CR450动车组的速度之谜：如何实现450公里每小时？

2024年12月29日，CR450动车组的原型车正式揭幕，标志着我国新一代时速400公里的动车组研发取得了显著进展。

其中，“CR”是中国铁路的英文缩写，而“450”则代表其速度等级，意味着测试时速可达450公里，运营时速为400公里，从而成为全球最快的高铁列车。

CR450动车组原型车由8节车厢组成，在运行速度、能耗效能、车内噪声、制动距离等主要指标上处于国际领先地位！

具体来说：制动距离缩短、运行稳定性显著提升、整车运行阻力降低了22％/减重10％、车内噪声降低2分贝、旅客服务空间增加4％，同时在行车控制、司机智能交互、安全监控、乘客智能服务等方面实现了全面升级。

那么，CR450的研发过程是怎样的呢？

中国科学院力学研究所参与了CR450动车组样车的研发，尤其是在气动造型、大风环境下的安全运营及噪声友好设计方面，给予了有效的支持。

随着列车速率的提升，改进气动性能对减少能耗至关重要。

在300公里的时速下，气动阻力占整体阻力的75％以上，提升速度后，列车的动力主要用于克服气动阻力。

CR450动车组的气动阻力需在现有复兴号的基础上降低21-25％。

为此，中国科学院力学研究所运用自主研发的高速列车双向动态模型测试平台，完成了7种CR450高铁列车头型的空气动力学性能测试评估，为CR450车型的设计提供了量化依据。

CR450动车组样车动态模型测试

环境风也是提升高速列车速度的重要因素。CR450由于轻量化设计，对侧风抗倾覆能力的要求更为严格。

中国科学院力学研究所结合空气动力学与车辆动力学理论，针对350-450公里时速范围的高铁运行安全性进行了系统研究，并建立了高速列车在大风环境下的评判标准和风速风向的联合阈值及大风限速方案。

大风环境下CR450动车组的背风侧涡流演变

随着速度的提升，噪声问题也变得越来越明显。

中国科学院力学研究所建立了轮轨/气动噪声仿真模型，对各主要线路的噪声源进行了量化排序，并构建了车外多源噪声预测模型，为动车组的噪声设计及铁路环境噪声的预测提供了理论支持。

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