碳纖維地鐵,媲美超跑的黑科技
碳纖維是含碳量在90%以上的高強度高模量纖維,耐高溫居所有化纖之首,用腈綸和粘膠纖維做原料,經(jīng)高溫氧化碳化而成,是制造高技術器材的優(yōu)良材料。著名的超級跑車阿斯頓馬丁的Valkyrie AMR Pro就是采用了全碳纖維的車身和大量的輕量化配件,它的整車重量僅為1噸,在速度上實現(xiàn)了突破。如今,這種新型材質(zhì)也開始運用在地鐵上。
2019年 6 月,碳纖維地鐵首次亮相青島試跑,這輛碳纖維由中車青島四方機車車輛股份有限公司聯(lián)合廣州地鐵等機構歷經(jīng) 4 年研發(fā)而成,是全球首輛全碳纖維復合材料地鐵車體。
2019年12月2日,新一代碳纖維地鐵在廣州試跑,時速可達140公里,而整體卻可以比傳統(tǒng)地鐵節(jié)能 15%。碳纖維車體擁有全自動駕駛能力,車窗可變觸摸屏,用戶可以在這個“大型 iPad”上進行看新聞、看視頻、訂購車票等操作。而車廂內(nèi)的溫度、亮度都可以根據(jù)環(huán)境變化來自動調(diào)整,就像把智能家居搬到了地鐵。
如果科幻電影里的未來地鐵有現(xiàn)實原型,我想一定是這輛碳纖維地鐵,碳纖維地鐵是用碳纖維材料制成的車身,此外還有碳化硅逆變器、永磁牽引電機、全主動懸掛和新型隔聲降噪等新技術和材料。
據(jù)了解,碳纖維地鐵除了車身,司機室、設備艙、轉向架構架及設備機體等都采用了碳纖維復合材料,這個改變使得地鐵車輛的重量減輕了13%。地鐵的質(zhì)量變輕,速度就會大大提高,同時,碳纖維地鐵還通過永磁同步電機直驅技術和碳化硅變流裝置大幅提升了地鐵的牽引效率??紤]到地鐵路線彎道多的特定,車輛在轉向架安裝了主動徑向系統(tǒng),改善地鐵的曲線通過性能,既提高運行速度,也減少了車輪的磨損。
不僅輕盈,碳纖維地鐵的耐用性也更強,不需要進行特殊的防腐處理,就能在各種復雜惡劣的特殊環(huán)境下運行,所以碳纖維地鐵相較于普通地鐵車輛,使用壽命也會更長。
碳纖維地鐵首次采用全主動懸掛技術,當系統(tǒng)感知到振動時,會實時調(diào)整懸掛系統(tǒng)的阻尼,讓地鐵處于最佳的減振狀態(tài),這讓碳纖維地鐵運行時更加平穩(wěn),提高乘坐舒適感。
碳纖維地鐵在運行時,車廂的噪聲約為 68 分貝,而普通的地鐵列車,車廂內(nèi)的噪音在 72-85 分貝之間,碳纖維地鐵的降噪效果也十分顯著。
隨著新一代的碳纖維地鐵相繼在青島和廣州的地鐵線路試驗成功,相信在不久的將來,碳纖維列車將會走進更多城市、更多人的日常生活。