高鐵，“復(fù)興號”的中國芯

劉建春

從追趕者到領(lǐng)跑者，從技術(shù)引進(jìn)者到標(biāo)準(zhǔn)制定者，從首條高寒高鐵到唯一熱帶高鐵，從“和諧號”到“復(fù)興號”……這五年，中國高鐵飛速發(fā)展，高鐵運(yùn)營里程突破2.2萬公里，占世界高鐵總里程的60%以上，書寫了高端裝備的中國傳奇。

京滬高鐵回歸350

7月27日，筆者應(yīng)邀參加了鐵路總公司安排的“復(fù)興號”在京滬高鐵北京南站至徐州東站間開展的時(shí)速350公里體驗(yàn)運(yùn)營。在徐州東站2號站臺(tái)，“復(fù)興號”CR400BF型動(dòng)車組整裝待發(fā)。在駕駛艙，正在做出發(fā)前準(zhǔn)備工作的上海鐵路局上海機(jī)務(wù)段動(dòng)車司機(jī)龍騰告訴筆者，“復(fù)興號”的動(dòng)力非常強(qiáng)勁，從0公里加速至350公里，僅用6分鐘！這是因?yàn)椋皬?fù)興號”擁有一顆中國芯，牽引電機(jī)功率超過10000千瓦，不愧為地球最強(qiáng)大的電機(jī)。

11：05，“復(fù)興號”離開徐州東站向北京方向飛馳而去。頃刻間，列車的時(shí)速已經(jīng)飛快升至350公里。鐵科院車輛研究所專家張波介紹說，“復(fù)興號”動(dòng)車組在安全性、舒適性、節(jié)能降噪等性能指標(biāo)上都有了較大提升。低阻力頭型和車體平順化設(shè)計(jì)進(jìn)一步降低了氣動(dòng)阻力，在世界上首次系統(tǒng)采用了主、被動(dòng)安全裝置，提高了安全性，車廂內(nèi)較大的乘坐空間以及減振降噪措施也最大限度提升了旅客的乘坐舒適度。

隨車體驗(yàn)的新華社記者樊曦做了現(xiàn)場檢測實(shí)驗(yàn)：350公里時(shí)速，倒立的礦泉水瓶保持不倒姿態(tài)，車廂內(nèi)檢測聲音為76分貝（低于79分貝就是優(yōu)等級）。

在8號車廂，鐵路總公司總經(jīng)理特別技術(shù)顧問、中科院院士何華武被各路新聞媒體的“長槍短炮”包圍著。何華武介紹說：“京滬高鐵經(jīng)過6年的安全運(yùn)營實(shí)踐，固定設(shè)施設(shè)備長期保持優(yōu)良狀態(tài)，運(yùn)營安全穩(wěn)定，積累了較為系統(tǒng)完整的安全運(yùn)營管理經(jīng)驗(yàn)，順利度過運(yùn)營初期。‘復(fù)興號在京滬高鐵實(shí)現(xiàn)時(shí)速350公里運(yùn)營，有利于實(shí)現(xiàn)京滬高鐵設(shè)計(jì)建設(shè)目標(biāo)，有利于更好地滿足市場需求，有利于充分展示和持續(xù)保持我國高鐵科技創(chuàng)新的領(lǐng)先地位。”

“復(fù)興號”時(shí)速350公里體驗(yàn)運(yùn)營取得了圓滿成功。今年9月21日，京滬高鐵實(shí)施新的列車運(yùn)行圖后，每天將有7對“復(fù)興號”率先按時(shí)速350公里上線運(yùn)營。目前我國高鐵運(yùn)營里程2.2萬公里，其中設(shè)計(jì)建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)達(dá)到350公里時(shí)速的達(dá)到了三分之一。未來，具備條件的高鐵線路上，也將逐步上線時(shí)速350公里的“復(fù)興號”列車，這就意味著我國1/3的高鐵運(yùn)營線路，將逐步跨入350公里時(shí)速時(shí)代。

“復(fù)興號”的中國血統(tǒng)

自今年6月26日 “復(fù)興號”中國標(biāo)準(zhǔn)動(dòng)車組驚艷亮相，中國高鐵又迎來一個(gè)里程碑式的記憶。完全自主知識產(chǎn)權(quán)引得各路網(wǎng)友紛紛在大眾媒體、社交平臺(tái)刷屏點(diǎn)贊：厲害了我的“復(fù)興號”！

