日前，“復興號”中國標準動(dòng)車(chē)組在京滬高鐵以350公里的時(shí)速載客運行，跑出了世界高鐵商業(yè)運營(yíng)最高速，再次刷新“中國速度”。
修長(cháng)的流線(xiàn)造型，極具工業(yè)質(zhì)感的銀灰色車(chē)身，點(diǎn)綴以靚麗的“中國紅”飄帶……當由中車(chē)四方股份公司設計制造的“復興號”CR400AF驚艷亮相時(shí)，人們震撼于它漂亮的外形。而在高顏值背后，蘊藏著(zhù)這么一項不同尋常的數據：運行阻力降低12%。這意味著(zhù)，當“復興號”以時(shí)速350公里運行時(shí)，人均能耗下降17%，人均百公里能耗僅3.8千瓦時(shí)電。
如此高科技含量的頭型是怎樣練成的？它的背后，是極限挑戰的創(chuàng )新精神和對產(chǎn)品性能的極致追求。
眾所周知，車(chē)體是高速動(dòng)車(chē)組的9大關(guān)鍵技術(shù)之一，而頭型又是關(guān)鍵中的關(guān)鍵。當動(dòng)車(chē)組的運行速度超過(guò)時(shí)速300公里時(shí)，80%的阻力來(lái)自空氣阻力，在高速狀態(tài)下，動(dòng)車(chē)組的動(dòng)力輸出幾乎都消耗在與空氣的對抗上了。因此，車(chē)頭造型不僅是為了好看，更為關(guān)鍵的是要降低運行阻力。
然而，跟既有動(dòng)車(chē)組相比，“復興號”的外形有了很大改變。CR400AF動(dòng)車(chē)組的車(chē)體高度從3.7米增高到了4.05米，車(chē)體斷面積增大了7.3%，這意味著(zhù)，要提升車(chē)頭的氣動(dòng)性能，難度隨之大大攀升。
為攻克頭型技術(shù)難題，研發(fā)團隊最初設計了46種頭型概念方案，最終提煉了23種方案進(jìn)入工業(yè)設計，并從中遴選出7種頭型，開(kāi)展了海量的仿真計算、氣動(dòng)性能和氣動(dòng)噪聲風(fēng)洞試驗以及動(dòng)模型試驗，通過(guò)反復的對比分析和評估，才最終敲定頭型設計方案。
車(chē)頭的制造是另一大挑戰。CR400AF動(dòng)車(chē)組的車(chē)頭采用了流線(xiàn)型設計，通過(guò)棱線(xiàn)曲面對空氣進(jìn)行導流，從而降低空氣阻力。而車(chē)頭的棱線(xiàn)曲面造型復雜，對成型精度的要求極高，制造難度極大。
據中車(chē)四方股份公司技術(shù)工程部部長(cháng)張志毅介紹，CR400AF的車(chē)頭造型有六條棱線(xiàn)，每條棱線(xiàn)長(cháng)達11米，為達到造型要求，棱線(xiàn)部位的內部骨架定位精度精確到了0.5毫米，操作人員要控制每一根骨架的定位，出現任何細小的錯誤都可能要推倒重來(lái)；此外，還需要精確控制精度，做到嚴絲合縫，操作難度極高。對焊接變形的控制同樣是一道難題。整個(gè)車(chē)頭有3000多條焊縫，加起來(lái)長(cháng)達600多米，如此高的焊接密度，幾乎囊括了平焊、橫焊、仰焊等所有高難度的焊接姿勢。CR400AF車(chē)頭試制時(shí)，光焊接試件就試驗了1000多種。
整個(gè)車(chē)頭的制造，前后經(jīng)過(guò)30多道工序，可以說(shuō)每道工序都是對精益求精的極致追求。