劉建春
從追趕者到領跑者,從技術引進者到標準制定者,從首條高寒高鐵到唯一熱帶高鐵,從“和諧號”到“復興號”……這五年,中國高鐵飛速發展,高鐵運營里程突破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,筆者應邀參加了鐵路總公司安排的“復興號”在京滬高鐵北京南站至徐州東站間開展的時速350公里體驗運營。在徐州東站2號站臺,“復興號”CR400BF型動車組整裝待發。在駕駛艙,正在做出發前準備工作的上海鐵路局上海機務段動車司機龍騰告訴筆者,“復興號”的動力非常強勁,從0公里加速至350公里,僅用6分鐘!這是因為,“復興號”擁有一顆中國芯,牽引電機功率超過10000千瓦,不愧為地球最強大的電機。
11:05,“復興號”離開徐州東站向北京方向飛馳而去。頃刻間,列車的時速已經飛快升至350公里。鐵科院車輛研究所專家張波介紹說,“復興號”動車組在安全性、舒適性、節能降噪等性能指標上都有了較大提升。低阻力頭型和車體平順化設計進一步降低了氣動阻力,在世界上首次系統采用了主、被動安全裝置,提高了安全性,車廂內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。
隨車體驗的新華社記者樊曦做了現場檢測實驗:350公里時速,倒立的礦泉水瓶保持不倒姿態,車廂內檢測聲音為76分貝(低于79分貝就是優等級)。
在8號車廂,鐵路總公司總經理特別技術顧問、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:“京滬高鐵經過6年的安全運營實踐,固定設施設備長期保持優良狀態,運營安全穩定,積累了較為系統完整的安全運營管理經驗,順利度過運營初期。‘復興號在京滬高鐵實現時速350公里運營,有利于實現京滬高鐵設計建設目標,有利于更好地滿足市場需求,有利于充分展示和持續保持我國高鐵科技創新的領先地位。”
“復興號”時速350公里體驗運營取得了圓滿成功。今年9月21日,京滬高鐵實施新的列車運行圖后,每天將有7對“復興號”率先按時速350公里上線運營。目前我國高鐵運營里程2.2萬公里,其中設計建設標準達到350公里時速的達到了三分之一。未來,具備條件的高鐵線路上,也將逐步上線時速350公里的“復興號”列車,這就意味著我國1/3的高鐵運營線路,將逐步跨入350公里時速時代。
“復興號”的中國血統
自今年6月26日 “復興號”中國標準動車組驚艷亮相,中國高鐵又迎來一個里程碑式的記憶。完全自主知識產權引得各路網友紛紛在大眾媒體、社交平臺刷屏點贊:厲害了我的“復興號”!
“‘復興號標準動車組從外觀到內飾再到軟件,大到車體、轉向架,小到網絡覆蓋,無一不出自中國之手!”中國鐵道科學研究院研究員張波接受采訪時稱,中國標準動車組徹底改變了“混血”基因,從此具有了純正中國血統。
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代——中國通過引進國外技術、聯合生產了CRH“和諧號”動車組并正式投入運營。
“彎道超車”爭取時間優勢的同時,也留下了兼容性難題。“和諧號”的技術源自不同國家,不僅給維修保養造成額外負擔,還給互聯互通帶來了障礙。
“‘復興號擁有自主知識產權,同時對必要的國際標準也具有良好的兼容性。”張波介紹,經過十年時間探索,已經很好解決了車型標準不統一不能互聯互通的難題。這些標準涵蓋動車組基礎通用、車體、走行裝置、司機室布置及設備、牽引電氣、制動及供風、列車網絡標準、運用維修等多個方面。中國標準動車組采用的254項重要標準中,中國標準占到84%,整體設計和關鍵技術全部自主研發,具有完全自主知識產權。11個系統96項主要設備采用了統一的中國標準和型號,實現不同廠家零件互換。
5年前,中國鐵路人開始攻克這個兼容性難題。2015年7月,習近平總書記在考察中車集團長春軌道客車股份有限公司時指出,高鐵動車體現了中國裝備制造業水平,在“走出去”“一帶一路”建設方面也是“搶手貨”,是一張亮麗的名片。他希望大家再接再厲、創新驅動、繼續領跑、勇攀高峰,帶動整個裝備制造業形成比學趕幫超的局面。
2014年8月,國務院總理李克強在考察中國鐵路總公司時指出,每次出訪他都推銷中國裝備,推銷高鐵時心里特別有底氣。高鐵等中國裝備具有性價比高等競爭優勢,推動中國裝備走向國際市場是擴大開放的重要之舉。
2014年秋天,在象征收獲的季節,中國鐵路總公司制訂了完整的“中國標準動車組研制項目”設計方案。2015年,中國標準動車組下線,開展試驗和運用考核。對“復興號”的考核,比人們想象的要嚴格許多,不僅要適應40℃到零下40℃環境下長距離、高強度的運行需求,還必須通過60萬公里運用考核,而歐洲的運用考核標準是40萬公里。
這也意味著,中國高速動車組技術全面實現自主化、標準化和系列化,具備設計制造滿足世界各國不同需求動車組的能力。