“‘復(fù)興號標(biāo)準(zhǔn)動(dòng)車組從外觀到內(nèi)飾再到軟件，大到車體、轉(zhuǎn)向架，小到網(wǎng)絡(luò)覆蓋，無一不出自中國之手！”中國鐵道科學(xué)研究院研究員張波接受采訪時(shí)稱，中國標(biāo)準(zhǔn)動(dòng)車組徹底改變了“混血”基因，從此具有了純正中國血統(tǒng)。

來自中國鐵路總公司的資料顯示，2007年，中國鐵路步入高鐵時(shí)代——中國通過引進(jìn)國外技術(shù)、聯(lián)合生產(chǎn)了CRH“和諧號”動(dòng)車組并正式投入運(yùn)營。

“彎道超車”爭取時(shí)間優(yōu)勢的同時(shí)，也留下了兼容性難題。“和諧號”的技術(shù)源自不同國家，不僅給維修保養(yǎng)造成額外負(fù)擔(dān)，還給互聯(lián)互通帶來了障礙。

“‘復(fù)興號擁有自主知識產(chǎn)權(quán)，同時(shí)對必要的國際標(biāo)準(zhǔn)也具有良好的兼容性。”張波介紹，經(jīng)過十年時(shí)間探索，已經(jīng)很好解決了車型標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一不能互聯(lián)互通的難題。這些標(biāo)準(zhǔn)涵蓋動(dòng)車組基礎(chǔ)通用、車體、走行裝置、司機(jī)室布置及設(shè)備、牽引電氣、制動(dòng)及供風(fēng)、列車網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)、運(yùn)用維修等多個(gè)方面。中國標(biāo)準(zhǔn)動(dòng)車組采用的254項(xiàng)重要標(biāo)準(zhǔn)中，中國標(biāo)準(zhǔn)占到84%，整體設(shè)計(jì)和關(guān)鍵技術(shù)全部自主研發(fā)，具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)。11個(gè)系統(tǒng)96項(xiàng)主要設(shè)備采用了統(tǒng)一的中國標(biāo)準(zhǔn)和型號，實(shí)現(xiàn)不同廠家零件互換。

5年前，中國鐵路人開始攻克這個(gè)兼容性難題。2015年7月，習(xí)近平總書記在考察中車集團(tuán)長春軌道客車股份有限公司時(shí)指出，高鐵動(dòng)車體現(xiàn)了中國裝備制造業(yè)水平，在“走出去”“一帶一路”建設(shè)方面也是“搶手貨”，是一張亮麗的名片。他希望大家再接再厲、創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)、繼續(xù)領(lǐng)跑、勇攀高峰，帶動(dòng)整個(gè)裝備制造業(yè)形成比學(xué)趕幫超的局面。

2014年8月，國務(wù)院總理李克強(qiáng)在考察中國鐵路總公司時(shí)指出，每次出訪他都推銷中國裝備，推銷高鐵時(shí)心里特別有底氣。高鐵等中國裝備具有性價(jià)比高等競爭優(yōu)勢，推動(dòng)中國裝備走向國際市場是擴(kuò)大開放的重要之舉。

2014年秋天，在象征收獲的季節(jié)，中國鐵路總公司制訂了完整的“中國標(biāo)準(zhǔn)動(dòng)車組研制項(xiàng)目”設(shè)計(jì)方案。2015年，中國標(biāo)準(zhǔn)動(dòng)車組下線，開展試驗(yàn)和運(yùn)用考核。對“復(fù)興號”的考核，比人們想象的要嚴(yán)格許多，不僅要適應(yīng)40℃到零下40℃環(huán)境下長距離、高強(qiáng)度的運(yùn)行需求，還必須通過60萬公里運(yùn)用考核，而歐洲的運(yùn)用考核標(biāo)準(zhǔn)是40萬公里。

這也意味著，中國高速動(dòng)車組技術(shù)全面實(shí)現(xiàn)自主化、標(biāo)準(zhǔn)化和系列化，具備設(shè)計(jì)制造滿足世界各國不同需求動(dòng)車組的能力。

