讓中國高鐵列車馳騁世界
- 發佈時間:2015-01-26 01:32:07 來源:科技日報 責任編輯:羅伯特
□ 本報記者 矯陽
中國南車四方股份公司高速動車組研發團隊,是我國高速列車技術自主創新的主力軍,我國高速列車研製隊伍中最突出的代表。
十年來,從他們手中誕生了我國各個速度等級的首批高速動車組,其中,CRH380A高速動車組,創造了486.1km/h的世界鐵路運營試驗最高速,被譽為我國高端裝備製造業典範産品。
十年來,憑藉著對高速列車技術自主創新的不懈堅持,他們使中國高速列車實現了從無到有,完成了從“跟隨者”到“領跑者”的重大轉變。如今,這支團隊始終走在研發最前沿,並引領我國昂首攀上了世界高速列車技術的高峰。
成功實現再創新
2004年,國務院發佈《國家中長期鐵路網規劃》,確定了高鐵裝備“引進先進技術,聯合設計生産,打造中國品牌”的總方針。中國南車四方股份公司也由此開啟了高速列車引進消化吸收再創新之路。
技術引進不是簡單的“拿來就用”。
“外方不是教你設計方法,而是只教你讀圖。也就是告訴你是什麼,但不會告訴你為什麼。”首批到外方學習技術的高級工程師于延尊感受深刻。
而且,我國鐵路無論是線上路條件、運用環境、運營模式上都有自身獨特的國情路情,照搬國外現成技術根本行不通。
正因此,外方曾預言,南車四方的團隊對引進技術的消化吸收至少需要16年,即8年消化、8年吸收。
事實上,南車四方研發團隊的速度超出了所有人的預料。僅僅用了2年,研發團隊就完成所有原始圖紙、資料和技術標準的消化吸收。
針對我國鐵路運營環境,團隊完成了全面的試驗研究,完成了110項優化設計,成功解決引進技術“水土不服”的問題。留下了600多頁的試驗記錄、數百兆的電子數據記錄,進行了長達6萬公里線路運作試驗。
2006年,我國首列時速200—250公里動車組在中國南車四方股份公司成功下線。2007年研發團隊成功突破牽引性能、車體強度與模態、轉向架等方面制約速度提升的關鍵技術,成功研製出時速300公里高速動車組。
2008年,研發團隊在原有基礎上發力再創新,研製出我國首列時速250公里長編組動車組,還創造性地開發出世界首列臥鋪動車組。
通過大量的科學試驗、運營維護數據分析,研發團隊建立了高速列車倣真精確模型,完善了高速列車試驗驗證體系,為我國新一代動車組的研製打下了堅實基礎。
扛起自主研發380A的大旗
2008年,為加快高速列車技術自主創新步伐,原鐵道部和科技部聯合簽署中國高速列車自主創新聯合行動計劃,確定了時速350公里及以上中國高速鐵路技術體系的頂層設計。
南車四方作為主導研製單位,扛起自主開發設計時速達380公里的新一代高速動車組的大旗。這個時速的動車組在全世界尚無先例。
一場艱苦卓絕的科研攻堅戰由此打響。
車頭頭型設計,是研發團隊首先必須啃下的“硬骨頭”。車頭頭型是確保列車運作安全性、乘坐舒適性和節能環保性的關鍵,而CRH380A時速接近飛機低速巡航,如此高速度頭型,設計方法和技術標準都無先例可循,其難度不亞於飛機。
“為拿出最佳的頭型方案,研發團隊設計出20個列車頭型方案,圍繞頭型的氣動性能研究進行了17項75次倣真計算、760個不同運作環境的氣動力學試驗和60個工況的噪聲風洞試驗,完成了520個測點的22項線路測試,頭型技術分析報告多達5萬字。”中國南車首席技術專家丁參參拋出這組數據。
當融合現代科技與美感的CRH380A“火箭”頭型問世時,專家被這些數據震撼了:氣動阻力減少6%,氣動噪聲下降7%,列車尾車升力接近於0,隧道交會壓力波降低20%,明線交會壓力波降低18%,各項技術性能均達到了國際領先水準。
轉向架是列車高速、安全、舒適運作的根本保證,是高速列車的另一核心技術。在頭型設計如火如荼之際,轉向架的攻關也進行正酣。
靠著責任、激情和攥緊拳頭的“狠勁”,研發團隊開始了長達18個月的科技攻關,終於實現了轉向架技術上的重大突破。之後,四方研發團隊又相繼攻破系統整合、輕量化車體、減震降噪等一系列技術難關。
歷時兩年,團隊完成了業內規模最大、歷時最長的科學研究試驗,實現了新一代高速動車組系統整合、頭型、輕量化車體、轉向架、減振降噪等關鍵技術的重大突破。“僅是2009年6月的牽引系統試驗,研發團隊在株洲的試驗室整整做了3個多月。450余項的倣真計算,1050余項的地面試驗,2800余項的線路試驗, 相當於繞地球50多圈、200多萬公里。”這些鉅額數字,令南車四方股份公司總工程師梁建英記憶猶新。
2010年12月3日,在京滬高鐵棗莊至蚌埠段, CRH380AL貼地“飛行”,跑出了486.1km/h的世界鐵路運營試驗最高速,舉世震驚。被譽為中國裝備製造業自主創新的典範,成為中國高鐵的一張閃亮名片。
值得驕傲的是,CRH380A擁有完全的自主智慧財産權,已形成專利181項,標準189項,研發團隊將“話語權”牢牢掌握在自己手裏。
持續創新再攀高峰
近年來,研發團隊並沒止步,他們堅持全面自主創新,始終走在世界高速列車技術研發的前沿。
2011年,他們創造性地設計出更高速度試驗列車,該車在滾動試驗臺上跑出了605km/h的速度,刷新實驗室速度紀錄。2012年,這支研發團隊又研製成功我國首列城際動車組並形成系列化産品,為我國城市群和新型城鎮化建設注入新動力。
2014年8月,這支研發團隊又為蘭新高鐵研製的高寒抗風沙動車組成功下線,該動車組成功解決了蘭新高鐵高寒、風沙、高溫、高海拔、強紫外線五大環境適應性問題,為了確保高速動車組在世界上運營環境最複雜、海拔最高的蘭新高鐵運營安全可靠,研發團隊又在海拔3100米、零下15度、12級大風的惡劣環境中進行了一系列的試驗研究,據悉,高寒抗風沙動車組將於明年在蘭新高鐵正式投入運營。
2014年12月,永磁高速動車組又在這支研發團隊中誕生,動車組的更節能、更環保特性被譽為駛向未來的動車組。
中國標準動車組、出口型動車組、新型臥鋪動車組等等都已經在南車四方的研製平臺上,研發團隊正在為中國高鐵技術進步輸送著源源不斷的能量。
十年磨一劍。這支研發團隊涌現出一批自主創新能力強、具有廣泛行業影響力的領軍人物。梁建英、丁參參、鄧小軍、陶桂東、馬利軍、吳冬華、徐磊、虞大聯、鄢桂珍、于延尊、苗新芳、陳大偉等系統整合、轉向架、車體研發設計領域、工藝製造技術、試驗驗證、調試技術技術專家……
唯創新者強。這支中國高鐵研發團隊的先鋒將在創新之路上繼續前行,他們的夢想是讓中國的高鐵列車馳騁世界。
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