2017年6月25日，由中國鐵路總公司牽頭組織，中國中車四方股份公司、長客股份公司研製，具有完全自主知識產權、達到世界先進水平的中國標準動車組被命名為“復興號” 。鐵路總公司黨組書記、總經理陸東福，中國中車黨委書記、董事長劉化龍為“復興號”動車組揭牌。6月26日，“復興號”動車組率先在京滬高鐵兩端的北京南站和上海虹橋站雙向首發。

“復興號”有啥過人之處？

壽命更長，能耗更低，乘坐更舒適，中國高速動車組已走在世界先進行列

6月25日亮相的“復興號”，有紅銀搭配的“CR400AF”和黃白搭配的“CR400BF”兩款車型，外貌與藍白搭配的“和諧號”有挺大差別。這兩種車型的試驗時速均在400公里及以上，持續運行時速為350公里。

不僅是顏色，從外觀到內飾，從車體到性能，與在線運行的動車組相比，“復興號”都更勝一籌。

“壽命”更長。中國標準動車組“復興號”在降低全壽命週期成本、進一步提高安全冗餘等方面加大了創新力度。為適應中國地域廣闊、溫度橫跨正負40℃、長距離、高強度等運行需求，“復興號”在多種工況下進行了60萬公里運用考核，比歐洲標準還要嚴格。最終，整車性能指標實現較大提升，“復興號”的設計壽命達到了30年，而“和諧號”是20年。

“身材”更好。標動採用全新低阻力流線型頭型和車體平順化設計，車型看起來線條更優雅，跑起來也更節能。坐過“和諧號”的朋友都會發現，動車組車頂有個“鼓包”，那其實是空調系統。“復興號”把這個“鼓包”下沉到了車頂下，使列車不僅看起來更美，列車阻力比既有CRH380系列降低7.5%—12.3%，列車在時速350公里下運行，人均百公里能耗也下降約17%。

容量更大。由於列車高度從3700毫米增高到了4050毫米，旅客登車後會感到空間更寬敞了。在斷面增加、空間增大的情況下，按時速350公里試驗運行，列車運行阻力、車內噪聲明顯下降，而且座位間距更寬敞。

舒適度更高。“復興號”空調系統充分考慮減小車外壓力波的影響，通過隧道或交會時減小耳部不適感；列車設有多種照明控制模式，可根據旅客需求提供不同的光線環境。此外，為滿足移動互聯時代的上網需要，車廂內還實現了無線網絡全覆蓋。

“警惕性”更強。“復興號”設置智能化感知系統，建立強大的安全監測系統，全車部署了2500餘項監測點，比以往監測點最多的車型還多出約500個，能夠對走行部狀態、軸承溫度、冷卻系統溫度、制動系統狀態、客室環境進行全方位實時監測。它可以採集各種車輛狀態信息1500餘項，為全方位、多維度故障診斷、維修提供支持。

此外，列車出現異常時，可自動報警或預警，並能根據安全策略自動採取限速或停車措施。在車頭部增設了由新型材料研發的碰撞吸能裝置，在低速運行中出現意外碰撞時，可通過吸能裝置變形來吸收碰撞時的能量，提高動車組被動防護能力，保護司乘人員。

“黨的十八大以來，我們成功研製生產了具有完全自主知識產權的中國標準動車組，我國鐵路成套技術裝備特別是高速動車組已經走在世界先進行列。”中國鐵路總公司黨組書記、總經理陸東福說，在決勝全面建成小康社會、實現中華民族偉大復興中國夢的重要歷史節點，將中國標準動車組命名為“復興號”，代表著中國鐵路在新時代堅定跟黨走、奮勇當先行的堅強決心，真實記載了中國高鐵技術裝備走向世界先進行列的發展歷程，充分展示了中國鐵路服務經濟社會發展、創造人民生活新時空的美好願景，深情寄託著中國鐵路人對中華民族偉大復興的追求和期盼。

為什麼有了“和諧號”，還要研發“復興號”？

降本提效，保持創新能力，我們需要一次完全自力更生的基於需求的正向設計

俯瞰今日中國鐵路，銀色長龍疾馳穿梭，彷彿一架高速織機，繪就出世界上最大的流動版圖。特別是黨的十八大以來，中國新開通高鐵1.36萬公里，使高鐵營業里程突破2.2萬公里，穩居全球榜首。既能馳騁冰天雪地，又能穿越沙漠風區，日均400多萬的旅客發送量，更使高鐵成為詮釋“獲得感”的最佳代名詞之一。

