500公里动车组风阻制动板安装于列车的顶部，列车正常运行时，制动板收拢于车体内；列车制动时，风阻制动板打开，垂直于车体顶部。
更高速度试验列车日前于青岛亮相，引来众多关注。经济导报记者赴青岛城阳区中国南车四方车辆股份有限公司，亲眼目睹了这列被外界称为时速可达500公里的超高速列车。车头形如“宝剑”，车尾酷似“火箭”，质感流畅的外观下，蕴含了中国高速列车的最新科研技术。
高铁流动试验台资料图
四方股份公司副总工程师梁建英称，该列车试验速度将超越我国目前所有的动车组列车速度。导报记者了解到，该车并不用于商业运营，下一步将在高速列车国家工程实验室做全面台架试验。
“剑”与“火箭”的头尾组合
导报记者在四方股份公司厂区内看到，这列试验车车身呈灰色，中间有黑色的条纹及“CRH”的标志。车头造型犹如宝剑出鞘，锋芒毕现；而车尾的造型沿袭了CRH380A的“火箭”造型。
列车共有6节车厢组，全部为动力车。1车厢和2车厢内布满实验设备和仪器，上面标注着“空气动力学实验”、“引网关系实验”、“制动性能实验”等字样；3车厢内为综合系统，所有测试数据和信息都在此汇集和评估；4车厢和5车厢为坐席，类似于现在的CRH380A 列车一等座车厢；第六节车厢则是“火箭”型车尾。
据中国南车首席技术专家丁叁叁介绍，该试验列车头型技术方案通过大量的概念设计、数值仿真分析、风洞试验，优化出“剑”、“火箭”的头尾组合，实现了头车降低阻力，尾车升力接近于零的最优技术匹配。头车的设计灵感来源于中国古代的兵器“剑”，突出尖楔形结构。
导报记者注意到，该列车牵引系统为全新开发的大功率牵引系统，牵引总功率可达到2.28万千瓦。比此前创出世界铁路运营试验最高时速纪录的CRH380AL型动车，牵引总功率还要大。配备如此超级马力，该列车的运行速度究竟能有多快？
“该列车还没有上线试验，所以很难说具体时速究竟是多少。”在运行速度上，相关人员并没有给导报记者明确的回答。业内人士分析，从中国近两年自主创新高速列车的研发轨迹来看，该试验列车会再次刷新世界纪录，该列车运行试验时速，将会远远超出500公里。
流动试验台
“500公里时速，你敢坐吗？”最高速试验列车的建成，引发了各论坛的热议。
“该车并非运营车，不会用于商业用途，相当于一个流动的试验台。”面对高速运行的安全性，四方股份的工作人员向导报记者解释。
事实上，按照当前的条件，列车时速超过400公里之后，列车的能耗和对环境的破坏将大大增加，不可能实现商业营运。“通过对高速列车进行试验，能够指导时速400公里以下高速铁路的运行 。” 据该工作人员介绍，该试验列车以CRH380A 创新成果为基础，以更高速条件下安全、可靠运行为首要目标，其主要用途在于为进一步巩固现有商业运营高速列车的安全性、可靠性提供试验研究平台，为中国高速列车的发展提供前瞻性的研究。
据介绍，该列车转向架通过系统参数循环优化匹配，成功解决了随速度的提升多系统更加复杂的耦合关系，具有高速、平稳、可靠、轻量化等特点。新增加的风阻制动板作为辅助制动装置，使得列车的制动效果更加理想。据了解，风阻制动板安装于列车的顶部，列车正常运行时，制动板收拢于车体内；列车制动时，风阻制动板打开，垂直于车体顶部。高速试验列车同样也是“新技术、新材料、新产品的工程化应用试验平台”。导报记者获悉，以太环网控制、风阻制动等新技术，碳纤维、镁合金、新型纳米隔音等新材料在该试验列车上得以成功应用。如碳纤维复合材料的使用，不仅能使车体成功减轻自重，同时也能为它塑造出独特的外观。而新型纳米隔音材料的使用，则能尽可能降低风噪和机械噪音，确保车厢内的安静舒适。
据了解，该车的建成标志着我国高速列车前瞻性研究取得了阶段性重大成果，对于完善中国高速列车技术体系，使我国在高速铁路领域拥有更大话语权，推动世界高速列车技术的发展有着重要的意义。安全性是高速列车技术发展的决定性指标。此次试验通过探索更高速度条件下高速列车的运行稳定性、结构强度、车- 线-网匹配关系等安全保障系统，进一步提高安全冗余；在更宽的速度范围内进行高速列车前瞻性基础问题的研究，以更好地指导商业运营列车的工程实践和工程运用。
关键技术实现自主化
