2017年，擁有自主知識產權的“復興號”動車組列車在京滬高鐵上實現時速350公里運營，開啟了中國高速列車領跑的新征程。
“復興號”一經亮相，其中一款擁有修長流線型的車頭“飛龍”便受到了廣泛關注。
據悉，“飛龍”是由中車青島四方機車車輛股份有限公司（下稱中車四方）、中國鐵路總公司共同研發設計的。2014年，中車四方圍繞“飛龍”提交了相關專利申請并獲得授權。2019年，“軌道車輛車頭（2014-3）”（專利號：ZL201430379808.6）獲得第二十一屆中國外觀設計金獎。
“‘復興號’是中國的一張名片，需要顏值和實力并存，其外觀設計與技術性能同樣重要。”中車四方高級主任設計師肖智是獲獎專利發明人之一，他在接受本報記者采訪時表示，“飛龍”外觀造型靈感來源于龍的意象。銀灰色的車身極具科技和工業質感，環繞車頭的“中國紅”色帶，形狀演變自“龍髯”，遒勁逸動，黑色涂裝的前臉莊嚴厚重，車燈猶如龍的眼睛，整體造型氣勢恢弘，宛如蓄勢騰飛的巨龍，“中國范兒”十足。
直面新挑戰 “才貌雙全”
“復興號”的“硬核”，也意味著其研發設計過程中遇到的困難更加復雜，需要更多的關鍵核心技術支撐。
“當動車組列車在時速350公里的高速狀態下運行時，90%左右的阻力來自空氣，可以說，列車的動力輸出幾乎都消耗在與空氣的對抗上了。”中車四方相關負責人介紹，與“和諧號”動車組相比，“復興號”的外形有了很大改變，車體高度從3.7米增高到4.05米，車體斷面面積增大7.3%。更高大的“身材”讓“復興號”必須具備更優異的氣動性能，才能夠有效降低運行阻力。這當中，“頭型”設計是關鍵性的一步。
肖智介紹，“復興號”車頭研發項目開始于2013年。最初，研發設計團隊采用外觀和技術交互式設計方法，根據美學靈感設計了46種概念方案，從中反復比選，選擇23種進入工業設計。之后，團隊又通過氣動分析，從中遴選出6種，開展了海量的仿真計算、風洞試驗以及動模型試驗，最終敲定了外形與性能兼具的“飛龍”方案。
設計方案的確定并不是結束，研發設計團隊接下來面臨的是更大的挑戰。“‘飛龍’車頭曲面造型非常復雜，需要精益求精的制造工藝支撐。”中車四方相關負責人介紹，“飛龍”車頭有6條長達11米的主棱線，需要將84塊形狀各異的蒙皮焊接起來。經過了36道工序，囊括了平焊、橫焊、仰焊等高難度的焊接姿勢后，最終，研發設計團隊用3258條焊縫，實現了最終棱線曲面等效果。
“車頭研發設計團隊達100余人，來自工藝設計、車體結構設計、空氣動力學等多個部門。”具有20年從業經驗的肖智認為，外形設計需綜合氣動性能、人文背景與現代藝術等多重影響因素，提煉出優美、舒適、速度感強烈的解決方案。“雖然在研發設計‘飛龍’過程中經歷過很多次失敗，但通過不斷嘗試、磨合，終于獲得了成功。”
科技出效益 支撐創新
很多乘客發現乘坐“復興號”動車組列車時，車廂內的環境要比“和諧號”更安靜，人與人之間交流無需提高嗓門說話，這與“復興號”車頭、車身的設計有很大關系。
肖智介紹，經過180次數值仿真、64次風洞試驗、264次動模型試驗，循環優化驗證、實車線路試驗，結果表明：與“和諧號”動車組列車相比，“飛龍”整車運行阻力降低了14.3%，側風升力系數降低6%，不但將氣動噪聲降低2分貝，還使百公里人均能耗下降17%，往返一趟京滬線可節省5000多度電。
目前，“飛龍”成為國內主流車型，市場份額超過43%，累計銷售額突破370億元。在海外，“飛龍”成為主推車型，遠銷伊朗、瑞典、英國等國家和地區。
“當得知獲得中國外觀設計金獎時，我和團隊的每一位成員都感到激動、興奮。”肖智說，“這對我們來說是莫大的鼓勵。”
作為國家知識產權示范企業，近年來，中車四方在深入實施創新驅動發展戰略、全面深化科技體制改革的同時，緊緊把握國家科技創新的良好形勢和軌道交通快速發展的戰略機遇，緊跟科技前沿，持續加大對公司知識產權的保護和管理力度。2019年全年技術投入23億元，年知識產權事務資金投入超過2000萬元。截至目前，中車四方共有9件專利獲得中國專利獎，其中，1件獲得中國專利金獎、1件獲得中國外觀設計金獎。（本報記者 李 倩）