中國國土廣袤，各種地質(zhì)、氣候條件都有現(xiàn)成的樣本，“復(fù)興號”既然能在這樣復(fù)雜的自然條件下安全運(yùn)行，既無懼大漠風(fēng)沙，也適應(yīng)高寒高熱，將來走出國門，也一定能夠適應(yīng)世界各國高鐵運(yùn)營需求。為世界高鐵提供系列化產(chǎn)品和成套技術(shù)解決方案，將成為中國高鐵走出去的有力競爭優(yōu)勢。采用中國標(biāo)準(zhǔn)的動(dòng)車組走向國內(nèi)外市場，對相關(guān)制造業(yè)的拉動(dòng)作用是不言而喻的。

經(jīng)受住了冰與火的考驗(yàn)

高鐵是一項(xiàng)系統(tǒng)工程，中國高鐵不僅領(lǐng)跑動(dòng)車組列車制造，還在高鐵工程建設(shè)上立標(biāo)桿。遇山開路，逢水架橋，沒有什么障礙能夠阻擋中國高鐵前進(jìn)的腳步。從最熱的海南島，到最冷的哈爾濱，上下溫差達(dá)七八十?dāng)z氏度，但中國高鐵依然能安全平穩(wěn)運(yùn)行。endprint

2014年10月14日，李克強(qiáng)總理應(yīng)邀與俄羅斯總理梅德韋杰夫共同參觀“開放式創(chuàng)新”莫斯科國際創(chuàng)新發(fā)展論壇展覽。在中國自主研發(fā)的新一代高速動(dòng)車組展臺(tái)前，梅德韋杰夫詢問這種高鐵是否能在高寒地區(qū)運(yùn)行？李克強(qiáng)說，中國高鐵擁有在高寒地區(qū)運(yùn)行的豐富經(jīng)驗(yàn)，技術(shù)有保障。

總理的底氣足，是有成功的經(jīng)驗(yàn)支撐的。2012年12月1日，我國開通了世界首條在高寒地區(qū)建設(shè)的高速鐵路——哈大高鐵。在哈爾濱到大連這條線路上，冬季極端最低溫度零下40℃左右，最大積雪厚度30厘米，沿線土壤最大凍結(jié)深度達(dá)205厘米。盡管環(huán)境惡劣，但絲毫沒有影響哈大高鐵的運(yùn)行。從哈爾濱到大連的旅途時(shí)間從過去的13個(gè)小時(shí)縮短到3個(gè)小時(shí)。

根據(jù)公開資料，中國已經(jīng)攻克路基“凍脹”控制技術(shù)難題，研發(fā)了適應(yīng)低溫運(yùn)營環(huán)境的高寒動(dòng)車組，掌握了牽引供電、通信信號等設(shè)備低溫適應(yīng)性技術(shù)，形成了高寒地區(qū)高速鐵路核心技術(shù)體系。除中國外，在線路的建設(shè)和耐寒列車的研制上，尚未有別的國家擁有完全成熟的設(shè)計(jì)和運(yùn)營管理經(jīng)驗(yàn)。

哈大高鐵選用的是中國北車制造的CRH380B型高寒動(dòng)車組。作為一款耐寒神車，可在零下40℃至零上40℃的環(huán)境中運(yùn)行。裝備有特殊材料制成的防雪設(shè)備艙，即使車外暴雪肆虐，車內(nèi)一直保持著人體最佳適應(yīng)的22攝氏度。列車從冰凍環(huán)境瞬時(shí)進(jìn)入濕熱環(huán)境的時(shí)候，暖濕氣流與低溫車體相遇，車體設(shè)備以及管路之間會(huì)產(chǎn)生冷凝水，高寒動(dòng)車組在車體、設(shè)備艙、管理系統(tǒng)上采用多項(xiàng)冷凝水防護(hù)和處理技術(shù)，使得冷凝水能及時(shí)排出。

哈大高鐵地處我國東北，冬季寒冷多霧雪，為防止接觸網(wǎng)出現(xiàn)覆冰，哈大高鐵專門設(shè)計(jì)了接觸網(wǎng)覆冰在線監(jiān)測系統(tǒng)，可實(shí)時(shí)監(jiān)測環(huán)境溫度、濕度、風(fēng)速、風(fēng)向、導(dǎo)線溫度等數(shù)據(jù)上傳至云端，一到臨界點(diǎn)會(huì)自動(dòng)融冰、除冰。為防止積雪被擠壓成冰塊，造成道岔尖軌不密貼，哈大高鐵在全部道岔設(shè)置了融雪裝置，大雪天，電加熱絲開始加熱后，道岔表面溫度最高可達(dá)40℃，保證降雪落至道岔即會(huì)融化。

