法國(guó)高速列車2007年4月3日在行駛試驗(yàn)中達(dá)到574.8公里的時(shí)速，打破了1990年由法國(guó)高速列車創(chuàng)下的時(shí)速515.3公里的有軌鐵路行駛世界紀(jì)錄。此次破紀(jì)錄的試驗(yàn)列車被命名為“V150”，意思是實(shí)現(xiàn)行駛速度超每秒150米，即時(shí)速540公里的目標(biāo)。

啟動(dòng)

“V150”列車于當(dāng)?shù)貢r(shí)間3日13時(shí)在剛剛竣工的巴黎-斯特拉斯堡東線鐵路264公里處啟動(dòng)。啟動(dòng)10分鐘后

，列車首先達(dá)到時(shí)速515.4公里，打破了法國(guó)高速列車保持了17年的世界紀(jì)錄。在行駛7

3公里后，列車時(shí)速達(dá)到574.8公里。記者在“V150”列車上體驗(yàn)到，列車在時(shí)速超過(guò)50

0公里時(shí)，車體非常平穩(wěn)，且噪音沒(méi)有明顯增加。法國(guó)當(dāng)?shù)貢r(shí)間3日下午1點(diǎn)（北京時(shí)間3日晚7點(diǎn)），法國(guó)阿爾斯通公司制造的V150型高速電氣機(jī)車(TGV)在巴黎東南部的一段經(jīng)特殊加固的鐵路線上，達(dá)到了時(shí)速574.8公里，創(chuàng)下新的有軌鐵路行駛速度世界紀(jì)錄。

14分鐘達(dá)到最高速

在測(cè)試中，列車經(jīng)過(guò)14分鐘的不斷加速，達(dá)到了574.8公里的時(shí)速，打破了17年前同樣由TGV機(jī)車創(chuàng)造的515.3公里/小時(shí)的紀(jì)錄。隨后，法國(guó)國(guó)營(yíng)鐵路公司、法國(guó)鐵路網(wǎng)、法國(guó)阿爾斯通運(yùn)輸公司，聯(lián)合召開(kāi)了一次新聞發(fā)布會(huì)，宣布創(chuàng)造了這一最高時(shí)速的消息。

乘坐沒(méi)有眩暈感

據(jù)悉，該列車分上下兩層，中央電視臺(tái)一名記者應(yīng)邀在上層乘坐。記者表示，當(dāng)時(shí)速在200公里時(shí)列車非常平穩(wěn)，“基本沒(méi)什么感覺(jué)”，達(dá)到350公里的時(shí)候，就明顯有“飛機(jī)起飛時(shí)的重力加速度”的感覺(jué)，到400多公里時(shí)則感覺(jué)耳膜發(fā)脹。

不過(guò)，由于視野非常寬闊，在這樣高速行駛的列車?yán)飬s并不感眩暈。

列車名=超高速

據(jù)了解，列車V150名字中的“V”代表英文“very high speed”（超高速），“150”來(lái)源于本次創(chuàng)紀(jì)錄的目標(biāo)———150米/秒，相當(dāng)于540公里/小時(shí)。然而，這次測(cè)試的最高時(shí)速已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了既定目標(biāo)。在創(chuàng)紀(jì)錄之后，阿爾斯通的技術(shù)人員介紹，此次測(cè)試不僅是為了“創(chuàng)造紀(jì)錄”，而是為研制新一代高速列車做全面的技術(shù)準(zhǔn)備。

簡(jiǎn)介

超高速列車TGV

TGV是法語(yǔ)“超高速列車”的縮寫(xiě)。作為享譽(yù)世界的法國(guó)鐵路交通系統(tǒng)，超高速列車一直保持技術(shù)領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)。1972年，超高速列車創(chuàng)造了當(dāng)時(shí)318公里的最高時(shí)速。此后，超高速列車就一直占據(jù)著高速輪軌的速度桂冠。1990年，超高速列車創(chuàng)下515.3公里的最高時(shí)速。除法國(guó)的TGV技術(shù)，高速鐵路技術(shù)比較成熟的，還有德國(guó)的ICE技術(shù)和日本的新干線技術(shù)。