更高速度试验列车按照科学严谨的研发流程层层推进，历经大量的数据分析、仿真计算、方案比选和零部件试验、系统试验以及系统间匹配试验。围绕提升临界速度、牵引能力，降低阻力等，高速试验列车对系统集成、头型、车体、转向架、牵引、制动等系统进行了全面创新，列车的关键技术在中国南车实现了自主化和产业化。
“这是中国南车全面自主创新，采用国际通行技术标准体系的尖端产品，它的建成，不仅建立了中国更高速度高速动车组的全新技术平台，而且为实施高速动车组‘走出去’奠定了坚实的基础。”中国南车首席技术专家马云双说。
据梁建英介绍，试验列车的成功建成得益于中国南车在高速动车组研发上的整体布局以及中科院力学所、铁科院、西南交通大学、北京交通大学、同济大学等的通力协作。
据了解，该试验列车下一步将在高速列车国家工程实验室做全面台架试验，进行动力学、牵引、网络等试验。“特别是要进行超高速条件下的滚动试验，充分验证系统的安全性、可靠性及各项性能指标。有些项目会在该实验室进行千万次的运行试验。”上述四方股份工作人员向导报记者介绍说。
在此之后，高速列车将择机上线试验，并将作为高速综合检测列车长期使用，成为中国高速列车前瞻性技术研究的移动试验平台。在更高速运行条件下进行轨道、接触网、轮轨动力学、车辆动态响应、转向架载荷等实时检测，为高速铁路运营的安全性、平稳性、舒适性提供可靠保障。
500公里动车组有关问题答记者问
2011年12月25日，更高速度试验列车在中国南车青岛四方机车车辆股份有限公司（简称“南车青岛四方股份”）落成。近日，参与该项研究工作的南车青岛四方股份、中国科学院力学研究所、北京交通大学、西南交通大学、中国铁道科学研究院的有关专家，就研制更高速度试验列车的目的、意义等问题专门进行了解读。
1、研发更高速度试验列车目的和意义是什么？
开发更高速度试验列车不是为了实现商业运行，而是探索高速列车系统在极限速度条件下的临界值，针对时速500公里条件下高速列车系统、结构、材料的安全性、可靠性等开展前瞻性、基础性、理论性研究。主要围绕以下三个科学目标：
一是持续深入研究高速列车安全性。安全性是高速列车技术发展的决定性指标。希望通过探索更高速度条件下高速列车的运行稳定性、结构强度、车-线-网匹配关系等安全保障系统，进一步提高安全冗余；在更宽的速度范围内进行高速列车前瞻性基础问题的研究，揭示高速列车动力学行为、特征和规律，研究关键结构部件在更高速度条件下的强耦合作用响应特征，以更好地指导商业运营列车的工程实践和工程运用。
二是为基础性科学问题研究提供试验平台。更高速度试验列车将为我国进行高速列车应用基础理论研究提供试验基础，为国家重点基础研究发展计划（973计划）项目“时速500公里条件下的高速列车基础力学问题研究”提供试验载体，对进一步强化产学研用的研究体系、建立可持续发展的创新环境提供有力保障。
三是为新材料、新技术的应用提供验证平台。通过各种新材料、新技术的应用研究和测试，进一步丰富和完善高速列车技术体系，为保持我国高速列车技术可持续发展、加快人才队伍培养、完善标准体系奠定基础。
2、我国研发更高速度试验列车已具备哪些前期技术基础？
中国铁路机车车辆行业通过几十年的发展以及对高速列车技术的探索，在基础理论、研究方法、技术标准等方面积累了一定的技术基础。2004年，引进了成熟的时速200～250公里动车组技术，结合既有技术，通过联合设计、线路试验以及运用中的考核验证，初步构建了高速动车组的研发平台。在随后进行的不同速度等级的高速列车研发过程中，通过理论模型分析论证、实车试验验证、理论模型的修正循环迭代，逐步完善了高速列车研发的理论模型。以此为基础，通过技术外推，研发了更高速度的试验列车。开展更高速度等级试验将进一步完善理论模型，为后续运营动车组的研发提供更为坚实的理论支撑。
3、更高速度试验列车是如何研制的？
南车青岛四方股份以CRH380A新一代高速列车自主创新成果为基础，以更高速度条件下安全、可靠运行为首要目标，重点围绕提升临界速度、提高牵引能力，降低阻力等方面，对系统集成、头型、车体、转向架、牵引、制动等系统进行了创新研究。
