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   2011年12月25日，更高速度试验列车在中国南车青岛四方机车车辆股份有限公司（简称“南车青岛四方股份”）落成。近日，参与该项研究工作的南车青岛四方股份、中国科学院力学研究所、北京交通大学、西南交通大学、中国铁道科学研究院的有关专家，就研制更高速度试验列车的目的、意义等问题专门进行了解读。
1、研发更高速度试验列车目的和意义是什么？
开发更高速度试验列车不是为了实现商业运行，而是探索高速列车系统在极限速度条件下的临界值，针对时速500公里条件下高速列车系统、结构、材料的安全性、可靠性等开展前瞻性、基础性、理论性研究。主要围绕以下三个科学目标：
一是持续深入研究高速列车安全性。安全性是高速列车技术发展的决定性指标。希望通过探索更高速度条件下高速列车的运行稳定性、结构强度、车-线-网匹配关系等安全保障系统，进一步提高安全冗余；在更宽的速度范围内进行高速列车前瞻性基础问题的研究，揭示高速列车动力学行为、特征和规律，研究关键结构部件在更高速度条件下的强耦合作用响应特征，以更好地指导商业运营列车的工程实践和工程运用。
二是为基础性科学问题研究提供试验平台。更高速度试验列车将为我国进行高速列车应用基础理论研究提供试验基础，为国家重点基础研究发展计划（973计划）项目“时速500公里条件下的高速列车基础力学问题研究”提供试验载体，对进一步强化产学研用的研究体系、建立可持续发展的创新环境提供有力保障。
三是为新材料、新技术的应用提供验证平台。通过各种新材料、新技术的应用研究和测试，进一步丰富和完善高速列车技术体系，为保持我国高速列车技术可持续发展、加快人才队伍培养、完善标准体系奠定基础。
2、我国研发更高速度试验列车已具备哪些前期技术基础？
中国铁路机车车辆行业通过几十年的发展以及对高速列车技术的探索，在基础理论、研究方法、技术标准等方面积累了一定的技术基础。2004年，引进了成熟的时速200～250公里动车组技术，结合既有技术，通过联合设计、线路试验以及运用中的考核验证，初步构建了高速动车组的研发平台。在随后进行的不同速度等级的高速列车研发过程中，通过理论模型分析论证、实车试验验证、理论模型的修正循环迭代，逐步完善了高速列车研发的理论模型。以此为基础，通过技术外推，研发了更高速度的试验列车。开展更高速度等级试验将进一步完善理论模型，为后续运营动车组的研发提供更为坚实的理论支撑。
3、更高速度试验列车是如何研制的？
南车青岛四方股份以CRH380A新一代高速列车自主创新成果为基础，以更高速度条件下安全、可靠运行为首要目标，重点围绕提升临界速度、提高牵引能力，降低阻力等方面，对系统集成、头型、车体、转向架、牵引、制动等系统进行了创新研究。
在运行安全性方面，转向架设计轴重余量提升约10%，试验列车的临界失稳速度超过设计速度的20%以上；在头型设计方面，试验列车采用了不同于商业运营列车的气动布局，头车采用气动阻力最小的“宝剑”外形，尾车采用气动升力最小的“火箭”外形，实现列车在更高速度条件下的气动性能和气动安全的最佳匹配;在列车网络控制方面，引入了实时以太网技术，通过搭建专用试验台进行了长达10个月的系统匹配和可靠性试验，完成了试验列车网络控制系统研制和验证。
该试验列车由南车青岛四方股份承担，采用产学研用的研发模式，联合国内优势科研资源，通过仿真计算、数值分析、样机试制、地面型式试验及可靠性试验等一系列严谨科学流程，历时两年完成了更高速度试验列车的研制。其中，南车株洲所、南车电机公司负责牵引系统及网络控制技术，南车浦镇公司负责制动技术,中国铁道科学研究院、西南交通大学、北京交通大学、中科院力学所、同济大学等科研院所提供技术支持。
4、更高速度试验列车将开展哪些科学试验？
该试验列车将主要用于以下四方面的科学试验研究：
一是高速列车关键力学问题研究。结合国家重点基础研究发展计划（973计划）项目“时速500公里条件下的高速列车基础力学问题研究”任务内容，开展轮轨关系、弓网关系和流固耦合关系真实线路试验研究，获取气动、结构、轮轨、弓网等关键力学参数随速度的变化规律，建立真实列车试验数据与台架和风洞试验数据的关联，修正力学建模，发展适合于高速列车基础力学特性分析方法，掌握在更宽速度范围内高速列车基础力学规律，提升我国高速列车基础研究能力。
二是关键系统的结构可靠性研究。在更高速度条件下对车辆进行测试，为转向架、车体、车下设备和设备舱等关键结构的安全可靠性提供数据支撑。通过振动模态测试，研究转向架、车体、车下设备和车内装饰之间的振动匹配；通过动态应力测试，研究关键承载部位的疲劳强度；通过气动载荷测试，研究气流作用下不同振动激扰形式对车辆结构的影响规律。
三是新材料、新技术等前瞻性技术的验证。通过牵引性能、制动性能、运行阻力、运行控制等试验项目，完成自主牵引系统、风阻制动装置、实时以太网等新技术的试验验证工作；通过明线和隧道运行条件下的气动阻力、气动噪声、气动升力、交会压力波等各项气动性能研究，全面验证试验列车头尾不同头型方案；通过跟踪碳纤维、镁铝合金、新型纳米隔音材料等新材料的发展和应用，分析评估新材料的应用前景。
四是综合舒适度和噪声研究。通过开展试验列车在运行时振动、噪声、空气压力、温度、湿度和照度等因素对乘客舒适度的影响研究，掌握车内、外的噪声压强及频谱特性随速度提升的变化趋势，探索不同运行条件下列车模态、振动与噪声及乘坐舒适度间的变化规律，为动车组舒适性设计提供重要依据，并通过试验研究建立我国高速列车乘坐舒适性的评价指标和评价方法。
5、国外在试验列车研制和科学试验研究方面的情况如何？
世界上掌握高速铁路技术的国家在其发展高速列车技术的过程中都十分重视高速试验列车的研制，并以此开展科学研究和新技术验证。1988年德国研制的ICE/V高速试验列车最高试验速度达到406.9 km/h。日本自1964年新干线开通运营以来，陆续开发了WIN350、STAR21、300X、FASTECH360S等高速试验列车，其中于1996年研发的300X高速试验列车最高试验时速达到了443 km/h。2007年法国研发的V150高速试验列车创造了574.8 km/h的世界最高试验速度。这些国家依托高速试验列车围绕速度、安全及可靠性指标开展了大量基础理论和应用技术的研究工作，所取得的研究成果有效促进了高速列车技术与装备的发展。
6、更高速度试验列车采用了哪些新技术、新材料？
试验列车采用了大量信息技术、控制技术和材料科学的先进成果。在新技术应用方面，试验列车采用了与飞机类似的“风阻制动”装置，该装置采用计算机并网同步控制，可以通过增加空气阻力的方法辅助制动；在牵引系统中采用了高压大功率IGBT；在信息技术应用方面，试验列车采用了实时工业以太网网络控制技术、数字广播技术和车地无线传输等新技术；在新材料应用方面，试验列车在车体头罩和车内部分设备上采用了碳纤维、镁铝合金，以及新型的纳米隔音材料以提升车辆降噪隔音的性能。  科技部门户网站 www.most.gov.cn 2011年12月30日来源：科技部