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复兴号 唱响创新强音(壮丽70年 奋斗新时代)

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复兴号 唱响创新强音(壮丽70年 奋斗新时代)

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“复兴号”,科技创新先锋,目前世界上运营时速最高的高铁列车。

“复兴号”,高铁运输骨干,通达绝大多数省会及以上城市,还有香港特别行政区,累计发送旅客逾2亿人次。

“复兴号”,品牌强国标杆,拿下高铁出口第一单,成为高铁“走出去”领头羊。

从没窗户、咣咣响的“闷罐车”到有空调、软沙发的“和谐号”,再到无线上网、智能控制的“复兴号”,新中国成立70年来,中国铁路实现了从“追赶者”到“领跑者”的华丽转身。

“‘复兴号’列车真实记载了中国高铁技术装备迈入世界先进行列的发展历程。今年,智能型‘复兴号’动车组将在京张高铁投入使用。年底前,‘复兴号’列车将增加至450对,开往更多城市。”中国国家铁路集团有限公司党组书记、董事长陆东福说。

高铁运营里程世界第一

俯瞰今日中国铁路,“复兴号”长龙疾驰穿梭,在神州大地绘出流动的画卷。党的十八大以来,我国新开通高铁超2万公里,到2018年底高铁营业总里程3万公里,稳居世界第一。

回首70年前,当人们提及中国铁路时,首先想到的是“呜呜”的汽笛声与“咣当咣当”的轮轨撞击声。当时,中国铁路犹如“万国机车博物馆”,来自多个国家、多家工厂、超百种型号的火车头大小不一、黑色笨重,京沪间最快的列车也要跑30个小时。

百废待兴的新中国需要新的火车头!1952年,解放型蒸汽机车诞生,翻开了新中国蒸汽机车制造史的新篇章;1958年,东风型机车带领中国铁路挺进内燃机车时代;1969年,韶山1型电力机车投入使用,中国铁路用上绿色动力;上世纪80年代,直达特快的开行,使京沪铁路的运行时间缩短至15小时,比新中国成立初期缩短了一半。

随着改革开放后中国经济的腾飞,运输“大动脉”出现“梗阻”,“一票难求”“一车难求”成为常态。与此同时,日本的新干线一路疾驰,欧洲高速列车也在风驰电掣。

快起来,再快一点!2003年,中国走上“坚持引进先进技术与自主创新紧密结合”的高铁研发之路,仅用5年就迈入高铁时代,后来又建成了世界上规模最大的高铁运营网。然而,“弯道超车”如同一把双刃剑,在争取了宝贵时间的同时,也留下了兼容性难题。

“当初从海外引进了四种不同的技术平台,我们得以用最短的时间博采众长,造出高速动车组并投入使用,使经济社会尽快受益。但是基于不同平台研发出的车型、技术路径不同,难以互联互通,影响了运输效率。”中国铁道科学研究院(以下简称铁科院)原首席研究员王悦明说。

最具代表性的就是司机操作台。当时引进的CRH1型车是一个手柄,CRH2型车2个手柄,CRH3型车则是3个手柄,司机操作界面也不一样,高铁司机不得不把每个车型学习一遍。

“我们需要一次完全基于需求的设计。不是升级,不是修补,而是从硬件到软件全自主。这将使高速动车组研发制造团队摆脱对既有技术平台的依赖,使中国高铁技术保持世界领先。”王悦明说。

“复兴号”家族涵盖各种车型

放眼世界,没有哪个国家的高铁运营距离有中国这么长,更没有哪个国家的高铁运营环境能同日横跨“冬夏”。这既是挑战,也是机遇。

赵红卫,铁科院首席工程师,2005年正式涉足高铁牵引网络控制系统研究,同年参与西门子高铁技术引进谈判。赵红卫回忆,谈判期间,她曾带德方谈判组去铁科院的环行线考察,实验室里只有一个盖着塑料布的辅助变流器,上面落满灰尘。“那时候既自惭形秽,也激发了我们的创新潜能。”

从拿着国外的图纸打造“舶来品”,到基于原有技术平台再创新出“混血儿”,经过十几年的经验积累,中国已经完全有能力设计制造出满足国情需求的“纯中国血统”高速动车组。2012年,中国标准动车组——“复兴号”正式启动研发。