在运行安全性方面，转向架设计轴重余量提升约10%，试验列车的临界失稳速度超过设计速度的20%以上；在头型设计方面，试验列车采用了不同于商业运营列车的气动布局，头车采用气动阻力最小的“宝剑”外形，尾车采用气动升力最小的“火箭”外形，实现列车在更高速度条件下的气动性能和气动安全的最佳匹配;在列车网络控制方面，引入了实时以太网技术，通过搭建专用试验台进行了长达10个月的系统匹配和可靠性试验，完成了试验列车网络控制系统研制和验证。
该试验列车由南车青岛四方股份承担，采用产学研用的研发模式，联合国内优势科研资源，通过仿真计算、数值分析、样机试制、地面型式试验及可靠性试验等一系列严谨科学流程，历时两年完成了更高速度试验列车的研制。其中，南车株洲所、南车电机公司负责牵引系统及网络控制技术，南车浦镇公司负责制动技术,中国铁道科学研究院、西南交通大学、北京交通大学、中科院力学所、同济大学等科研院所提供技术支持。
4、更高速度试验列车将开展哪些科学试验？
该试验列车将主要用于以下四方面的科学试验研究：
一是高速列车关键力学问题研究。结合国家重点基础研究发展计划（973计划）项目“时速500公里条件下的高速列车基础力学问题研究”任务内容，开展轮轨关系、弓网关系和流固耦合关系真实线路试验研究，获取气动、结构、轮轨、弓网等关键力学参数随速度的变化规律，建立真实列车试验数据与台架和风洞试验数据的关联，修正力学建模，发展适合于高速列车基础力学特性分析方法，掌握在更宽速度范围内高速列车基础力学规律，提升我国高速列车基础研究能力。
二是关键系统的结构可靠性研究。在更高速度条件下对车辆进行测试，为转向架、车体、车下设备和设备舱等关键结构的安全可靠性提供数据支撑。通过振动模态测试，研究转向架、车体、车下设备和车内装饰之间的振动匹配；通过动态应力测试，研究关键承载部位的疲劳强度；通过气动载荷测试，研究气流作用下不同振动激扰形式对车辆结构的影响规律。
三是新材料、新技术等前瞻性技术的验证。通过牵引性能、制动性能、运行阻力、运行控制等试验项目，完成自主牵引系统、风阻制动装置、实时以太网等新技术的试验验证工作；通过明线和隧道运行条件下的气动阻力、气动噪声、气动升力、交会压力波等各项气动性能研究，全面验证试验列车头尾不同头型方案；通过跟踪碳纤维、镁铝合金、新型纳米隔音材料等新材料的发展和应用，分析评估新材料的应用前景。
四是综合舒适度和噪声研究。通过开展试验列车在运行时振动、噪声、空气压力、温度、湿度和照度等因素对乘客舒适度的影响研究，掌握车内、外的噪声压强及频谱特性随速度提升的变化趋势，探索不同运行条件下列车模态、振动与噪声及乘坐舒适度间的变化规律，为动车组舒适性设计提供重要依据，并通过试验研究建立我国高速列车乘坐舒适性的评价指标和评价方法。
5、国外在试验列车研制和科学试验研究方面的情况如何？
世界上掌握高速铁路技术的国家在其发展高速列车技术的过程中都十分重视高速试验列车的研制，并以此开展科学研究和新技术验证。1988年德国研制的ICE/V高速试验列车最高试验速度达到406.9 km/h。日本自1964年新干线开通运营以来，陆续开发了WIN350、STAR21、300X、FASTECH360S等高速试验列车，其中于1996年研发的300X高速试验列车最高试验时速达到了443 km/h。2007年法国研发的V150高速试验列车创造了574.8 km/h的世界最高试验速度。这些国家依托高速试验列车围绕速度、安全及可靠性指标开展了大量基础理论和应用技术的研究工作，所取得的研究成果有效促进了高速列车技术与装备的发展。
6、更高速度试验列车采用了哪些新技术、新材料？
试验列车采用了大量信息技术、控制技术和材料科学的先进成果。在新技术应用方面，试验列车采用了与飞机类似的“风阻制动”装置，该装置采用计算机并网同步控制，可以通过增加空气阻力的方法辅助制动；在牵引系统中采用了高压大功率IGBT；在信息技术应用方面，试验列车采用了实时工业以太网网络控制技术、数字广播技术和车地无线传输等新技术；在新材料应用方面，试验列车在车体头罩和车内部分设备上采用了碳纤维、镁铝合金，以及新型的纳米隔音材料以提升车辆降噪隔音的性能。
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