低重心大容量双层动车也能跑出时速350公里

2019-02-19 08:32

来源：中国科技网

18日，由中国科学院研制的中国未来双层高铁动车组概念模型被媒体披露，引发关注。双层高铁动车组目前在世界上的研发情况如何？什么技术最经济、安全？

当日，在接受科技日报记者采访时，西南交通大学教授张卫华介绍说，德国、法国的下一代高速列车均提倡用双层动车组技术，其目标是提高旅客乘坐能力，提供运能，提高经济性。

“就速度来说，只要解决了低重心和大容量等设计技术问题，单层速度跑时速350公里，双层动车速度也应该没问题。”张卫华说。

列车高速行驶，如果车体加高荷载加重，高速转弯时会因离心力作用导致失稳，这也是双层高铁动车组研制中最关键的问题。

张卫华认为，只要车体重心低，在规定的平衡速度下，即离心力和曲线超高的重力横向分量抵消，安全性不仅没有问题，而且会更好。

如何实现车体低重心、大容量？“德国下一代高速列车，希望用独立旋转车轮技术，可使整列车实现低地板，以保持良好的双层空间。”张卫华说。

所谓独立旋转车轮，是将两轮通过滚动轴承安装在车轴上，车轮相对于车轴能够自由转动，而车轴不必转动。

“与轨道车辆的刚性轮对相比，独立旋转车轮的轮对摇头和横移动不再耦合，实现了左右轮的解耦，理论上不存在纵向蠕滑力，因而不会产生蛇行失稳。”张卫华解释说，没有蛇行临界速度的限制，使得采用独立车轮的车辆可以达到较高的运行速度。同时，由于运行时车轴不转动，故可以取消公用车轴，或者将车轴做成下凹型，以降低地板面的高度。

除低地板技术外，张卫华认为，还包括车体布置总体技术，包括客室与座位（或卧铺）布置、原来车下设备的上车问题、以及除低地板外的大容量车体技术（结构设计与制造）。

公开资料显示，在传统的高铁强国，双层动车组技术已经比较成熟了。例如，法国的TGV Duplex动车组，经历了长时间的运行和多次改进，能提升50％客运量，持续运行时速能达到320公里，堪称双层高铁动车组的王者。

日本20年前就有了双层的高铁动车组。新干线E4系列车于1997年就上线运行，时速240公里，有16节车厢、定员1634人，是世界载客最多的高速车辆。我国目前16节长编组的“复兴号”动车组，每列定员为1193人。春节前刚刚发布的17节超长编组“复兴号”动车组，每列定员为1283人。

我国双层高铁动车组研制也在进行。2018年11月，由中车株机研制的动力分散型铝合金双层高铁动车组首次公开亮相。该车采用流线型车头，全车采用模块化设计理念，能够实现4/6/8节编组；8节编组车型全车共有坐席820个，最大载客量1708人。

据介绍，该双层动车组瞄准国际市场，以时速160公里为基础技术平台，车体、转向架等核心部件按照高速动车组的标准设计、验证，可以根据不同需求进行技术升级，达到时速160公里以上多种速度等级。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。