既然“和諧號”已經如此厲害，為什麼還要研發“復興號”？難道“和諧號”不是咱們自主創新的高鐵嗎？

實際上，早在幾年前，中車在決定進軍美國市場時，就聘請美國律師事務所進行過知識產權評估，得出的結論是，CRH380A型高鐵出口不會出現知識產權糾紛。

那麼，中國標動是否是一場形式大於內容的創新呢？

——降低成本、提高效率，是研發中國標準動車組的直接誘因。

2003年，中國高鐵走上了“堅持引進先進技術與自主創新緊密結合”的研發路徑，使中國鐵路機車車輛製造業的面貌煥然一新。然而，“彎道超車”如同一把雙刃劍，在爭取時間優勢的同時，也留下了兼容性難題。

“我們當初從海外引進了1型車、2型車、3型車和5型車四種不同的技術平台。這些車型技術路徑不同，使咱們用最短的時間博採眾長，造出高鐵並投入使用，使經濟社會能盡快受益。但是基於不同平台研發出的車型，並不能互聯互通。”中國鐵道科學研究院首席研究員王悅明介紹，“和諧號”沒有做到標準化統型，不僅司機操作台不同，車廂定員座位數與佈局不同，有些車甚至車廂連掛處的高度都不一樣。即便是同一速度等級的動車組，如果車型不同，也不可能重聯運輸。如果某節車出現故障，需要組織乘客換乘，臨時調來的車一旦車型不同，就會出現要么“掛不上”，要么“缺座位”。

標準不一，不僅增加了運營難度，也提高了運營和維保成本。因為車型標準不統一，高鐵車站不得不將每種車型都預留備用車來應急，動車檢修的車間也要把4種車的零部件全配備，甚至高鐵司機也要把各種車型都學習一遍。因此，我國急需針對不同型號的動車組建立統一的技術標準體系，實現動車組在服務功能、運用維護上的統一，提高效率，降低成本。

——適應國情路況、倒逼持續創新，是研發中國標準動車組的根本原因。

放眼世界，沒有哪個國家的高鐵運營距離有中國這麼長，更沒有哪個國家的高鐵運營環境能同日橫跨“冬夏”。王悅明說，一些引進的車型在這樣複雜的環境中運行，難免“水土不服”，而脫胎於引進技術平台的再創新產品，在每一次升級改造過程中，都繞不過軟件更新，有時還要請外方專家來解決。從拿著國外的圖紙打造“舶來品”，到基於原有技術平台再創新出“混血兒”，經過十幾年的經驗積累，中國已經完全有能力設計製造出滿足國情需求的“純中國血統”高速動車組。

“我們需要一次完全自力更生、基於需求的正向設計。不是升級，而是從硬件到軟件全自主。這將使高鐵研發製造團隊擺脫對既有技術平台的依賴，增強團隊的自信心，使中國高鐵技術保持世界領先。”王悅明說。

純中國血統的背後是挑戰極限的鐵路精神

研發基於國情，在高速動車組254項重要標準中，中國標準佔84%

在中國鐵路總公司主導下，2012年，中國鐵道科學研究院技術牽頭，聯合中車集團和多家科研企事業單位，開展了中國標準動車組設計研製工作。

中國標準動車組的“中國”，就意味著高鐵從最早的“洋基因”“混血”“以我為主”，現在由內而外都是“純中國血統”了，特別是軟件全部是自主開發。在高速動車組254項重要標準中，中國標準佔84%。中國標準動車組整體設計以及車體、轉向架、牽引、制動、網絡等關鍵技術都是我國自主研發的，具有完全自主知識產權。

中國標準動車組的“標準”，意味著今後所有標動平台列車都能連掛運營，互聯互通。只要是相同速度等級的車，不管哪個工廠出品，不管是哪個平台出品，都能連掛運營，不同速度等級的車也能相互救援。更重要的是，無論是司機駕駛界面，還是旅客體驗界面，都被統一。

