【48812】又潮又酷的高铁车头 背面蕴含着哪些科技含量？

  逾3200个动车规范组震慑集结，奔驰在神州大地——2019年春运，高铁动车占铁路开行旅客列车的份额超越七成。在天南海北的站台上、四面八方的路网间，一个个如待发之箭、似子弹出膛的高铁车头引人瞩目，让归乡的人油然生发出“科技改动日子”的慨叹。

  那么，这些“冷艳了韶光”、又潮又酷的高铁车头是怎样诞生的？其背面都蕴含着哪些科技含量？在中车长春轨迹客车股份有限公司，有关规划人员与制造者为记者叙述了高铁车头里的立异事。

  “车头不仅是高铁的‘脸面’，更是高速动车组的要害核心技能之一。”作为车体研制部端部开发室主任，本年37岁的许鹏，已率队为我国高铁打造过许多种靓丽“头型”。在这位身经百战的车头规划师看来，一个超卓的“头型”，首要必定要具有优异的空气动力学功能。

  本来，疾驰中的高铁会一同遭到周围空气多种力的作用，比方空气阻力、气流升力、会车时的交会压力波、侧风带来的侧向力等等，都是阻止列车安全平稳高速运转的“天敌”。

  其间，空气阻力可谓“头号劲敌”。就像咱们在5级大风中逆风而行会感觉步履维艰，高铁速度越快，空气阻力越大。依据空气动力学原理，车头的长细比越大，阻力系数越小。

  加大车头的长细比，还可削减列车会车时的交会压力波和经过地道时的地道压力波。

  咱们坐火车都有过这种体会：当对面列车疾驰而过期，随同一声吼叫，车身会瞬间发生横向晃动，这便是由于相对运动的车头揉捏空气，使车侧壁上的空气压力发生了很动。列车过地道时，也会引起地道内空气压力急剧动摇，构成必定冲击力。突然的压力改动，可形成车体侧窗破碎、车辆蛇形运动等可怕成果。

  “比方，咱们研制的复兴号CR400BF，其‘头型’就比调和号长2米左右，车头总长度挨近10米，全体形状愈加流线，列车因而‘飞’得更快、更稳、更节能。”许鹏说，复兴号的车厢更高更宽。不过，尽管“身段”较调和号巨大，但其运转阻力反而降低了12%。这背面，低阻力流线车头功不可没。

  再来说说升力这一宿敌。当列车高速运转时，气流会带来向上的抬升力，让车头发飘乃至脱轨，为与升力斗法，许鹏介绍，他们在高铁车头的两边设置有导流槽，经过鼻锥到导流槽的引流办法，引导气流发生向下的压力，好像一双强有力的“手”，牢牢捉住轨迹，保证列车贴地飞翔。

  每一种高铁车型，都有自己的专属“头型”，以中车长客产品为例，调和号的圆润鼓溜，看起来灵动心爱，俗称“小海豹”；复兴号CR400BF的轻盈细长，车灯如凤眼，腰线似凤羽，名为“金凤凰”；而正抓住出产的京张高铁“瑞雪迎春”，其“头型”创意则源于灵敏有力的“鸟中之王”，唤作“雏鹰”……

  内中高技能+表面高颜值，能够说，高铁车头的规划制造极富应战性，一个能得高分的“头型”，必定要经过千挑百选、饱经沧桑。

  “CR400BF的‘头型’，便是从近百张美作业用图中挑选出来的。咱们先从中选出了几十个，再依据空气动力学进行核算与评定，翻开第二轮甄选，然后将胜出的做成若干1:8的3D模型进行风洞试验，依据风阻、风动噪声等测验成果，对取胜‘头型’用三维模仿软件来优化规划。”许鹏说。

  更艰巨的作业还在后边。美工能够“唯美”，艺术规划能够天马行空，工艺却要考虑能否完成，即怎样把技能与艺术完美融合到车头上。

  时速350公里的标动CR400BF有两条比较尖利的棱线贯穿车肩，使车头凸现一种健康的棱角美，并更具科技感。但这一艺术之美的执行难度其实非常大，由于高铁铝板材的折角锐度假如不够大，棱线在长长的车头上就简直看不出来。

  “板材折弯半径越小，折出的线越尖利。开端个人会运用冷冲压工艺，但冷冲压的最小折弯半径是铝板材的1.5倍厚，棱线全体作用在车头上看起来像一小道圆弧，不尖利。咱们广泛研讨各行各业的新技能，经过重复寻觅、屡次评定，最终选用了在航空航天范畴大范围的使用但在轨迹交通配备业鲜有使用的铝合金超塑成型工艺，才霸占这个难题。”规划工艺师肖宇说。

  为“金凤凰”设备车灯，也难度重重。曾经“小海豹”的车灯放在车鼻前端开闭结构上，这个结构为复合材料结构，外形可塑性比较强，但“金凤凰”细长的“单凤眼”却要安设在车头铝结构上，而铝结构是焊接成型的，焊接过程中铝合金变形比较大。怎样严丝合缝地把塑料车灯和铝结构装配到一同去？面临这一应战，作业人员一方面经过合理规划灯仓结构，想办法把焊接带来的尺度变形“吃掉”；一方面尽量优化灯仓内零件个数，以削减焊接量，防止过多焊缝带来的缩短变形，总算完美解决问题。

  动车一列规范组有两个车头，一个在前，一个在后，列车调头时，车尾变车头即可。春运期间，许多人会发现，不少繁忙线个车头，中心两个车头的鼻尖紧紧相抵。这是铁路为添加运力，将两个规范组进行了重联，使8节编组的列车“晋级”成了16节编组列车。

  重联的隐秘，就在车鼻头的盖板下。这个盖板平常处于封闭状况，需求重联时，盖板就会主动翻开显露里边的车钩体系，连挂和分化均无须人工操作。

  其实，“金凤凰”鼻头盖板下，还隐藏着我国标动的另一项自主立异——与调和号不同，复兴号的鼻头盖板下添加了一个吸能设备和一个防爬设备，前者可吸收撞车的能量，后者可防止爬车事端的呈现，然后逐渐提高车辆的安全性。

  “这可不是件简略的事。曾经的并无安放新设备的空间，因而，有必要改动车头整个结构。光车头外部的铝车体结构，咱们就画了近400张图纸。”许鹏说。

  高铁车头制造的完好过程中，还有许多咱们看不见的隐秘。比方，复兴号车头更长，但铝合金的热膨胀系数是碳钢的两倍，越长的焊接，变形越大，车头加长后，焊接中就呈现了各种杂乱变形。

  怎样消除这只绊脚石？肖宇和记者说：“咱们依据变形趋势，在工装上添加反变形量，让它往反方向变形，一同，改动焊接办法，削减焊接的热输入量，比方长大焊缝选用分段退焊的办法等。此外，咱们还对焊缝布局及焊接次序进行了优化，以削减焊接变形，消除焊接剩余应力。”（原标题：《那些又潮又酷的高铁“头型”怎样炼成？》）