“復興號”,科技創(chuàng )新先鋒,目前世界上運營(yíng)時(shí)速最高的高鐵列車(chē)。
“復興號”,高鐵運輸骨干,通達絕大多數省會(huì )及以上城市,還有香港特別行政區,累計發(fā)送旅客逾2億人次。
“復興號”,品牌強國標桿,拿下高鐵出口第一單,成為高鐵“走出去”領(lǐng)頭羊。
從沒(méi)窗戶(hù)、咣咣響的“悶罐車(chē)”到有空調、軟沙發(fā)的“和諧號”,再到無(wú)線(xiàn)上網(wǎng)、智能控制的“復興號”,新中國成立70年來(lái),中國鐵路實(shí)現了從“追趕者”到“領(lǐng)跑者”的華麗轉身。
“‘復興號’列車(chē)真實(shí)記載了中國高鐵技術(shù)裝備邁入世界先進(jìn)行列的發(fā)展歷程。今年,智能型‘復興號’動(dòng)車(chē)組將在京張高鐵投入使用。年底前,‘復興號’列車(chē)將增加至450對,開(kāi)往更多城市。”中國國家鐵路集團有限公司黨組書(shū)記、董事長(cháng)陸東福說(shuō)。
高鐵運營(yíng)里程世界第一
俯瞰今日中國鐵路,“復興號”長(cháng)龍疾馳穿梭,在神州大地繪出流動(dòng)的畫(huà)卷。黨的十八大以來(lái),我國新開(kāi)通高鐵超2萬(wàn)公里,到2018年底高鐵營(yíng)業(yè)總里程3萬(wàn)公里,穩居世界第一。
回首70年前,當人們提及中國鐵路時(shí),首先想到的是“嗚嗚”的汽笛聲與“咣當咣當”的輪軌撞擊聲。當時(shí),中國鐵路猶如“萬(wàn)國機車(chē)博物館”,來(lái)自多個(gè)國家、多家工廠(chǎng)、超百種型號的火車(chē)頭大小不一、黑色笨重,京滬間最快的列車(chē)也要跑30個(gè)小時(shí)。
百廢待興的新中國需要新的火車(chē)頭!1952年,解放型蒸汽機車(chē)誕生,翻開(kāi)了新中國蒸汽機車(chē)制造史的新篇章;1958年,東風(fēng)型機車(chē)帶領(lǐng)中國鐵路挺進(jìn)內燃機車(chē)時(shí)代;1969年,韶山1型電力機車(chē)投入使用,中國鐵路用上綠色動(dòng)力;上世紀80年代,直達特快的開(kāi)行,使京滬鐵路的運行時(shí)間縮短至15小時(shí),比新中國成立初期縮短了一半。
隨著(zhù)改革開(kāi)放后中國經(jīng)濟的騰飛,運輸“大動(dòng)脈”出現“梗阻”,“一票難求”“一車(chē)難求”成為常態(tài)。與此同時(shí),日本的新干線(xiàn)一路疾馳,歐洲高速列車(chē)也在風(fēng)馳電掣。
快起來(lái),再快一點(diǎn)!2003年,中國走上“堅持引進(jìn)先進(jìn)技術(shù)與自主創(chuàng )新緊密結合”的高鐵研發(fā)之路,僅用5年就邁入高鐵時(shí)代,后來(lái)又建成了世界上規模最大的高鐵運營(yíng)網(wǎng)。然而,“彎道超車(chē)”如同一把雙刃劍,在爭取了寶貴時(shí)間的同時(shí),也留下了兼容性難題。
“當初從海外引進(jìn)了四種不同的技術(shù)平臺,我們得以用最短的時(shí)間博采眾長(cháng),造出高速動(dòng)車(chē)組并投入使用,使經(jīng)濟社會(huì )盡快受益。但是基于不同平臺研發(fā)出的車(chē)型、技術(shù)路徑不同,難以互聯(lián)互通,影響了運輸效率。”中國鐵道科學(xué)研究院(以下簡(jiǎn)稱(chēng)鐵科院)原首席研究員王悅明說(shuō)。