574.8km/h世界高速列車速度新記錄的啟示

特點(diǎn)分析

鐵道科學(xué)研究院 錢(qián)立新研究員

摘要 分析法國(guó)創(chuàng)造574.8km/h高速列車最高試驗(yàn)速度記錄的技術(shù)手段。闡述先進(jìn)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系是法國(guó)高速領(lǐng)域不斷創(chuàng)新的技術(shù)支撐。展望世界高速列車技術(shù)的發(fā)展方向。

一、法國(guó)V-150試驗(yàn)型高速列車2007年4月3日創(chuàng)造574.8km/h新記錄

高速鐵路是世界鐵路發(fā)展的亮點(diǎn)，是鐵路現(xiàn)代高新技術(shù)的綜合集成。而高速列車是高速鐵路的技術(shù)核心，是機(jī)車車輛現(xiàn)代化的具體載體，是機(jī)械、電子、材料、計(jì)算機(jī)、控制等現(xiàn)代技術(shù)綜合集成的集中體現(xiàn)。

一般來(lái)說(shuō)速度代表了高速列車的綜合技術(shù)水平。2007年4月3日法國(guó)最新型的AGV V-150試驗(yàn)型高速列車在巴黎～斯特拉斯堡高速線上創(chuàng)造了地面交通運(yùn)輸系統(tǒng)試驗(yàn)速度的世界最高記錄——574.8km/h，不僅打破了1990年5月18日法國(guó)自己創(chuàng)造的輪軌系TGV-A型高速列車的最高試驗(yàn)速度515.3km/h的記錄，而且已經(jīng)超過(guò)了日本超導(dǎo)磁懸浮列車于1999年4月14日創(chuàng)造的552km/h最高試驗(yàn)速度記錄。

2007年4月3日破記錄的法國(guó)試驗(yàn)列車V-150型(圖1，圖2)試驗(yàn)列車由5輛動(dòng)車(兩輛頭車、三輛雙層中間車)編組而成，全長(zhǎng)106m，重268t，該試驗(yàn)列車采用了法國(guó)阿爾斯通公司最新研發(fā)的運(yùn)行速度達(dá)360km/h的AGV高速列車一系列高新技術(shù)，并將車輪直徑從920mm增加到1092mm，牽引力也增加了一倍，牽引功率達(dá)19600kW。列車起動(dòng)后行駛了73km路程，速度就達(dá)到574.8km/h。

二、法國(guó)第4代高速列車AGV型的創(chuàng)新特征

AGV高速列車是法國(guó)第4代高速列車(圖3)，設(shè)計(jì)時(shí)速360km/h，2008年將在法國(guó)巴黎～斯特拉斯堡高速新線上正式投入運(yùn)營(yíng)，這將使從巴黎到斯特拉斯堡只需2h20min，巴黎到盧森堡只需2h15min。AGV高速列車每三輛車組成一個(gè)不可分離的牽引單元，設(shè)計(jì)的編組方案有6輛，9輛，12輛等多種，以列車編組9輛為例，全長(zhǎng)175m，定員359人，共有14根動(dòng)軸，8根非動(dòng)軸，頭車的兩端為非動(dòng)力轉(zhuǎn)向架，一等車座席間距為1649mm，二等車座席間距為968mm。AGV高速列車的技術(shù)特點(diǎn)為：

1.軸重小于16.5t，中間車輛采用鉸接式帶動(dòng)力的轉(zhuǎn)向架和鉸接式拖車轉(zhuǎn)向架兩種。

2.動(dòng)軸每軸牽引功率為600kW(牽引電機(jī)額定功率為660kW)，每臺(tái)異步牽引電機(jī)重量為750kg，采用IGBT變流裝置。

3.由于采用帶動(dòng)力的鉸接式轉(zhuǎn)向架，牽引電機(jī)無(wú)法用強(qiáng)迫風(fēng)冷，研制了帶內(nèi)置風(fēng)扇的自冷卻系統(tǒng)。

4.非動(dòng)力轉(zhuǎn)向架采用渦流制動(dòng)方式，在350km/h～200km/h的制動(dòng)過(guò)程中，每臺(tái)轉(zhuǎn)向架的渦流制動(dòng)力為20kN，在列車運(yùn)行3min間隔時(shí)分情況下，軌道發(fā)熱及磁引力產(chǎn)生的垂向力問(wèn)題得到解決。