为适应中国地域广阔、温度横跨正负40摄氏度、长距离、高强度等运行需求,“复兴号”在多种工况下进行了60万公里运用考核,比欧洲标准还要严格。最终,“复兴号”的设计寿命达30年,较“和谐号”提高了50%;列车在时速350公里下运行,人均百公里能耗比既有CRH380系列明显下降。

2019-09-23,“复兴号”以超过420公里的时速在郑徐高铁上交会,创造了高铁列车交会速度的世界新纪录。

“现在与外国同行坐在一起的感觉不同了。原来是单向学习,现在是相互学习,许多跨国企业的技术专家主动要求和我们交流,不停打听中国高铁有何新动作,高铁未来又会有何新发展。”赵红卫说,“复兴号”整体设计和关键技术全部自主研发,具有完全自主知识产权。“未来,在全球下一代高铁标准的制定上,我国也将扮演更加重要的角色。”

为满足不同环境条件下的多元化高铁出行需求,“复兴号”中国标准动车组平台上,又陆续推出了“智能版”“超长陆地航班”“绿巨人”等不同配置、不同速度等级的自主化、标准化动车组系列产品。

“‘复兴号’家族已涵盖时速350公里、250公里、160公里等不同速度级的各种车型,并在普通型基础上进行适应性调整,满足更多地区更多旅客的出行需要。”铁科院机辆所副所长张波说。

确保每一列“复兴号”都能跑得快、停得稳

“嗡嗡嗡”,信号指示灯闪烁,一只200多斤的制动盘体毛坯被自动吊臂稳稳地放置在操作台前。经过精密的车削、铣槽、钻孔、探伤,这批精加工制动盘体将从铁科纵横科技发展有限公司的厂区下线,成为“复兴号”制动盘组件。

高铁不仅要跑得快,还要刹得住,因此,装在高铁列车上的制动盘也被称为生命盘,是旅客出行安全的守护神。

“外表看起来,制动盘就像一个普通的大铁环,但其对原材料、造型、浇铸、熔炼、热处理等工艺技术要求非常苛刻。”铁科院纵横机电制动开发部副主任曹宏发介绍,列车高速前行,制动盘上任何一个部位的材料或部件发生细微变形,都会对行车安全造成威胁。特别是高铁列车制动时,制动盘温度会骤然升高,紧急制动情况下温度接近700摄氏度,在这种不利条件下仍要保证列车安全行驶。高速列车制动盘材料有很严格的成分要求,这对基础材料工业提出了极高的挑战。

如何才能拥有中国自主研发的高速列车用大功率制动盘,将“复兴号”的行车安全牢牢掌握在自己手中?2010年开始,制动开发部副研究员焦标强带领科研小组,几乎把当时国内钢企和机加工企业都跑了一遍,仅制造样机的研制就耗时两年,前后试制了二三十次。

“从材料配方到铸造方案,一切从零开始,很多供应商干着干着就怕了、撤了。”但每一次小进步,又让他有了必胜的信心。

2012年,样机试制成功,一炉出品两三个制动盘毛坯,质量不错。可当产量提高到20至30个时,同一炉产品中不同位置的产品质量差别很大。必须完善热处理技术,提高质量一致性、稳定性,确保缺陷零容忍!一向与机车车辆打交道的研发团队又开始琢磨炉子,并找来行业专家集思广益。

从材料性能测试到试验台测试,再到整车试验、运用考核,这种质量缺陷零容忍的态度贯彻始终。紧张与期盼中,我国自主研发制造的“复兴号”动车组用大功率制动盘完成了“复兴号”动车组制动系统技术条件规定的各项型式试验及科学研究试验,顺利通过了60万公里的运用考核。

对制动产品质量近乎苛刻的要求,更鞭策铁路人以工匠精神时刻把关生产流程。工艺技术改进、检测分析手段提升、自动化智能化改造等方面不断取得突破并快速发展。“未来,‘复兴号’制动盘的生产效率将提升20%以上,并不断提升。”铁科纵横三期厂区制动盘主管工艺工程师谷子琛满是期冀和自信,“质量管控更加严苛,我们将竭尽所能、以钉钉子精神把风险降到最低,通过全生命周期管理,最大限度排除差错,确保每一列‘复兴号’都能跑得快、停得稳。”

《人民日报 》(2019-09-2301版)

[见圳客户端、深圳新闻网编辑:李晓蕾]
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