中國國土廣袤,各種地質、氣候條件都有現成的樣本,“復興號”既然能在這樣復雜的自然條件下安全運行,既無懼大漠風沙,也適應高寒高熱,將來走出國門,也一定能夠適應世界各國高鐵運營需求。為世界高鐵提供系列化產品和成套技術解決方案,將成為中國高鐵走出去的有力競爭優勢。采用中國標準的動車組走向國內外市場,對相關制造業的拉動作用是不言而喻的。
經受住了冰與火的考驗
高鐵是一項系統工程,中國高鐵不僅領跑動車組列車制造,還在高鐵工程建設上立標桿。遇山開路,逢水架橋,沒有什么障礙能夠阻擋中國高鐵前進的腳步。從最熱的海南島,到最冷的哈爾濱,上下溫差達七八十攝氏度,但中國高鐵依然能安全平穩運行。endprint
2014年10月14日,李克強總理應邀與俄羅斯總理梅德韋杰夫共同參觀“開放式創新”莫斯科國際創新發展論壇展覽。在中國自主研發的新一代高速動車組展臺前,梅德韋杰夫詢問這種高鐵是否能在高寒地區運行?李克強說,中國高鐵擁有在高寒地區運行的豐富經驗,技術有保障。
總理的底氣足,是有成功的經驗支撐的。2012年12月1日,我國開通了世界首條在高寒地區建設的高速鐵路——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,沿線土壤最大凍結深度達205厘米。盡管環境惡劣,但絲毫沒有影響哈大高鐵的運行。從哈爾濱到大連的旅途時間從過去的13個小時縮短到3個小時。
根據公開資料,中國已經攻克路基“凍脹”控制技術難題,研發了適應低溫運營環境的高寒動車組,掌握了牽引供電、通信信號等設備低溫適應性技術,形成了高寒地區高速鐵路核心技術體系。除中國外,在線路的建設和耐寒列車的研制上,尚未有別的國家擁有完全成熟的設計和運營管理經驗。
哈大高鐵選用的是中國北車制造的CRH380B型高寒動車組。作為一款耐寒神車,可在零下40℃至零上40℃的環境中運行。裝備有特殊材料制成的防雪設備艙,即使車外暴雪肆虐,車內一直保持著人體最佳適應的22攝氏度。列車從冰凍環境瞬時進入濕熱環境的時候,暖濕氣流與低溫車體相遇,車體設備以及管路之間會產生冷凝水,高寒動車組在車體、設備艙、管理系統上采用多項冷凝水防護和處理技術,使得冷凝水能及時排出。
哈大高鐵地處我國東北,冬季寒冷多霧雪,為防止接觸網出現覆冰,哈大高鐵專門設計了接觸網覆冰在線監測系統,可實時監測環境溫度、濕度、風速、風向、導線溫度等數據上傳至云端,一到臨界點會自動融冰、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40℃,保證降雪落至道岔即會融化。
而距哈爾濱4000公里的熱帶海島——海南島環島高鐵建成通車,為中國熱帶高鐵設計積累了寶貴經驗,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,提供了成功樣板。
在熱帶海島建高鐵,需要解決很多技術難題。針對海水倒灌、侵蝕問題,高鐵建設工程技術人員開展了高溫高濕海洋腐蝕環境橋梁結構提升技術措施研究,創新了多種防腐技術舉措,提升了橋梁混凝土結構耐久性,確保橋梁在使用年限內安全服役。在水下嚴重腐蝕環境下,為確保灌注樁水下高標號混凝土順利施工,工程技術人員從混凝土原材料、混凝土制備、施工工藝等多方面進行了加強控制。
高溫、高濕、鹽霧,給高鐵建設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,新材料、新工藝的使用,為在熱帶地區建設高鐵積累了寶貴經驗。
針對海南臺風、雷暴多發的特殊地理環境,供電接觸網采用了防臺風手段。整體式腕臂及剛性吊懸結構,增強了抗臺風能力,防雷擊和地震報警系統的應用,給高鐵增添了一道安全防護網。
帶著自信走出國門
上世紀初,鐵路在中華大地上方興未艾的時候,建造鐵路的設計師、工程師大多數都是外國人,從鋼軌到蒸汽機車,幾乎所有裝備都是進口的“萬國牌”,那時候,誰也不會想到一個世紀之后,因為中國的追趕與超越,將鐵路從夕陽產業的名單上剔除,一舉將“高鐵”這個關鍵詞寫到朝陽產業的名單上。
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“中國新四大發明”,其中高鐵高居榜首,成了他們最想帶回家的“中國特產”。
從平原水鄉到戈壁沙漠,從高原凍土到熱帶雨林,歷經各種復雜氣候、地形、環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”,是在與日本同臺競爭中勝出的。據羊城晚報報道,雅萬高鐵還在競標階段時,時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、島嶼地區成功建設高鐵的經驗和技術,是全球建高鐵里程最長的國家,從經驗上、碰到的各種技術難題上,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個國家展開談判或已經開始建設高鐵項目,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目合作都已取得突破性進展。endprint