CR450 - 'viên đạn thép' mở ra kỷ nguyên siêu tốc của đường sắt Trung Quốc

Mẫu tàu này đang trong giai đoạn đánh giá vận hành trên tuyến đường sắt cao tốc Thượng Hải - Trùng Khánh - Thành Đô, với mục tiêu sớm được đưa vào phục vụ thương mại trong năm 2026.

Tàu cao tốc CR450 tại Bắc Kinh - Ảnh: Tân Hoa xã

Bước tiến mới của ngành đường sắt tốc độ cao

Theo đài CGTN, CR450 đã bắt đầu chương trình thử nghiệm nghiêm ngặt từ khi nguyên mẫu đầu tiên ra mắt cuối năm ngoái. Sau khi vượt qua mọi chỉ số kỹ thuật, bao gồm tốc độ tối đa 450km/h, tàu phải hoàn thành 600.000km vận hành ổn định trước khi được phê duyệt chính thức để chở khách. Đây là một phần trong quy trình tiêu chuẩn quốc gia nhằm đảm bảo độ tin cậy và an toàn tuyệt đối cho phương tiện tốc độ cao.

Thành công của CR450 đến từ những cải tiến toàn diện về khí động học, cấu trúc và vật liệu. Điểm dễ nhận thấy nhất là phần mũi tàu được kéo dài từ 12,5 mét lên 15 mét, giúp luồng không khí di chuyển trơn tru hơn quanh thân tàu, giảm đáng kể lực cản gió khi di chuyển ở tốc độ cao.

Tàu cao tốc CR450 - Ảnh: CGTN

Bên cạnh đó, tổng lực cản không khí giảm tới 22% nhờ nhiều đổi mới kỹ thuật. Các kỹ sư đã bọc kín toàn bộ hệ thống bánh xe và khung gầm, hạ thấp các tấm chắn bên dưới toa tàu để hạn chế dòng khí xoáy - một triết lý thiết kế tương tự các xe đua hiệu suất cao.

Chiều cao thân tàu cũng được giảm 20cm, trong khi trọng lượng toàn bộ đoàn tàu giảm tới 50 tấn so với thế hệ trước. Mỗi cải thiện, dù chỉ 0,1% về lực cản, đều được tích lũy trong suốt 5 năm nghiên cứu liên tục, giúp tàu đạt hiệu quả tối ưu khi vận hành ở tốc độ cực cao.

Nhờ những cải tiến này, CR450 có thể tăng tốc từ 0 lên 350km/h chỉ trong 4 phút 40 giây, nhanh hơn 100 giây so với tàu Fuxing CR400 đang hoạt động hiện nay, vốn cần 6 phút 20 giây để đạt cùng vận tốc.

Công nghệ mới

Tập đoàn Đường sắt Trung Quốc (CRRC) khẳng định CR450 là bước đột phá toàn diện về lý thuyết, công nghệ, thiết bị, tiêu chuẩn và quản lý vận hành. Để đạt được tốc độ vận hành 400km/h trong điều kiện thực tế, các kỹ sư đã nâng cấp hệ thống kéo điện, động cơ, bộ biến tần và hệ thống cấp điện liên tục, giúp tàu vận hành ổn định mà vẫn tiết kiệm năng lượng.

Các vật liệu siêu nhẹ mới - gồm hợp kim nhôm và composite chịu nhiệt, giúp giảm khối lượng nhưng vẫn đảm bảo độ bền. Hệ thống kiểm soát trung tâm của tàu được trang bị trí tuệ nhân tạo (AI) tự động điều chỉnh lực kéo và phanh theo điều kiện thời tiết, áp suất gió và mật độ hành khách, tối ưu hóa hành trình cả về tốc độ lẫn an toàn.

Ngoài ra, khoang hành khách được thiết kế với công nghệ cách âm, chống rung và ổn định áp suất khí, giúp hành khách cảm nhận hành trình mượt mà ngay cả khi tàu chạy trên 400 km/h. CR450 không chỉ nhanh hơn mà còn êm ái, tiết kiệm và thân thiện môi trường hơn thế hệ trước.

