高铁概念 中国未来双层高铁概念模型曝光 时速可达350公里
低重心大容量双层动车也能以每小时350公里的速度运行
18日,中国科学院研制的中国未来双层高速列车概念模型被媒体披露,引发关注。世界双层高速列车的R&D现状如何?什么技术最经济安全?
同日,西南交通大学教授张卫华在接受科技日报记者采访时表示,德法两国下一代高铁都提倡采用双层动车组技术,目标是提高旅客乘坐能力,提供运输能力,提高经济性。
“就速度而言,只要解决重心低、运力大等设计技术问题,单层速度350公里每小时,双层列车速度应该没问题。”张卫华说。列车在高速运行时,如果车体升高,载荷增大,在高速转弯时会因离心力而失去稳定性,这也是双层高速列车组研制中最关键的问题。
张卫华认为,只要车身重心低,安全性不仅不会有问题,而且在规定的平衡速度下也更好,即离心力和曲线的横向重力分量是抵消的。
如何实现车身低重心大容量?“德国下一代高速列车希望利用独立转轮技术,使列车整体实现低地板,保持良好的双层空房间。”张卫华说。
所谓独立转动轮,是指两个轮子通过滚动轴承安装在车轴上,轮子可以相对于车轴自由转动,而不转动车轴。
“与轨道车辆刚性轮对相比,独立旋转车轮的轮对不再与横向运动耦合,实现了左右车轮的解耦。理论上,不存在纵向蠕变力,因此不会出现狩猎不稳定性。”张卫华解释说,狩猎的临界速度没有限制,这样有独立车轮的车辆可以达到更高的行驶速度。同时,由于轴在运行时不旋转,可以取消普通轴或做成凹形,以降低地板表面的高度。
除了低地板技术,张卫华认为还包括车身布局的整体技术,包括客室和座椅的布局,车下原有设备的登车问题,低地板以外的大容量车身技术。
公开资料显示,在传统的高速铁路强国,双层动车组的技术已经相对成熟。比如法国的TGV Duplex动车组,经过长时间的运行和多次改进,可增加客运量50%,其连续运行速度可达每小时320公里,成为双层高速动车组之王。
20年前,日本有双层高速列车。E4系列新干线汽车于1997年投入运营,时速240公里,16辆车,载客量1634人,是世界上最高速的汽车。目前,我国有16列长编组“复兴号”动车组,每列载客量1193人。就在春节前,17辆超长编组“复兴号”动车组放行,每列载客量1283人。
双层高速列车在中国的发展也在进行中。2018年11月,CRRC诸暨研发的动力分布式铝合金双层高速动车组公开亮相。该车采用流线型车头,整车采用模块化设计理念,可实现4/6/8编组;8节编组车型全车820座,最大载客量1708人。
据介绍,双层动车组面向国际市场,以时速160公里为基础技术平台。车体、转向架等核心部件均按高速动车组标准设计验证,可根据不同需求升级,达到160 km/h以上各种速度等级,同时整车采用轻量化设计,复合制动控制,安全节能环保。
“虽然是双层动车组,但其车辆限界与单层一致。”张卫华说,现有线路和接触网都适用。