“中國標準動車組研製，是中國動車組技術發展中的一件大事，是對我國機車車輛行業自主創新能力的一次大檢閱。標動研製成功，標誌著我國鐵路建立了基於自主知識產權的高速動車組技術平台，擁有了參與國際鐵路市場競爭的拳頭產品。”中國鐵道科學研究院機車車輛研究所研究員張波說。

——這是一列基於國情、破解了諸多“中國難題”的高速列車。

如何解決中國獨有的飛絮問題，給中國標準動車組綜合試驗組研究員、中國鐵道科學研究院首席研究員陸陽留下了深刻印象。每到春季，中國北方楊柳絮滿天飛舞，動車組動力設備的散熱系統時常堵塞，濾網上彷彿蓋了一層被子。機組發熱就會報警降速，導致晚點出現。

“依靠傳統清洗濾網的方式來保證散熱系統正常工作，不僅鐵路職工的勞動強度太大，也治標不治本，”陸陽說，標動設計時，就要求散熱系統冷卻能力在滿負荷運行下還有15%的餘量，即濾網只有85%的散熱能力了，還能滿足機組100%的動力發揮。“往年春季，動車組跑京滬、京武一個來回，散熱系統風險挺大，而根據測試，標動跑一個來回肯定沒問題。”

此外，相比國外，中國雷電天氣多，動車組車頂上的高壓設備頻繁被雷電衝擊，會造成高壓絕緣短路。在標動的研發中，原本暴露在動車組車頂上的高壓設備改為下沉式，安裝到一個密閉空間內，只有一個受電弓暴露在外面，同時將受電弓的抗雷電衝擊標準從歐洲的可承受150千伏雷電衝擊，加強為可承受185千伏的雷電衝擊，使高鐵穿越雷雨更安全。

——這也是一列從零起步、完全自主知識產權的高速列車。

事非經過不知難。高速列車標準化統型，正是在挑戰中，越挫越勇，成為“挑戰極限、勇創一流”的鐵路精神的縮影。即便到今天，中國鐵道科學院首席工程師趙紅衛仍能對測試故事倒背如流。

2015年4月21日，由鐵科院牽頭對來自中車長客與中車四方的兩個標動車型進行了首次互聯互通試驗台測試。然而，16節車廂連接後，司機室的操作界面上只能顯示其中一家的8節車廂，另一家的8節不見了。經過反复排查，原來是通訊協議中的“接頭地點”搞錯了，導致“第一次牽手”失敗。一周後故障解決，模擬實驗開始。

2015年7月17日，標動啟動互聯互通試驗，196個信號大部分都連接正常，只有一個小插曲，就是開門指令發出後，“CR400AF”的左門開了，“CR400BF”的右門開了。大家連夜校線，問題迎刃而解。在7月17日到30日的靜態及低速行駛試驗中，一共排查出83個互聯互通問題；8月20日到22日，兩種車型連掛跑到了160公里。

“別看只有160公里，可這是這列高鐵從軟件到硬件全部實現自主設計、製造或選型，擁有完全自主知識產權，而且是不同型號連掛運行，這在世界上都是沒有過的。我們的激動，一點兒不亞於當年'和諧號'在京滬高鐵跑出486.1公里的世界第一時速。”趙紅衛說。

高鐵“走出去”的主力車型

標動將成為中國高鐵“走出去”的有力競爭優勢

2016年7月15日11點20分，不到2秒的時間，鄭徐高鐵上演的“極速邂逅”驚艷全球，又一個新的世界紀錄誕生了！

這是兩列中國標準動車組，以超過420公里的時速在鄭徐高鐵上交會，創造了高鐵列車交會、重聯運行速度的世界最高紀錄。中國又為世界高鐵“教科書”譜寫了嶄新的一章。

在邂逅的瞬間，中國標動兩車僅距1.6米，相對交會時速超過840公里，相當於大飛機的巡航時速，交會時產生的壓力波相當於1平方米瞬時受重近200公斤，如此高的壓強，車內的工作人員和體驗者卻沒有任何不適感。

“這是黨的十八大以來，一次非常成功、極具意義的高鐵試驗。當今俄羅斯、美國都希望發展時速400公里的高鐵，但是尚未有國家驗證這種運行時速的可行性。而中國的試驗，探索了時速400公里及以上高速鐵路系統關鍵技術參數變化規律，為這些國家發展高等級高鐵提供了有力的技術支撐。中國標準動車組也將成為中國高鐵'走出去'的主力車型。”中國鐵路總公司總工程師、中國工程院院士何華武說。