而距哈爾濱4000公里的熱帶海島——海南島環(huán)島高鐵建成通車，為中國熱帶高鐵設(shè)計(jì)積累了寶貴經(jīng)驗(yàn)，對于世界有高鐵需求的國家，尤其是相同氣候、地形條件的東南亞國家高鐵建設(shè)，提供了成功樣板。

在熱帶海島建高鐵，需要解決很多技術(shù)難題。針對海水倒灌、侵蝕問題，高鐵建設(shè)工程技術(shù)人員開展了高溫高濕海洋腐蝕環(huán)境橋梁結(jié)構(gòu)提升技術(shù)措施研究，創(chuàng)新了多種防腐技術(shù)舉措，提升了橋梁混凝土結(jié)構(gòu)耐久性，確保橋梁在使用年限內(nèi)安全服役。在水下嚴(yán)重腐蝕環(huán)境下，為確保灌注樁水下高標(biāo)號混凝土順利施工，工程技術(shù)人員從混凝土原材料、混凝土制備、施工工藝等多方面進(jìn)行了加強(qiáng)控制。

高溫、高濕、鹽霧，給高鐵建設(shè)和檢修提出更高要求。為解決高鐵線路耐久性問題，工程技術(shù)人員開展了理論研究、材料性能測試、樣品試制及樣品承載試驗(yàn)，新材料、新工藝的使用，為在熱帶地區(qū)建設(shè)高鐵積累了寶貴經(jīng)驗(yàn)。

針對海南臺(tái)風(fēng)、雷暴多發(fā)的特殊地理環(huán)境，供電接觸網(wǎng)采用了防臺(tái)風(fēng)手段。整體式腕臂及剛性吊懸結(jié)構(gòu)，增強(qiáng)了抗臺(tái)風(fēng)能力，防雷擊和地震報(bào)警系統(tǒng)的應(yīng)用，給高鐵增添了一道安全防護(hù)網(wǎng)。

帶著自信走出國門

上世紀(jì)初，鐵路在中華大地上方興未艾的時(shí)候，建造鐵路的設(shè)計(jì)師、工程師大多數(shù)都是外國人，從鋼軌到蒸汽機(jī)車，幾乎所有裝備都是進(jìn)口的“萬國牌”，那時(shí)候，誰也不會(huì)想到一個(gè)世紀(jì)之后，因?yàn)橹袊淖汾s與超越，將鐵路從夕陽產(chǎn)業(yè)的名單上剔除，一舉將“高鐵”這個(gè)關(guān)鍵詞寫到朝陽產(chǎn)業(yè)的名單上。

不久前，來自“一帶一路”沿線的20國青年評選出了他們心中的“中國新四大發(fā)明”，其中高鐵高居榜首，成了他們最想帶回家的“中國特產(chǎn)”。

從平原水鄉(xiāng)到戈壁沙漠，從高原凍土到熱帶雨林，歷經(jīng)各種復(fù)雜氣候、地形、環(huán)境等條件的中國高鐵，帶著自信正在“駛出”國門。

2015年10月16日，印尼雅萬高鐵項(xiàng)目花落中國。這是中國高鐵全方位整體走出去的“第一單”，是在與日本同臺(tái)競爭中勝出的。據(jù)羊城晚報(bào)報(bào)道，雅萬高鐵還在競標(biāo)階段時(shí)，時(shí)任海南省委書記羅保銘剛好在印尼訪問，印尼巴厘省省長問，和日本公司相比，中國公司有多大勝算？羅保銘自信地說，中國有在熱帶地區(qū)、島嶼地區(qū)成功建設(shè)高鐵的經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)，是全球建高鐵里程最長的國家，從經(jīng)驗(yàn)上、碰到的各種技術(shù)難題上，印尼有任何問題中國都能解決，你說中國有沒有勝算？印尼巴厘省省長聽完之后，大笑著說：“我跟你的看法一樣。”

目前，中國正跟20個(gè)國家展開談判或已經(jīng)開始建設(shè)高鐵項(xiàng)目，中國高鐵“走出去”的觸角遍及亞洲、歐洲、美洲和非洲，跨界版圖不斷延伸——印尼雅加達(dá)至萬隆高鐵、俄羅斯莫斯科至喀山高鐵、馬來西亞吉隆坡至新加坡高鐵等境外項(xiàng)目合作都已取得突破性進(jìn)展。endprint