Mục tiêu chiến lược và triển vọng vận hành

Dự án CR450 được khởi động năm 2021, nằm trong kế hoạch dài hạn của Trung Quốc nhằm hiện đại hóa hạ tầng giao thông và nâng tầm tự chủ công nghệ. Nước này hiện sở hữu mạng lưới đường sắt cao tốc dài nhất hành tinh, cùng hệ thống đường bộ và logistics vượt mốc 6 triệu km, tạo thành mạng lưới giao thông tích hợp khổng lồ kết nối các đô thị lớn.

Tàu CR450 chạy thử nghiệm - Video: CCTV

Kể từ khi ra mắt nguyên mẫu, CR450 đã thiết lập hàng loạt kỷ lục mới. Trong một buổi thử nghiệm, hai đoàn tàu CR450 chạy ngược chiều nhau đạt tốc độ tương đối 896km/h, và tốc độ tối đa lên tới 453km/h.

Trước đó, tàu Fuxing CR400 của Trung Quốc đang giữ kỷ lục tàu chạy ray nhanh nhất thế giới với vận tốc 350km/h trong khai thác thương mại. Tàu TGV của Pháp và Shinkansen của Nhật Bản đạt 320km/h, trong khi KTX-Sancheon của Hàn Quốc đạt 305km/h. Về tổng thể, CR450 đã đưa Trung Quốc tiến thêm một bước dài, củng cố vị thế quốc gia dẫn đầu thế giới về công nghệ đường sắt cao tốc.

Hiện nay, chỉ có tàu đệm từ Thượng Hải (maglev) - hoạt động ở tốc độ tối đa 460km/h là nhanh hơn, nhưng loại này sử dụng hệ thống từ trường, không chạy trên ray truyền thống. Do đó, CR450 chính thức trở thành tàu bánh sắt nhanh nhất thế giới.

Nếu các chỉ số vận hành đáp ứng tiêu chuẩn, dịch vụ thương mại đầu tiên của CR450 dự kiến sẽ khởi động vào năm 2026. Khi đó, thời gian di chuyển giữa các đô thị lớn như Thượng Hải - Trùng Khánh hay Bắc Kinh - Thành Đô có thể được rút ngắn tới 20-30%, mở ra kỷ nguyên mới cho giao thông siêu tốc.

Ý nghĩa công nghệ và kinh tế

CR450 không chỉ là sản phẩm công nghệ mà còn là biểu tượng cho tham vọng tự lực và đổi mới sáng tạo của Trung Quốc. Dự án này tập hợp hàng trăm viện nghiên cứu, trường đại học và doanh nghiệp trong nước, tạo ra hệ sinh thái khép kín từ thiết kế, sản xuất, vật liệu cho đến phần mềm điều khiển.

Với hiệu suất năng lượng cao hơn 10% và tiếng ồn giảm 15% so với thế hệ trước, tàu CR450 hứa hẹn sẽ góp phần giảm lượng phát thải carbon trong giao thông, đồng thời nâng cao năng lực vận chuyển hành khách trên các tuyến trục Bắc - Nam và Đông - Tây.

Bên cạnh lợi ích kinh tế, việc làm chủ công nghệ tàu 450km/h giúp Trung Quốc mở rộng xuất khẩu công nghệ đường sắt cao tốc sang các nước đang phát triển, như Indonesia, Thái Lan hay châu Phi - nơi nhu cầu giao thông nhanh, an toàn và tiết kiệm ngày càng lớn.

Với CR450, Trung Quốc không chỉ thiết lập một kỷ lục tốc độ mới, mà còn thể hiện sự trưởng thành toàn diện trong công nghệ đường sắt cao tốc - từ nghiên cứu khí động học đến quản lý vận hành và an toàn. Theo đúng kế hoạch, đến năm 2026, hành khách có thể ngồi trên đoàn tàu này, di chuyển với vận tốc tương đương một chiếc máy bay, nhưng chỉ cần check-in tại nhà ga.

Hoàng Vũ