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上一版3  4下一版 2015年12月14日 星期 放大 缩小 默认
高铁追梦人
——记中国中车四方股份公司高速动车组设计团队
本报记者 刘成
左图 高速动车组设计团队在进行高速动车组技术方案的分析。右上图 团队成员在进行高速动车组部件噪声试验。右下图 CRH2G型高寒动车组在进行线路考核。 (资料图片)

国内高铁线上近一半的高速动车组出自他们之手;我国各速度等级的首列动车组,都从他们手中诞生;他们研发的CRH380A跑出了486.1km/h的世界铁路运营试验最高速;他们将动车组打造成一张张流光溢彩的“中国名片”,使我国高速列车实现从“追赶者”到“领跑者”的精彩蝶变……他们是高铁追梦人——中国中车四方股份公司高速动车组设计团队。

激情演绎“中国速度”

2010年12月3日,京沪高铁先导段。一列CRH380AL动车组沿路贴地“飞行”,划破冬日的晨曦。车内速度显示屏上,数字一路飙升,最终定格在486.1km/h。世界铁路运营试验最高速诞生了!来自中国中车四方股份公司的设计团队难掩激动、感慨万千。

时间回到2004年。这一年,我国确立“引进先进技术,联合设计生产,打造中国品牌”的基本方针,并发布《国家中长期铁路网规划》。中国中车四方股份公司引进时速200公里动车组,由此,设计团队开启引进、消化吸收、再创新之路。

然而,技术引进远非简单的“拿来就用”。“外方不教你设计方法,只教你读图。”团队带头人、中国中车四方股份公司总工程师梁建英说,而且,我国铁路无论在线路条件、运用环境和运营模式上都有独特的国情路情,照搬国外现成技术根本行不通。因此,外方预言,设计团队对引进技术的消化吸收至少需要16年。

事实上,仅仅2年后,我国首列时速200至250公里动车组就问世了。期间,设计团队不仅完成对所有原始图纸、资料和技术标准的消化吸收,还针对我国铁路运营环境完成110项优化设计,解决了引进技术“水土不服”的难题。“买得来技术,买不来技术创新能力。”梁建英说,团队把在原有基础上发力提升创新能力作为主攻点,短短2年间,国内首列时速300至350公里动车组、首列长编动车组、首列卧铺动车组,相继诞生。

2008年,全面自主创新研发时速380公里动车组的重任摆在设计团队面前。时速380公里,这一接近飞机低速巡航速度的动车组在世界上尚无先例。凭借责任、激情和攥紧拳头的“狠劲”,设计团队整整攻关18个月,完成业内规模最大、历时最长的科学研究试验,攻克了高速条件下动车组系统集成、头型、铝合金车体、牵引制动等十大关键技术。

CRH380A动车组震撼问世!最高运行时速380公里,跑出486.1km/h的世界铁路运营试验最高速……

值得骄傲的是,CRH380A拥有完全自主知识产权,形成专利181项、标准189项,设计团队将“话语权”牢牢掌握在自己手里。这一连串傲人的数字,标志着中国高速动车组实现了从“追赶者”到“领跑者”的华丽蝶变。而实现这个蝶变,仅用了短短6年。

如今,CRH380A动车组已成为我国高铁一张亮丽的“名片”,在京沪、京广、沪昆等高铁大动脉担当运营主力,目前累计安全运行超过3.5亿公里,单车最高运行超过309万公里,各项技术性能达到国际领先水平。

“掘地三尺”攻克难关

“创新无捷径,就是要有掘地三尺的劲儿。”在集高精尖技术于一身的高速动车组领域更是如此。副总工程师丁叁叁至今还清楚记得CRH380A动车组车头的攻关经历。时速380公里的高速度动车组头型,其设计方法和技术标准都无先例可循,难度不亚于飞机设计。为拿出最佳方案,设计团队最初做了20个概念头型。仅头型气动性能,团队就进行了17项、75次仿真计算,做了760种工况的气动力学试验和60个工况的噪声风洞试验,完成了22项多达520个测点的线路测试。

这一连串数字的背后是超乎想象的工作量。光进行仿真计算,团队就花了100多天。“当时我们仿真动车组过隧道时的压力波走势,计算单位精确到了千分之一秒。这意味着每绘制一个压力波,就要计算数万次。”丁叁叁回忆说。最终,当性能最优的“火箭”头型出炉时,记录气动性能海量的数据纸堆了四米多高!