實際上，助力高鐵“走出去”，就是中國標動研製的另一個目標。

一方面，擁有完全自主知識產權的標動，讓中國高鐵“走出去”免於陷入知識產權糾紛的“口水戰”；另一方面，通過標動的研發，中國高鐵不僅性能更好，能耗更低，還能夠適應不同地質條件和運行環境的需要，實現動車組技術的兼容性，這是中國標準動車組在世界上獨有的核心競爭優勢。

實際上，中國高鐵“走出去”第一單——印尼雅萬高鐵就將採購中國標準動車組。中國鐵路將以“復興號”中國標準動車組為平台，根據世界上其他國家的實際需求，量身打造，設計研製具有國際競爭力的動車組成套技術和產品，積極拓展國際市場，推動中國高鐵“走出去”。

“'復興號'中國標準動車組構建了體系完整、結構合理、先進科學的高速動車組技術標準體系，標誌著我國高速動車組技術全面實現自主化、標準化和系列化，極大增強了我國高鐵的國際話語權和核心競爭力。”何華武說，標動整體性能及車體、轉向架、牽引、制動、網絡等關鍵系統技術達到了國際先進水平，這些都將成為中國高鐵“走出去”的有力競爭優勢。

記者探訪復興號基地揭秘高鐵如何實現快又穩
2018年05月13日

2018年05月13日
 

如今，由中車青島四方機車車輛股份有限公司研製的“復興號”動車組，正在京滬高鐵線上運營。一個400多噸的龐然大物，為什麼能夠以350公里的時速，異常平穩地飛馳在兩條巴掌寬的鋼軌上?這要歸功於高速動車組九大關鍵技術之一的轉向架。

該公司的“時速250公里動車組高速轉向架及應用”獲得國家科技進步一等獎，搭載該高速轉向架的CRH380A高速列車獲得國家科技進步特等獎。

△工人正在檢測“復興號”CR400AF動車組轉向架的輪對。

日前，記者走近世界商業運營速度最高的高速動車組――“復興號”CR400AF動車組，近距離感受世界上最先進的高速列車轉向架製造技術。

轉向架是高鐵走行核心裝置，被形象稱為高速列車的“腿”，主要作用是承載車體重量，保證列車安全運行和乘坐舒適性。中車青島四方股份公司自主研製的高速列車轉向架在國內市場佔有率達到40%以上。

在中車青島四方股份公司轉向架開發部副部長張振先帶領下，記者來到轉向架車間。只見生產線上機器轟鳴，切削液噴湧。“這是在加工轉向架的構架。”再往裡走，是一排排組裝成型的轉向架。由該公司研發生產的“復興號”CR400AF動車組轉向架，外形如同金屬制的四輪小車，每個轉向架都配有一個構架、兩組輪對、懸掛裝置、牽引裝置和製動裝置等組件。在轉向架頂部，有兩個鍋蓋一樣的裝置，下方連著類似汽車輪胎的空氣彈簧，這就是用於減振降噪的懸掛裝置。“高速列車轉向架設置兩級懸掛裝置，自下而上，逐級隔離來自輪軌的振動。”

據了解，從研發到製造完成，CR400AF動車組轉向架經過了28項仿真試驗、16項試制試驗和56項研究性試驗。設計團隊要對懸掛系統涉及的20多項參數進行複雜組合匹配，建立計算機仿真動力學模型，模擬列車在0-350km/h不同速度級運行，並採用實際測試的各種軌道譜進行激擾，分析轉向架運行安全性能、減振效果及列車平穩性能指標。在幾十種參數組合方案中進行優選，並對優選方案採用取滾振試驗對比，確定最終的懸掛參數。

2015年，在西南交大的高速滾振試驗台上，CR400AF動車組轉向架進行了失穩臨界速度測試。以10km/h為單位，測試速度不斷向上疊加，轉向架下的滾動輪轉得越來越快。“眼看下面的鐵軌在轟響中振動，但車體卻始終紋絲不動，這是讓我們研發團隊最驕傲的時刻。”他說。

