组建创新联合体研制的复兴号高原内电双源动车组(被人昵称为“高原绿巨人”)首次亮相。



拉林铁路位于青藏高原冈底斯山与喜马拉雅山之间的藏东南谷地,约90%的线路在海拔3000米以上,靠占比达75%的桥梁和隧道穿越冈底斯山和16次跨越雅鲁藏布江。



拉林铁路的开通,不仅带来西藏旅游从“慢行快游”变为“快行慢游”等发展效应,更为川藏铁路乃至滇藏铁路等“史诗工程”写下序章,是“中国智造”“中国建造”又一次“爬坡”和“登顶”。



浑身布满“黑科技”

中车株机是“绿巨人”整车生产骨干企业,“高原绿巨人”靓丽的外观下面,其实是一副很“刚”的身板。


  • 全车部署弥散式供氧系统,能避免司乘人员因缺氧发生“高反”;

  • 车厢有足够的气密性,供氧系统、通风系统和空气净化系统运转自如;

  • 列车整体防火安全水平很高,防火系统全方位无死角实现严密监控,很多部件和系统还有专门的防火安全设计,要求做到最大限度不起火,即使万一起火也蔓延不开;

  • 能够对进入隧道或贴山崖行驶产生的“压力波”运用调整新风阀门等技术提前控制,抵消对车厢和人耳膜的冲击;

  • 车窗玻璃对高原强紫外线的过滤能力达到99%;

  • 青藏高原气候条件复杂,动车需要运用更多突破性“黑科技”,比如应对经常出现的“地滚雷”,“高原绿巨人”需要全身防雷,“地滚雷”不论打到列车什么位置,都能被轻松化解;

  • 拥有升级版安全监控和健康诊断系统,能动态跟踪评估列车和部件的安全和健康状态。



为“高原绿巨人”研发的很多部件,也都着眼于环境适应性:


  • 考虑“油电混合”切换期间停用的动力系统可能在低温环境下结冰,列车结冰预警和自动除冰系统低于4℃环境下就开始监测和运行;

  • 列车采用更环保的水性油漆涂装,内饰结构使用新型纤维复合材料减重;

  • 碳纤维材质的双杆双模式同步雨刮器,让列车无论遭遇风雪、沙尘或阵性暴雨,都不容易“迷眼”;

  • 轮轨润滑油采用可降解材料,尽量不污染沿线环境;分布式和双模式制氧系统,使高原列车更加舒适……



再造列车“大脑”

为了让“高原绿巨人”能在电气化的拉林铁路和非电气化的拉日铁路畅通无阻,国铁集团提出列车采用“内燃+电力”双动力牵引模式。


作为中国列车控制等领域的领先者,中车株所承担了“高原绿巨人”交流传动、牵引控制项目研制任务。



“油电混合”高原动车属于世界首创。电力机车、内燃机车两个动力体系要“互联互通互控”,某种意义上需要再造一种新概念列车“大脑”和“神经系统”。


完成这个任务,只有7个月时间。时间紧、任务重,依托新技术手段,精确计算安排工期:


  • 建立数字化仿真系统,在“高原绿巨人”实车的“数字孪生兄弟”身上,开展应用实验;

  • 运用大数据和先进计算机,让一些过去人工需要三四个月才能完成的研发工作,在两周之内做完;

  • 对IGBT等敏感电子部件,采用针对性特殊设计,有效防御高原强宇宙射线等干扰;

  • 关键控制系统运用了高频交流技术,将工作频率从通常采用的1K以下提升到了16K以上,实现新系统减重20%,体积缩小24%,效率提升2%;

  • 研发并装备能源管理系统,将牵引供电和辅助供电整合,能更好实现绿色节能……


透过智慧“大脑”,司机通过传输速度“百兆级”的控制网络、信息网络,能够看到“高原绿巨人”的系统运行工况,实时动态掌握风险。在电力、柴油两个动力系统之间自由切换,司乘人员基本“无感”,平顺舒适。


“高原绿巨人”上线后,很快就成了民众旅游和通勤的新宠。从未来发展情况看,眼下的三列车难以满足市场需求,“加车”势在必行。据了解,将电力牵引和内燃机车整合在一节动力车头的“高原绿巨人”升级版,已在筹划之中……


