Kína teljes gőzzel halad előre a nagysebességű vasúti innováció terén. Nemrégiben jelentették be, hogy hamarosan kereskedelmi forgalomba helyezik az ország legújabb, óránként 402 kilométeres sebességgel száguldó vonatát. A kínai Vasúti Tudományos Akadémia által kifejlesztett CR450 jelenleg végső teljesítményteszteken esik át.

A nagysebességű vasúti tervezés területén, évtizedekig az óránként 350 kilométeres sebességhatár jelentette a korlátot. Ennek oka, hogy ilyen nagy sebességnél a légellenállás gyorsan növekszik. Minden 50 kilométeres sebességnövekedés 30 százalékos ellenállásnövekedést és energiafogyasztást eredményez. A nagy sebességű vonatok által tapasztalt légellenállás 95 százaléka a levegőből származik.

A kutatók a természetből merített elveket felhasználva tervezték a vonat elejét. Tanulmányozták a gyorsan repülő madarak alakját, és egy áramvonalas orrészt fejlesztettek ki, amely körülbelül 2,6 százalékkal csökkenti a légellenállást. 

A következő célpont az alváz volt. A vonatnak ez a – gyakran figyelmen kívül hagyott – része a kerekeket és a felfüggesztést tartalmazza. A mérnökök egy speciális burkolati rendszert terveztek a forgóváz kitett részeinek lefedésére. A szerkezet tesztelése és finomítása után a csapat 22 százalékos aerodinamikai ellenálláscsökkenést ért el.

A leginkább lenyűgöző az, hogy a CR450 az óránként 350 kilométerre történő gyorsulás mellett is ugyanannyi energiát fogyaszt, mint a jelenlegi, kínai CR400 Fuxing vonatok, amelyek 350 km/h sebességgel közlekednek. Az új fejlesztés ezáltal nemcsak gyorsabb, de energiahatékony is.

Ekkora sebességhez megfelelő fékrendszert is kellett kifejleszteni. Az egyik legnagyobb kihívás a lassítás során keletkező extrém hő kezelése volt. A csapat kifejlesztett egy új fékanyagot, amely ellenáll a magas hőmérsékletnek, a fáradásnak és a deformációnak. Bár nem hozták nyilvánosságra, hogy milyen fémeket használtak, a kutatók szerint több száz tesztre volt szükség a megfelelő formula megtalálásához. Csak a végleges anyag teljesítményének validálása több mint egy évig tartott.

A CR450 fékrendszere úgy van kialakítva, hogy a vonat 400 km/h-ról 6,5 kilométer alatt érjen álló helyzetbe – ez ugyanaz a távolság, mint a CR400 esetében. A lassítás során a rendszer két perc alatt 7,5 tonna vizet forralni képes energiát szabadít fel. A CR450-et a hónap elején mutatták be egy pekingi vasúti iparági konferencián. A résztvevők állítólag alig várták, hogy közelebbről megnézhessék a nagysebességű vonatot, amely hamarosan a kínai tömegközlekedés részévé válhat.

Forrás: Interesting Engineering

Borítókép forrása: Sustainability Times