最終，“復興號”CR400AF型動車組轉向架的最高失穩臨界速度達到了試驗台的測試能力極限600km/h。

此後，轉向架又經受住了嚴格的線路試驗，其中，在鄭徐高鐵的列車交匯動力學試驗中，創下了單車時速420公里交匯運行的世界紀錄。
“根據乘客舒適性體驗試驗，我國製定了列車客室平穩性指標評價標準，小於2.5即為優級，我國高速動車組均要求達到優級，而時速350公里中國標準動車組線路試驗平穩性指標在2以下，乘坐起來非常舒適。這其中，高質量的轉向架起到關鍵作用。”

高承載能力+高度輕量化：完美融於一身

對轉向架而言，既要保證足夠大的結構強度，又要力求實現車體輕量化目標。而高承載能力和高度輕量化，恰恰又是一對永恆的矛盾體，對此，中車青島四方股份公司是如何解決的呢?

記者了解到，在結構強度上，“復興號”CR400AF動車組轉向架承載能力設定了17噸軸重的目標(即一個轉向架可承載近34噸)，設計過程中，對每個承載部件進行反复仿真分析及結構優化，對車輪、車軸、構架等部件進行了1000萬次循環加載疲勞試驗，保證在全壽命週期內的結構強度安全。

另一方面，在轉向架製造過程中，採用各種辦法減輕重量。據張振先介紹，轉向架的構架採用了薄壁箱型結構焊接，最薄鋼板僅6毫米。“為實現輕量化重量控制，設計師進行了精細的重量規劃，可以說細到一顆螺栓的重量，並在整個設計過程中嚴格執行。”

有一次，在對100公斤軸箱體的研製中，軸箱體重量超出計劃重量2.5公斤，怎麼辦?

對此，技術人員不厭其煩，對設計方案進行了四次“優化-仿真計算-再優化”，並對試製完畢的每一個部件及整個轉向架進行了稱重控制，最終讓軸箱體成功“瘦身”，完美達到了設計之初的重量要求，使CR400AF型動車組轉向架在既定的承載能力目標和各速度等級下，整體重量水平達到了世界先列水平，將高承載能力與高度輕量化完美地融於一身。

高超工藝：讓整件產品渾然一體

當你細細觀察CR400AF型動車組轉向架成品時，會驚嘆於工藝水平之精湛：很多地方完全看不出焊接痕跡，整件產品渾然一體。

張振先告訴記者，技術的創新，工藝的改進，如同高鐵研發生產的“兩隻手”，密切配合，匠心打磨，共同造就了追求極致的中國高鐵轉向架。

“在構架結構、焊接結構等部件的製造上，需要進行極其嚴格的細節控制，每一條焊縫都有詳細的技術要求，關鍵焊縫要進行細緻的打磨處理。”按照轉向架工程師的說法，這叫“修形”，將轉向架打磨出完美的形狀，使結構受力均勻合理，通過極其苛刻的細節設計和製造，充分保證結構的承載安全。

轉向架的定位臂，是精度要求極高、需要手工研磨的部件。如果把轉向架稱為列車的“腿”，定位臂就相當於“腳踝”，是轉向架的核心部位。

“定位臂作為轉向架上構架與車輪的接觸部位，通過定位節點，和輪對連為一體。在高速運行狀態下，定位臂的接觸面要承受重達30噸的衝擊力。為了保證安全可靠，要確保定位臂和輪對節點有75%以上的貼合率，必須由工人手工研磨。”張振先說。

經過機器粗加工後，留給手工研磨的空間只有0.05毫米左右，相當於一根細頭髮絲的大小。磨少了，貼合率達不到要求，磨多了，動輒十幾萬元的部件可能報廢。而就是在如此嚴苛的工藝標準要求下，使轉向架車間裡湧現出寧允展這樣的“大國工匠”，成功破解了長期制約轉向架批量製造的瓶頸難題，保證了高速列車轉向架的高質量、高產量。

目前，搭載該轉向架產品的高鐵機車累積運營里程已超過4.4億公里，並於2010年創造了486.1公里/小時的世界鐵路運營試驗最高速記錄。同時，該公司還積極進行海外專利佈局，為我國高鐵“走出去”戰略提供有力專利支撐。