Tàu cao tốc CR450, thế hệ tàu viên đạn mới nhất của Trung Quốc, đang trải qua giai đoạn kiểm tra hiệu suất cuối cùng, sẵn sàng cho việc chạy thử nghiệm thương mại ở vận tốc 400 km/h. Theo Science and Technology Daily đưa tin hôm 21/7, đây là một bước tiến lớn so với tốc độ tối đa 350 km/h trước đây, vốn gặp phải những thách thức lớn về lực cản khí động học và tiêu thụ năng lượng.
Shao Jun, một nhà nghiên cứu tại Viện Khoa học Đường sắt Trung Quốc, cho biết việc tăng tốc độ thêm 50 km/h đồng nghĩa với việc lực cản tăng 30% và mức tiêu thụ năng lượng cũng tăng đáng kể. Ông giải thích rằng tàu cao tốc phải đối mặt với 95% lực cản từ không khí. Để vượt qua rào cản này, các nhà khoa học đã tập trung vào việc điều chỉnh hình dạng đầu tàu nhằm giảm lực cản, lấy cảm hứng từ các loài chim bay nhanh để tạo ra thiết kế khí động học, giúp cắt giảm khoảng 2,6% lực cản.
Không chỉ dừng lại ở đó, nhóm nghiên cứu còn xem xét phần gầm tàu, một khu vực thường bị bỏ qua nhưng lại có tiềm năng lớn trong việc giảm lực cản. Một thành viên trong nhóm đã đề xuất ý tưởng về cấu trúc che chắn để bảo vệ bộ bánh xe, tạo ra một hình dạng khí động học hoàn chỉnh hơn. Sau nhiều lần tối ưu hóa, cấu trúc tấm ốp này đã giúp giảm lực cản tới 22%. Nhờ đó, ngay cả khi tăng tốc độ lên 400 km/h, mức tiêu thụ năng lượng của tàu CR450 vẫn tương đương với tàu CR400 Fuxing đang hoạt động ở tốc độ 350 km/h.
Bên cạnh vấn đề khí động học, dự án CR450 còn phải đối mặt với những thách thức về nhiệt độ, biến dạng và độ mỏi do hoạt động phanh ở tốc độ siêu cao gây ra. Để giải quyết vấn đề này, các nhà nghiên cứu đã phát triển vật liệu mới, với mục tiêu giữ khoảng cách phanh của tàu CR450 tương đương với tàu CR400, tức là giảm tốc độ từ 400 km/h xuống 0 km/h trên quãng đường 6,5 km để tàu dừng lại ổn định. Theo tính toán, năng lượng giải phóng trong quá trình phanh này đủ để đun nóng 6,8 tấn nước từ trạng thái đóng băng đến sôi chỉ trong vòng 2 phút. Mặc dù thành phần kim loại cụ thể của vật liệu mới không được tiết lộ, nhưng nhóm nghiên cứu cho biết họ đã thực hiện hàng trăm thử nghiệm để hoàn thiện công thức và mất hơn một năm để đánh giá hiệu suất của nó.
Tàu CR450 đã được trưng bày tại một hội nghị công nghiệp ở Bắc Kinh vào đầu tháng 7 vừa qua. Sự ra đời của CR450 đánh dấu một bước tiến quan trọng trong lĩnh vực đường sắt cao tốc của Trung Quốc. Hiện tại, mạng lưới đường sắt cao tốc của nước này đã bao phủ 48.000 km, chiếm hơn 70% tổng số trên toàn thế giới, kết nối 97% thành phố có dân số trên 500.000 người.
Admin
Nguồn: VnExpress