5.增加二系主動(dòng)橫向懸掛系統(tǒng)。

6.與各種供電制式均能匹配，將電磁干擾降低到最低限度。

7.提高車廂內(nèi)的隔音性能，提高舒適度。

8.采用貫通式地板。

9.采用傾擺車體技術(shù)。

三、先進(jìn)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系是法國(guó)高速列車不斷創(chuàng)新強(qiáng)有力的技術(shù)支撐

法國(guó)在高速列車的研制開(kāi)發(fā)過(guò)程中，特別重視建立自己的一套完整的先進(jìn)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系。而這套技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系以國(guó)家與企業(yè)聯(lián)盟的形式出現(xiàn)。在從第一代高速列車TGV-PSE到第二代TGV-A，第三代 TGV-2N，第四代AGV。隨著技術(shù)的發(fā)展而不斷修改與驗(yàn)證，得到深化，對(duì)市場(chǎng)保護(hù)起到重要作用。其特點(diǎn)是：配套性強(qiáng)，每項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)均有驗(yàn)證和實(shí)驗(yàn)的依據(jù)，對(duì)實(shí)驗(yàn)方法有詳細(xì)的規(guī)定，判定質(zhì)量的合格有全面完整的條款，重視產(chǎn)品可靠性考核。

對(duì)于阿爾斯通公司這樣的大型跨國(guó)企業(yè)集團(tuán)，特別注重對(duì)標(biāo)準(zhǔn)的研究和專利的保護(hù)。采用聯(lián)合開(kāi)發(fā)研究標(biāo)準(zhǔn)，在標(biāo)準(zhǔn)輸出的同時(shí)形成大量的專利，在聯(lián)合體內(nèi)達(dá)成專利互換和共享的協(xié)定。企業(yè)集團(tuán)制定企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)投入了大量的人力物力，標(biāo)準(zhǔn)的技術(shù)含量相對(duì)較高，并積極參與國(guó)家、行業(yè)的關(guān)鍵技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的制定，采用“技術(shù)專利化—專利標(biāo)準(zhǔn)化—標(biāo)準(zhǔn)許可化”的戰(zhàn)略思想，形成了關(guān)鍵技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的壟斷。法國(guó)是歐盟的成員國(guó)，如果在執(zhí)行歐盟有關(guān)涉及到進(jìn)口商品的安全和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)時(shí)，則是先將歐盟有關(guān)指導(dǎo)性規(guī)定轉(zhuǎn)換成本國(guó)法規(guī)后再執(zhí)行，徹底保護(hù)本國(guó)的市場(chǎng)和利益。

四、世界高速列車技術(shù)發(fā)展展望

法國(guó)AGV V-150試驗(yàn)型列車于2007年4月3日創(chuàng)造了574.8km/h地面運(yùn)輸系統(tǒng)的最新世界記錄，表明了輪軌系高速列車在技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、安全各方面性能指標(biāo)已達(dá)到新的高度與水平。展望世界高速列車的發(fā)展前景是一片光明。

1.世界各國(guó)近期建成或正在新建的高速鐵路的速度目標(biāo)值基本上都定位在350km/h或以上。

2.350km/h等級(jí)高速列車更多的是采用動(dòng)力分散形式，因?yàn)槠湓跔恳?、制?dòng)粘著的利用方面具有較大的優(yōu)勢(shì)，但這也不是絕對(duì)的。西班牙自主創(chuàng)新研制的Talgo-350型高速列車卻獨(dú)樹(shù)一幟。由于其采用了獨(dú)特的Talgo單軸可旋轉(zhuǎn)車輪鉸接式轉(zhuǎn)向架(走行部)，運(yùn)行阻力有明顯的降低，自重與其他同長(zhǎng)度高速列車相比也減輕了100t，使動(dòng)力集中式的Talgo350高速列車也取得了成功。

3.350km/h等級(jí)高速列車牽引傳動(dòng)技術(shù)向功率大、體積小、重量輕、高可靠性、低成本方向發(fā)展。隨著大功率、高頻率、模塊化、智能化的新型電力電子器件不斷發(fā)展，IPM、IGBT、IGCT等模塊組成的變流機(jī)組已經(jīng)能控制1000kW以上的交流牽引電機(jī)正常運(yùn)轉(zhuǎn)，自冷卻的同步永磁交流牽引電機(jī)也已開(kāi)發(fā)成功，正在試驗(yàn)考核，空冷主變壓器也得到應(yīng)用。

