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高铁“复兴号”安全技术中的碳纤维复合材料
发布时间:2019-10-09   浏览次数:57

中国的高铁技术正在逐渐自主化,从最初的“和谐号”到如今的“复兴号”。“和谐号”动车组的技术虽然多是国内团队进行研发改进的,但其使用的仍旧是国外的技术平台,并没有完全实现自主化摆脱国外技术牵制;现如今的“复兴号”,整体设计以及关键技术全部采用自主研发,具备完全自主知识产权。

“复兴号”的11个系统96项主要设备采用了统一的中国标准和型号,实现了不同厂家的零件互换,并且在车体设计和核心技术中都有很大改进,在车体安全方面,更是采用先进复合材料碳纤维,使整体安全性得到显著提升。

为了保持车体在超高速运行中的平稳安全,“复兴号”对车钩缓冲系统进行了改进,这个位于车头内部,类似“剃须刀”的钩状物体,就是车钩缓冲系统,它可以缓解列车在正常运行中的纵向冲击,是助力列车平稳运行的主要设备。

“复兴号”为车钩缓冲系统配置了大容量的能量吸收设备,用于保证意外撞击情况下的乘客安全。技术人员表示,借鉴欧洲先进的设计理念和行业标准,新的车钩缓冲系统配合列车端部防爬器和吸能装置实现了列车多级能量吸收的合理分配,从而提高了“复兴号”动车组在事故情况下的安全性。

不仅如此,复兴号”增设的碰撞吸能装置、防脱轨装置、防车厢与车架分离装置等,都能在极端情况起到缓冲保护作用。在此情况下,有乘客甚至做了实验,在“复兴号”高速运行时将一枚硬币立在桌上,硬币能连续保持十几分钟不倒,足见车体的平稳性。

为了能在突发性碰撞、火灾等事故情况下保证乘客的人身安全,“复兴号”在车体材料上不仅强调“轻量化”,更强调了“防火、阻燃”等特殊性能。

在高强度、轻量化铝合金车体的基础上,“复兴号”还在车体局部结构件中使用了更轻、更强的碳纤维复合材料。这种新型复合材料虽然比铝合金更轻、更强,但是一般的复合材料中的树脂基燃点不够高,不能很好地满足特种环境下的安全需求。

为此,“复兴号”在车厢侧壁板等部位中使用的碳纤维复合材料,必须是阻燃的,即便遇到高温明火也不会燃烧以及释放出对人体有害的烟雾。据了解,目前国内已经成功研发出耐高温、阻燃的碳纤维复合材料,成功打破技术限制,可将其应用于地铁、高铁、汽车等领域中,进一步保障乘客的安全。

为了能在地震等突发情况时及时降速、停车,“复兴号”还首次加装了自己研发的地震紧急处置装置,沿线布设联网的监测台站,与牵引变电所和行车系统的信息数据科学组合、共同作用,构造一套地震预警系统。

据中国铁道科学研究院研发中心常务副主任研究员王俊彪介绍,它可在动车组遭遇地震时做到自动紧急降速、停车,较大限度地减少人员伤亡和财产损失。如果列车出现异常,或遭遇灾害性风雨等极端天气,或地震报警,动车组能自动采取限速或停车措施。

在时速350公里“复兴号”中国标准动车组技术平台基础上,时速250公里、时速200公里以及时速160公里等不同速度等级、适应不同环境需求的“复兴号”系列标准动车组正在陆续推出。随着“复兴号”的大范围投入运营,中国的高铁营业里程将继续走向世界的前列。

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来源:挪恩复材
 关键词:碳纤维 | 交通运输
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