从CRH380A的“火箭”,到更高速度试验列车的“青铜剑”、耐高寒抗风沙动车组的“骏马”,再到中国标准动车组的“蓝鲸”……设计团队“雕刻”的一张张“中国面孔”,见证着中国高铁创新前行的足迹。

而为中国标准动车组设计碰撞安全防护系统,团队整整攻关了2年。碰撞安全防护系统是世界高速列车领域的一项技术“制高点”,难度极大。为突破关键技术,团队前后研究了数百种不同的结构,做了18种概念模型,历经近百次仿真计算和试验验证,期间,仅仿真计算生成的结果数据就高达5000G。设计师陶桂东形象地说,“这就好比设计人员前后制作了上千万块砖,再用上千万块砖砌成一座高楼大厦”。

“铁军”筑就“高铁梦”

业内公认,“高速动车组不仅是设计出来的,更是试验出来的”。设计方案可不可行,动车组性能是否满足设计要求?这都需要大量的试验为动车组“把脉”。而每一次试验对设计人员都是精力和体力的双重考验。“搞科研不仅要有敢为人先的勇气,更要有铁的意志和坚韧不拔的韧劲。”梁建英说。

2014年,在风沙飞舞的兰新线,耐高寒抗风沙动车组进行风沙试验。为赶上凌晨刮大风的时间,设计人员每天从下午4点跟车,一直试验到第二天凌晨4点。整整2个月,团队跟车跑了3万公里,没睡过一个整觉。“实在困得不行就趴在沙袋上眯会儿。”设计师程建峰回忆说。

为了测试动车组耐高寒性能,设计人员又远赴奥地利,连续22天蹲守在零下40℃的“冰箱”实验室里,平均每天高强度试验18个小时。连奥地利实验室里配合试验的人员都感叹,“这是一支铁军”!

而对设计人员来说,这只是冰山一角。每种车型上线运营前都要上线路试验,以解决发现的问题。10余年来,设计团队冒严寒、顶酷暑,足迹遍布京津、郑西和京沪等高铁线……

2008年底,为突破时速350公里动车组的一系列技术难题,设计团队赴京津线试验攻坚。滴水成冰的寒冬,设计人员凌晨四点天还未亮就开始跟车,上轨道、钻车底,一直工作到深夜。一连7个月,每天休息不超过4个小时,而这是设计人员跟车试验的常态。2009年,为了攻克CRH380A动车组的关键技术,团队经历了业内规模最大、历时最长的跟车试验,设计人员前后试验18个月,跟车跑了200多万公里,相当于绕地球50多圈!

设计师张振先背包里的两件小东西令团队所有人动容。那是张振先赶赴中国标准动车组试验临行前,“女儿看我收拾行李,过来往我包里塞东西,说‘爸爸,你好像很久才能回来,这是最好吃的棒棒糖,我给你装包里,路上吃吧。这是削铅笔的,叫转笔刀,可好用了!送给你,在外边工作时用吧。爸爸,我会很想你……’”

十年追梦。这支设计团队涌现出了一批创新能力强、具有广泛行业影响力的领军人物。梁建英、丁叁叁、邓小军、马利军……这些高速列车系统集成、转向架、车体设计领域的技术专家,为中国高速动车组输送着源源不断的能量。目前,设计团队在高速动车组领域已获得4项国家级、8项省部级项目奖,4项国家级、20项省部级个人奖,拥有发明专利35项,并主持或参与编制百余项国家和行业标准。

对创新的追求和对技术的痴迷从未停步。不久前,被誉为代表未来牵引方向的动车组——我国首列永磁高速动车组横空出世,设计团队成功攻克将永磁牵引系统应用到高速列车的关键技术,使我国跻身为世界上少数几个掌握永磁高速列车技术的国家之一。2015年6月30日,铁科院环形试验基地,一列崭新的时速350公里中国标准动车组正式开展试验,这标志着团队设计的中国标准动车组取得重要阶段性成果。

唯创新者强。这支中国高铁列车研发的先锋,将在创新之路上勇往直前,他们的梦想是让中国的高铁列车驰骋世界。

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