憋着一股劲,让中国高铁领跑

2020-08-04 04:43:35来源:海外网
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“复兴号”以时速350公里的速度奔驰。罗春晓摄

“高铁是我国装备制造的一张亮丽的名片。”2015年7月,习近平总书记来到吉林长春调研,走进中车长春轨道客车股份有限公司,察看高速动车组装配生产线。

在那之前不久,具有完全自主知识产权、时速350公里的中国标准动车组列车刚下线。两年后,它被命名为“复兴号”,飞驰在神州大地上。

作为中国装备制造业最具创新性的代表之一,短短十几年间,中国高铁成为全球轨道交通业发展的一面旗帜。令人惊艳的成就离不开中国高铁研发团队不断勇攀高峰、追求卓越的努力。如今,研发出更快、更智能、更环保的列车,成为他们追求的最新目标。

近日,本报记者采访了几位来自中车长客参与过“复兴号”中国标准动车组、京张高铁智能型动车组以及最新城际动车组等项目研发的高铁专家,听他们讲述与中国高铁共同成长的故事。

“人可以多流汗,不能让中国高铁留下遗憾”

2017年6月25日,车头悬挂着红色绸缎的两列中国标准动车组被正式命名为“复兴号”,并于次日从北京南站和上海虹桥站双向首发——这是中国高铁发展史上难忘的时刻。其中,从上海发车的G124次列车、被称为“金凤”的CR400BF“复兴号”列车便是由中车长客生产的。

在“复兴号”诞生前,中车长客的高铁研发团队自2004年起就参与了“和谐号”系列动车组列车的研发。这十几年里,研发团队不断学习、摸索和积累,为日后中国高铁的自主创新打下坚实基础。

在中车长客资深设计专家王雷的记忆里,研发“和谐号”的过程也是一个快速吸收新知识的过程。“那段时间我们都学到很多东西,成长很快,把过去习惯用经验解决的事,慢慢变成用数据说话、用试验说话。”

如今的高铁制动专家、中车长客高寒动车组制动系统设计主管乔峰,2004年刚入行。在他心中,那是自己职业生涯中最充满激情的一段时光。“我们的动车组刚开始国产化生产,跟世界最先进的列车还有差距。那时候确实很难,就像看老师已经写好的教材容易,但要自己上手新写一本书,最开始连怎么规划都没头绪。所以每天都在研究,恨不得废寝忘食。”

同样对中国高铁起步阶段记忆犹新的,还有后来成为“复兴号”中国标准动车组电气原理系统负责人的张国芹。“每次遇到问题或者故障,我们都觉得是一次绝好的学习机会。不断学习才能持续改进。大家心里始终憋着一股劲,就是想在解决问题的过程中弄明白,在弄明白的过程中不断优化。”

靠着这样“憋着一股劲”的自觉与努力,从计算一根电缆要做多粗、需要通过多大电流的细节开始,中国高铁逐渐开启了自主研发的探索。

网络控制系统像是控制动车组的“大脑”,研发团队一次次自己测试,逐步摸索完善。制动系统用的一个部件,国外产品价格太高,他们就着手自己研发优化,国产化后成品价格降到了过去的1/10。为了提升车辆运力,也为了让乘客更舒适,大家就潜心研究如何让车体在变宽、变高的同时不增加行进阻力。

新的课题日复一日不断涌来,忙不完的工作对研发团队来说意味着加班熬夜、连续出差都成了最平常的事。乔峰说,同事们早就对工作中的辛苦泰然处之了,“干动车组的人都习惯了。我们自己开玩笑说,‘人可以多流汗,不能让中国高铁留下遗憾’”。

十几年接续努力,让中国高铁攀上新的高峰。

2015年6月,时速350公里标准动车组列车下线,并在中国铁道科学研究院环形试验基地正式展开试验工作。254项重要标准中,中国标准占84%。这一后来被命名为“复兴号”的标准动车组列车与此前的“和谐号”相比,首次实现了动车组牵引、制动、网络控制等核心系统的全面自主化。同时,列车拥有了更宽大舒适的乘坐空间;运行阻力降低了7.5%—12.3%;人均百公里能耗也下降17%左右。跑起来更快、更节能,外观线条更优雅的“复兴号”列车,在技术上达到了世界先进水平。

在王雷看来,“复兴号”的诞生是一个水到渠成的过程。“从学习到创新,我们拥有了十几年的技术沉淀。这也是高铁全产业系统上下共同努力取得的成绩。”

干活儿累到“断片”,只为挑战最高技术水准

中国高铁从研发伊始,盯着的目标就是世界最高水准。

为了考察车辆性能,也为了进一步做空气动力学、高速情况下噪声等方面的试验,2016年7月,中国标准动车组在郑徐客运专线上进行了时速420公里交会试验。

这是世界上首次在实际运行的轨道上进行高速列车会车试验,大家都捏着一把汗。

盛夏的郑州天气酷热,什么事儿都不做也会大汗淋漓,但现场准备试验的专家在户外一忙就是一整天。铁轨路基地表温度达到40摄氏度,车辆裙板及转向架区域辐射温度甚至能达到六七十摄氏度,可负责车下部件状态的同事每天要趴到轨道上进行四五次例行检查。