在世界十大高原中,除了南极和格陵兰冰雪高原,其他八大高原的广袤土地上,很多地方有发展先进轨道交通的潜在需求。一些专家认为,具有高度复杂性的拉林铁路建成投运,攻克了一系列高原铁路建设核心技术难题,不仅为川藏铁路建设提供了经验和借鉴,也使中国高原铁路建设技术水平,达到了一个前所未有的高度。



“国槐绿”,雪域画卷再添新颜

《科技日报》


飞驰在世界屋脊的高原内电双源复兴号动车组,其“国槐绿”涂装,与雪山江河、绿树蓝天和藏式民居交相辉映,为雪域再添新颜,构成一幅迷人的画卷。


奔跑在西藏高原的“国槐绿”,有什么独门秘籍?


“两端分别编挂电力动力车和内燃动力车,中间编挂拖车。‘内燃+电力’双动力牵引模式,为全球动车组首创。”复兴号高原双源动力车具体研发者之一、中国中车科学家、中车株机副总工程师樊运新如数家珍,动车组最高运营时速160公里,最高运行海拔5100米。


▲飞驰在世界屋脊的“复兴号”高原内电双源动车组。罗春晓 摄


6月25日,望着首列驶出拉萨站的“国槐绿”,樊运新心潮澎湃,180多个紧张研发的日夜,一一浮现。


就在拉林铁路建设接近尾声时,让复兴号动车组驶进西藏,成为决策者的共识。


如何针对高原铁路运营条件,专门研制生产一款复兴号动车组新产品?新设计的这款复兴号要达到什么标准?


“既要满足4000米海拔高原运行的要求,又要适应线路多隧道、高架桥等危险地段的安全性,运营环境特殊,设计挑战大。”有着研制高原版电力机车丰富经验的樊运新十分清楚。


 一周内,多名经验丰富的设计人员,密集前往西藏进行调研,考察线路条件、机务段检修条件等,听取运营部门的要求和建议,并积极纳入后续具体设计方案中。


2020年11月19日,动车组技术方案通过评审,高原内电双源动车组项目设计工作正式启动。


内燃与电力动力车协同控制,是高原内电双源动车组复兴号的一项创新关键技术。“所谓双源动力,即一端是电力动力牵引,一端是内燃动力车,可以实现有电区和无电区、电气化和非电气化的贯穿运行。”樊运新说,内燃、电力动力车两端分置的创新组合模式让高原行车的可靠性、安全性得到更大提升。


攻克新技术,试验须先行。


在业内多个院所合作下,一个地面1:1试验台搭建了起来。“真实模拟实车运行的各种功能,确保每个功能可靠有效。”项目技术研发经理彭新平说,整个地面测试共完成近80个功能组,1000多个功能项点测试。


拉林铁路隧道多,动车组进隧道时,压力波的改变会给乘客造成耳鸣等不适,还有高原缺氧问题,怎么解决?


“针对高原缺氧环境,动车组车厢内采用弥散和分布式相结合的方式,实现一体化供氧,可连续提供充足氧气。这是国际上首次实现整列动车组的弥散供氧。”中车大连机车技术开发部运维技术室室主任、复兴号高原双源动集内燃动力车总体设计师孙传庆说。


在列车的研发生产环节,项目组成员不是在设计生产一线,就是在去的路上……2021年3月下旬,首列动车组完成编组。自动车组技术方案评审通过,仅耗时不到5个月。


如今,“复兴号”高原内电双源动车组奔驰在世界屋脊之上。中国铁路历史性地实现了“复兴号”动车组对31个省市自治区的全覆盖。


▲"复兴号"行驶在西藏自治区山南市境内。新华社记者 觉果 摄



复兴号

奔驰在祖国广袤的大地上

交通强国 铁路先行

动力保障 发展引擎

世界屋脊 雪域高原

这条流动的绿色风景线

将给西藏带来更多的

生机 活力 欢乐 吉祥



党史专栏




——来源:中车株机、瞭望、科技日报编辑:王泽林排版:吕涛、关关审核:徐厚广


闻道有先后,文章有遗漏

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