最具代表性的就是司機操作臺。當時(shí)引進(jìn)的CRH1型車(chē)是一個(gè)手柄,CRH2型車(chē)2個(gè)手柄,CRH3型車(chē)則是3個(gè)手柄,司機操作界面也不一樣,高鐵司機不得不把每個(gè)車(chē)型學(xué)習一遍。
“我們需要一次完全基于需求的設計。不是升級,不是修補,而是從硬件到軟件全自主。這將使高速動(dòng)車(chē)組研發(fā)制造團隊擺脫對既有技術(shù)平臺的依賴(lài),使中國高鐵技術(shù)保持世界領(lǐng)先。”王悅明說(shuō)。
“復興號”家族涵蓋各種車(chē)型
放眼世界,沒(méi)有哪個(gè)國家的高鐵運營(yíng)距離有中國這么長(cháng),更沒(méi)有哪個(gè)國家的高鐵運營(yíng)環(huán)境能同日橫跨“冬夏”。這既是挑戰,也是機遇。
趙紅衛,鐵科院首席工程師,2005年正式涉足高鐵牽引網(wǎng)絡(luò )控制系統研究,同年參與西門(mén)子高鐵技術(shù)引進(jìn)談判。趙紅衛回憶,談判期間,她曾帶德方談判組去鐵科院的環(huán)行線(xiàn)考察,實(shí)驗室里只有一個(gè)蓋著(zhù)塑料布的輔助變流器,上面落滿(mǎn)灰塵。“那時(shí)候既自慚形穢,也激發(fā)了我們的創(chuàng )新潛能。”
從拿著(zhù)國外的圖紙打造“舶來(lái)品”,到基于原有技術(shù)平臺再創(chuàng )新出“混血兒”,經(jīng)過(guò)十幾年的經(jīng)驗積累,中國已經(jīng)完全有能力設計制造出滿(mǎn)足國情需求的“純中國血統”高速動(dòng)車(chē)組。2012年,中國標準動(dòng)車(chē)組——“復興號”正式啟動(dòng)研發(fā)。
為適應中國地域廣闊、溫度橫跨正負40攝氏度、長(cháng)距離、高強度等運行需求,“復興號”在多種工況下進(jìn)行了60萬(wàn)公里運用考核,比歐洲標準還要嚴格。最終,“復興號”的設計壽命達30年,較“和諧號”提高了50%;列車(chē)在時(shí)速350公里下運行,人均百公里能耗比既有CRH380系列明顯下降。
2016年7月15日,“復興號”以超過(guò)420公里的時(shí)速在鄭徐高鐵上交會(huì ),創(chuàng )造了高鐵列車(chē)交會(huì )速度的世界新紀錄。
“現在與外國同行坐在一起的感覺(jué)不同了。原來(lái)是單向學(xué)習,現在是相互學(xué)習,許多跨國企業(yè)的技術(shù)專(zhuān)家主動(dòng)要求和我們交流,不停打聽(tīng)中國高鐵有何新動(dòng)作,高鐵未來(lái)又會(huì )有何新發(fā)展。”趙紅衛說(shuō),“復興號”整體設計和關(guān)鍵技術(shù)全部自主研發(fā),具有完全自主知識產(chǎn)權。“未來(lái),在全球下一代高鐵標準的制定上,我國也將扮演更加重要的角色。”
為滿(mǎn)足不同環(huán)境條件下的多元化高鐵出行需求,“復興號”中國標準動(dòng)車(chē)組平臺上,又陸續推出了“智能版”“超長(cháng)陸地航班”“綠巨人”等不同配置、不同速度等級的自主化、標準化動(dòng)車(chē)組系列產(chǎn)品。
“‘復興號’家族已涵蓋時(shí)速350公里、250公里、160公里等不同速度級的各種車(chē)型,并在普通型基礎上進(jìn)行適應性調整,滿(mǎn)足更多地區更多旅客的出行需要。”鐵科院機輛所副所長(cháng)張波說(shuō)。
確保每一列“復興號”都能跑得快、停得穩
