“全球最快高铁”如何炼成

本报记者 李迅典

正在试验中的CR450动车组 （铁科院铁道科技影视中心摄影）

跑出单列时速453公里、相对交会时速896公里最新纪录的CR450动车组，正在进行运营前的“毕业考试”——60万公里运用考核。这款被视为“十四五”重大工程明星装备的动车组，通过22%的减阻突破、50吨减重革命和300余种降噪方案筛选，实现了运营时速400公里的跨越，标志着中国高铁正式迈入自主创新的“速度无人区”，还带动2000余家企业构建起自主可控的产业链集群。近日，《环球时报》记者对参与CR450研发的核心工程师团队进行了专访，揭秘这款被誉为“全球最快高铁”的动车组如何以系统性、全域性的技术创新，突破时速400公里大关，并在能耗、噪声、舒适度等综合性能上实现全面领先。

CR450的“毕业考试”

在沪渝蓉高铁宜昌北至汉川段的线路上，每天清晨CR450动车组都会从宜昌北站出发，在近300公里线路上开启“折返跑”模式，日复一日地完成着看似单调却至关重要的“刷里程”任务。“这不是简单的重复，而是CR450迈向载客运营的必经之路。”铁科院机辆所整车技术规范研究室副主任、研究员邵军向《环球时报》记者解释称，“运用考核是动车组的‘毕业考试’，在各项指标合格的前提下，必须跑够60万公里，才能获得载客运营的‘入场券’。”

前期试验期间，它一举跑出了单列时速453公里、相对交会时速896公里的惊人纪录。这意味着当两列CR450擦肩而过时，它们之间的相对速度约为音速的0.7倍，空气压力波冲击、气动噪声激增、车体结构承压等一系列极端工况同时叠加。邵军坦言，从CR400到CR450，时速从350公里跃升至400公里，这50公里的突破进入了“速度无人区”，“每一公里的提升都带来了指数级的技术挑战。”

CR450何以能跑得如此之快？其背后是设计理念的全面革新。铁科院机辆所空气动力学及振动噪声研究室研究员白夜向《环球时报》记者介绍，随着列车运行速度提升，气动阻力在总运行阻力中的占比大幅增加，时速达到400公里时，占比已超过90%，成为影响能耗与效率的主导因素。为此，CR450团队进行了系统性的减阻优化。

对于旅客而言，最直观的感受是“加速更快”。数据显示，CR450动车组从起步到提速至时速350公里，仅需4分40秒，而当前运营的时速350公里复兴号动车组则需要6分20秒，提速周期缩短了100秒。“在长途旅行中，这种提速优势会更加明显，”邵军说，“CR450投入运营后，能够进一步拉近城市间的时空距离。”

“更快、更静、更绿”

“CR450的每一项性能指标，都是对现有技术的挑战与超越。”白夜的话道出了这款动车组的核心竞争力。在速度、能耗、噪声、制动距离等关键指标上，CR450均实现了“国际领先”。

“飞箭”与“鹰隼”，这两个充满速度感的名字，属于CR450最终确定的两种仿生头型。白夜向《环球时报》记者详解其中的技术逻辑：“研发团队从仿生流体力学中汲取灵感，经过多轮筛选，最终确定了这两种具有大长细比的流线型头型方案。”“更尖更细”的设计让阻力显著降低。

列车底部的转向架区域，是另一处气动优化的关键。CR450创新性地采用了转向架“一体化全包覆结构”，用光滑整流罩将所有非流线型部件完全遮蔽，从根源上消除了形状阻力和干扰阻力。白夜透露：“以时速350公里运行时，CR450的整车阻力较CR400减小了22%，这一成果在全球高速列车领域处于领先地位。”

“跑得快”的同时，还要“跑得安静”，这是CR450面临的另一项重大挑战。时速提升50公里，往往会带来噪声的显著增长，但CR450的设计要求却是“速度提升，噪声不变”。更棘手的是，列车轻量化的需求使得传统降噪材料难以在有限重量下达到效果，且不同类型的噪声需要针对性的解决方案。“我们制定了分车、分区、分频的降噪策略，从噪声源和传播路径两方面同时发力。”

如今，这一努力已收获成果：在时速400公里的运行条件下，CR450的车内噪声小于70分贝，相当于坐在一辆时速70公里的家用汽车中。邵军表示，“乘坐舒适度是高铁竞争力的重要体现，我们要让旅客在享受更高速出行的同时，也能拥有安静、舒适的环境。”

“更快速且更绿色”，是CR450的又一核心亮点。铁科院机辆所空气动力学及振动噪声研究室副主任、研究员李国顺告诉《环球时报》记者，CR450动车组相比现有的CR400复兴号，在时速提升50公里的同时，能耗反而降低了20%以上，实现了速度与能效的反向优化。这一突破得益于两大技术创新：永磁牵引系统和整车轻量化设计。

CR450还大量采用碳纤维复合材料、镁合金等新型材料，并应用拓扑优化技术，整车重量较CR400减轻了50吨。“重量的降低不仅减少了轮轨摩擦产生的机械阻力，还降低了牵引系统的负荷，进一步提升了能效。”李国顺表示。

从技术突破到全球引领

“CR450的研制，带动了2000余家企业形成产业链集群，覆盖20多个省市。”李国顺给出的这组数据，直观展现了其对产业的拉动效应。不仅形成了“用产学研”相互融合的铁路技术创新体系，而且形成了“元件-部件-系统-整机”完整的产业链条。“这种‘技术+产业’的双元驱动模式，打造了全球领先、规模最大的高速列车研发、批量制造能力。”

邵军对CR450研发超额完成目标给出了肯定评价：“从前期验证结果看，CR450动车组运行速度、紧急制动距离、噪声、能耗等顶层指标全面落实，达到国际领先水平，相信CR450能早日实现商业运营，服务人民大众出行。未来，CR450动车组及其先进技术将不断扩大我国高铁技术世界领跑优势，进一步带动全球高铁技术的共同进步。”