4.350km/h等級(jí)高速列車進(jìn)行了轉(zhuǎn)向架動(dòng)力學(xué)性能的優(yōu)化設(shè)計(jì)，改進(jìn)一系，二系懸掛系統(tǒng)結(jié)構(gòu)參數(shù)，不論是2軸無(wú)搖枕轉(zhuǎn)向架還是鉸接式轉(zhuǎn)向架，甚至單軸鉸接式轉(zhuǎn)向架，采用了有源(主動(dòng)控制)或半有源(半主動(dòng)控制)懸掛裝置，空壓、液壓、電磁作動(dòng)器都得到應(yīng)用，有效地解決了橫向振動(dòng)問(wèn)題，靈活適應(yīng)了隨機(jī)多變的線路狀態(tài)，在高速運(yùn)行條件下提高了旅客乘座的舒適性。

5.復(fù)合制動(dòng)系統(tǒng)更進(jìn)一步強(qiáng)化，關(guān)鍵是強(qiáng)化安全制動(dòng)手段。四種強(qiáng)化安全制動(dòng)的方法，其一是開(kāi)發(fā)新材料與新結(jié)構(gòu)的制動(dòng)盤(pán)與閘片，提高耐熱裂性能和耐熱衰退性，其二是增加安全電阻制動(dòng)新方式。一旦受流失效時(shí)采用蓄電池的電能通過(guò)逆變器為牽引電機(jī)勵(lì)磁，使制動(dòng)能量在電阻帶上消耗，是一種可靠的安全制動(dòng)方式。其三是增加空氣阻力制動(dòng)新方式，在緊急制動(dòng)時(shí)，利用從車頂上彈出的“阻力扳”使高速列車有效地減速。其四是采用噴射陶瓷粒子增加緊急制動(dòng)時(shí)的粘著。

6.增加車體氣密性，降低列車噪音是350km/h等級(jí)高速列車關(guān)鍵性的技術(shù)措施。增加車體氣密性主要采用車體大斷面擠壓鋁合金型材連續(xù)焊接工藝，車窗高性能密封材料，塞拉車門(mén)的氣壓密封及鎖緊機(jī)構(gòu)、排水水封裝置的氣密性能，高壓鼓風(fēng)機(jī)連續(xù)供排氣性能等新技術(shù)。降低列車噪音是采用各項(xiàng)高新技術(shù)綜合集成，包括低噪音新結(jié)構(gòu)受電弓及隔聲扳，車體側(cè)墻裙板及地板安裝新型吸聲材料，車廂間采用疊層式金屬檔罩，列車頭形采用高長(zhǎng)細(xì)比的優(yōu)化流線型以抑制隧道微壓力波，減少車廂橫截面尺寸，采用浮動(dòng)地扳結(jié)構(gòu)，采用低噪聲牽引電機(jī)等措施。

7.采用先進(jìn)的列車自動(dòng)控制系統(tǒng)及故障監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，對(duì)于歐洲的350km/h高速列車普遍都安裝了歐洲列車自動(dòng)控制系統(tǒng)ETCS2級(jí)裝置及GSM-R無(wú)線通訊系統(tǒng)。日本及韓國(guó)的350km/h等級(jí)高速列車也同樣采用先進(jìn)的數(shù)字式ATC列車自動(dòng)控制系統(tǒng)及GSM-R無(wú)線通訊系統(tǒng)。

8.傾擺式車體技術(shù)將在350km/h等級(jí)高速列車上得到普遍的應(yīng)用。一方面，已建成的高速線曲線半徑不夠大的區(qū)段(如日本新干線有半徑2500m的曲線)采用傾擺式車體技術(shù)可以將速度提高到330～350km/h。另一方面，當(dāng)高速列車下既有線運(yùn)營(yíng)時(shí)，在小曲線半徑區(qū)段可以顯著地提高運(yùn)行速度，發(fā)揮高速列車的潛力。傾擺式車體技術(shù)已越來(lái)越受到各國(guó)高速鐵路設(shè)計(jì)者和運(yùn)營(yíng)者的青睞。

世界紀(jì)錄

世界上最高速的鐵路列車：法國(guó)TGV3"V150"列車2007年4月3日在行駛試驗(yàn)中達(dá)到574.8公里的時(shí)速，打破了1990年由法國(guó)高速列車創(chuàng)下的時(shí)速515.3公里的有軌鐵路行駛世界紀(jì)錄。（吉尼斯世界紀(jì)錄）