“嗡嗡嗡”,信號指示燈閃爍,一只200多斤的制動(dòng)盤(pán)體毛坯被自動(dòng)吊臂穩穩地放置在操作臺前。經(jīng)過(guò)精密的車(chē)削、銑槽、鉆孔、探傷,這批精加工制動(dòng)盤(pán)體將從鐵科縱橫科技發(fā)展有限公司的廠(chǎng)區下線(xiàn),成為“復興號”制動(dòng)盤(pán)組件。
高鐵不僅要跑得快,還要剎得住,因此,裝在高鐵列車(chē)上的制動(dòng)盤(pán)也被稱(chēng)為生命盤(pán),是旅客出行安全的守護神。
“外表看起來(lái),制動(dòng)盤(pán)就像一個(gè)普通的大鐵環(huán),但其對原材料、造型、澆鑄、熔煉、熱處理等工藝技術(shù)要求非??量?。”鐵科院縱橫機電制動(dòng)開(kāi)發(fā)部副主任曹宏發(fā)介紹,列車(chē)高速前行,制動(dòng)盤(pán)上任何一個(gè)部位的材料或部件發(fā)生細微變形,都會(huì )對行車(chē)安全造成威脅。特別是高鐵列車(chē)制動(dòng)時(shí),制動(dòng)盤(pán)溫度會(huì )驟然升高,緊急制動(dòng)情況下溫度接近700攝氏度,在這種不利條件下仍要保證列車(chē)安全行駛。高速列車(chē)制動(dòng)盤(pán)材料有很?chē)栏竦某煞忠?,這對基礎材料工業(yè)提出了極高的挑戰。
如何才能擁有中國自主研發(fā)的高速列車(chē)用大功率制動(dòng)盤(pán),將“復興號”的行車(chē)安全牢牢掌握在自己手中?2010年開(kāi)始,制動(dòng)開(kāi)發(fā)部副研究員焦標強帶領(lǐng)科研小組,幾乎把當時(shí)國內鋼企和機加工企業(yè)都跑了一遍,僅制造樣機的研制就耗時(shí)兩年,前后試制了二三十次。
“從材料配方到鑄造方案,一切從零開(kāi)始,很多供應商干著(zhù)干著(zhù)就怕了、撤了。”但每一次小進(jìn)步,又讓他有了必勝的信心。
2012年,樣機試制成功,一爐出品兩三個(gè)制動(dòng)盤(pán)毛坯,質(zhì)量不錯??僧敭a(chǎn)量提高到20至30個(gè)時(shí),同一爐產(chǎn)品中不同位置的產(chǎn)品質(zhì)量差別很大。必須完善熱處理技術(shù),提高質(zhì)量一致性、穩定性,確保缺陷零容忍!一向與機車(chē)車(chē)輛打交道的研發(fā)團隊又開(kāi)始琢磨爐子,并找來(lái)行業(yè)專(zhuān)家集思廣益。
從材料性能測試到試驗臺測試,再到整車(chē)試驗、運用考核,這種質(zhì)量缺陷零容忍的態(tài)度貫徹始終。緊張與期盼中,我國自主研發(fā)制造的“復興號”動(dòng)車(chē)組用大功率制動(dòng)盤(pán)完成了“復興號”動(dòng)車(chē)組制動(dòng)系統技術(shù)條件規定的各項型式試驗及科學(xué)研究試驗,順利通過(guò)了60萬(wàn)公里的運用考核。
對制動(dòng)產(chǎn)品質(zhì)量近乎苛刻的要求,更鞭策鐵路人以工匠精神時(shí)刻把關(guān)生產(chǎn)流程。工藝技術(shù)改進(jìn)、檢測分析手段提升、自動(dòng)化智能化改造等方面不斷取得突破并快速發(fā)展。“未來(lái),‘復興號’制動(dòng)盤(pán)的生產(chǎn)效率將提升20%以上,并不斷提升。”鐵科縱橫三期廠(chǎng)區制動(dòng)盤(pán)主管工藝工程師谷子琛滿(mǎn)是期冀和自信,“質(zhì)量管控更加嚴苛,我們將竭盡所能、以釘釘子精神把風(fēng)險降到最低,通過(guò)全生命周期管理,最大限度排除差錯,確保每一列‘復興號’都能跑得快、停得穩。”
(責任編輯:蘇玉梅)