“每天早上6点上车,晚上10点试验结束,临时半夜召集会议也是常事。现场设计团队的12个人,平均年龄不到33岁。大家每天睡眠时间也就三四个小时,坚持了半个月,逐个分析高压、牵引、制动、转向架……不放过任何可能影响高速试验的细节。包括备品备件、库存物流情况和日常维护的工作也都要干。”用张国芹自己的话形容,“那阵子真是干活儿累到‘断片’,但又充实得很。”

2019年,为跟进京张高铁智能动车组的型式试验,张国芹再一次来到郑州。可是,一路上坐车所见的街景她都觉得十分陌生,“就跟从没来过这里似的。直到车拐过路口,到了宾馆,我才意识到‘哦,我住过这儿’。2016年在郑州的半个月,我根本没时间多看一眼这个城市。”

即便当时大家忙碌到这个程度,可直到试验前最后一天的凌晨,团队还在做着应急预案。2016年7月15日上午,在电视台的直播镜头中,飞驰中的列车速度指向420公里/小时,与对向来车成功交会,相对时速达到了840公里。不到2秒钟的时间,风驰电掣地交错,现场试验团队连欢呼都没来得及。有人抹了抹眼角,有人松了一口气,有人看向远方……

就在这样的平静中,试验成功了。这也标志着中国已全面掌握高速铁路核心技术,高铁动车组技术实现全面自主化,中国高铁总体技术水平跻身世界先进行列,部分技术达到世界领先水平。

把握前沿技术,赋予未来的高铁更多可能

如今,“复兴号”已顺利运营3年有余。中国高铁研发团队的脚步依然没有停下。

2019年12月30日,京张高铁正式开通运营,“智能”是其最重要的特征。

京张高铁智能动车组不仅首次实现了时速350公里、有人值守的自动驾驶,还克服了许多环境上的障碍。“京张高铁全长52.2公里,其中桥梁和隧道占比超过73%,是我们遇到的新挑战。”据张国芹介绍,八达岭长城站是世界上最深的高铁站,“站下深度有102米,会带来很大的压差,当列车高速通过时,瞬间的压力变化对列车提出了非常高的要求。”

对乘客来说,京张高铁智能动车组新增的智能环境感知调节技术,会让旅程变得更舒适,车内的温度、灯光、噪声控制、车窗颜色等,都可以自动调节;实时的智能信息推送、电子地图、智能点餐等服务,拓展了乘车体验。

常有人问张国芹该如何理解“智能”。在她看来,“智能”分两个层面:“谁来评价”和“怎样实现”,进而又可以理解为“用户需求”和“智能技术”。“我们要思考有哪些数据和技术能被获取并拿来做用户服务,如何让驾驶的人、维护的人和乘坐的人都认为新技术的应用是有效便捷的。这是我们研发的努力方向。”

现在,除了时速350公里高速动车组,中车长客还在陆续研制多种速度等级和性能特点的城际动车组,以丰富中国动车组产品谱系。

“目前我们研制的时速200公里、时速160公里城际动车组已相继进入试验阶段。”据中车长客高级工程师荀玉涛介绍,时速200公里动车组具有快起快停、快速乘降、耐高寒等特点,可以满足乘客在相邻城市及卫星城市之间的出行需求。而时速160公里的城际动车组是中国首款能够实现电网供能、电池供能两种动力模式转换的城际动车组,可以在不接触电网的情况下续航超过200公里。凭借着这项技能,列车可在全路况、全制式的轨道条件下跨轨运行,还可以最大程度保护沿线的自然生态。

每项技术突破说起来只是简单的一句话,但光彩背后离不开研发团队的艰苦付出。

荀玉涛记得,为了测试动力电池的低温性能,城际动车组的设计和试验团队成员在滨绥线和伊图里河至加格达奇线路上进行了一系列的低温动力学试验。“当时最低气温有-39℃,真是毕生难忘的严寒。大晚上,研发人员还要在冰天雪地里进行实验数据分析和列车性能调试。但当混合动力系统最终经受住了考验,顺利完成所有低温试验项点时,我们都兴奋极了,一切都是值得的。”

再朝远方看,未来中国高铁会是什么样?王雷认为,“更高速、更安全、更环保、更经济、更舒适、更友好,是高速列车的研发方向”。他说,“看着中国高铁一步一步脚踏实地走过来,我们最希望的是在不远的将来,中国高铁技术能达到全面领先的水平。”

数读中国高铁

2008年,京津城际开通运营,标志着中国正式跨入高铁时代。

2012年,哈尔滨至大连高铁开通,这是世界首条350公里/小时速度等级的高寒高速铁路。

2015年,具有完全自主知识产权、时速350公里的中国标准动车组下线

2016年,中国标准动车组在世界上首次实现时速420公里交会及重联运行试验。

2017年,中国标准动车组被正式命名为“复兴号”并在京沪高铁实现时速350公里商业运营,树立了世界高铁建设和运营新标杆。

2019年,北京至张家口高速铁路开通运营。时速350公里的“复兴号”京张智能动车组在世界上首次实现自动驾驶,是世界上第一条智能化高铁,进一步提升了中国高铁领跑全球的优势。

目前,中国投入运用的“复兴号”动车组超过800标准组,覆盖全国27个省区市和香港特别行政区。截至2019年底,中国高铁里程达到3.5万公里,运营里程位居世界第一。时速350公里和时速250公里高铁运营里程均超过1万公里,是当前中国高铁的主力车型。

(记者 李 贞)

《 人民日报海外版 》( 2020年08月04日   第 05 版)


责编:陈亚楠

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