復(fù)興號 唱響創(chuàng)新強(qiáng)音(壯麗70年 奮斗新時代)
“復(fù)興號”,科技創(chuàng)新先鋒,目前世界上運(yùn)營時速最高的高鐵列車。
“復(fù)興號”,高鐵運(yùn)輸骨干,通達(dá)絕大多數(shù)省會及以上城市,還有香港特別行政區(qū),累計(jì)發(fā)送旅客逾2億人次。
“復(fù)興號”,品牌強(qiáng)國標(biāo)桿,拿下高鐵出口第一單,成為高鐵“走出去”領(lǐng)頭羊。
從沒窗戶、咣咣響的“悶罐車”到有空調(diào)、軟沙發(fā)的“和諧號”,再到無線上網(wǎng)、智能控制的“復(fù)興號”,新中國成立70年來,中國鐵路實(shí)現(xiàn)了從“追趕者”到“領(lǐng)跑者”的華麗轉(zhuǎn)身。
“‘復(fù)興號’列車真實(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(fù)興號’動車組將在京張高鐵投入使用。年底前,‘復(fù)興號’列車將增加至450對,開往更多城市!敝袊鴩诣F路集團(tuán)有限公司黨組書記、董事長陸東福說。
高鐵運(yùn)營里程世界第一
俯瞰今日中國鐵路,“復(fù)興號”長龍疾馳穿梭,在神州大地繪出流動的畫卷。黨的十八大以來,我國新開通高鐵超2萬公里,到2018年底高鐵營業(yè)總里程3萬公里,穩(wěn)居世界第一。
回首70年前,當(dāng)人們提及中國鐵路時,首先想到的是“嗚嗚”的汽笛聲與“咣當(dāng)咣當(dāng)”的輪軌撞擊聲。當(dāng)時,中國鐵路猶如“萬國機(jī)車博物館”,來自多個國家、多家工廠、超百種型號的火車頭大小不一、黑色笨重,京滬間最快的列車也要跑30個小時。
百廢待興的新中國需要新的火車頭!1952年,解放型蒸汽機(jī)車誕生,翻開了新中國蒸汽機(jī)車制造史的新篇章;1958年,東風(fēng)型機(jī)車帶領(lǐng)中國鐵路挺進(jìn)內(nèi)燃機(jī)車時代;1969年,韶山1型電力機(jī)車投入使用,中國鐵路用上綠色動力;上世紀(jì)80年代,直達(dá)特快的開行,使京滬鐵路的運(yùn)行時間縮短至15小時,比新中國成立初期縮短了一半。
隨著改革開放后中國經(jīng)濟(jì)的騰飛,運(yùn)輸“大動脈”出現(xiàn)“梗阻”,“一票難求”“一車難求”成為常態(tài)。與此同時,日本的新干線一路疾馳,歐洲高速列車也在風(fēng)馳電掣。
快起來,再快一點(diǎn)!2003年,中國走上“堅(jiān)持引進(jìn)先進(jìn)技術(shù)與自主創(chuàng)新緊密結(jié)合”的高鐵研發(fā)之路,僅用5年就邁入高鐵時代,后來又建成了世界上規(guī)模最大的高鐵運(yùn)營網(wǎng)。然而,“彎道超車”如同一把雙刃劍,在爭取了寶貴時間的同時,也留下了兼容性難題。
“當(dāng)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間博采眾長,造出高速動車組并投入使用,使經(jīng)濟(jì)社會盡快受益。但是基于不同平臺研發(fā)出的車型、技術(shù)路徑不同,難以互聯(lián)互通,影響了運(yùn)輸效率!敝袊F道科學(xué)研究院(以下簡稱鐵科院)原首席研究員王悅明說。
最具代表性的就是司機(jī)操作臺。當(dāng)時引進(jìn)的CRH1型車是一個手柄,CRH2型車2個手柄,CRH3型車則是3個手柄,司機(jī)操作界面也不一樣,高鐵司機(jī)不得不把每個車型學(xué)習(xí)一遍。
“我們需要一次完全基于需求的設(shè)計(jì)。不是升級,不是修補(bǔ),而是從硬件到軟件全自主。這將使高速動車組研發(fā)制造團(tuán)隊(duì)擺脫對既有技術(shù)平臺的依賴,使中國高鐵技術(shù)保持世界領(lǐng)先!蓖鯋偯髡f。
“復(fù)興號”家族涵蓋各種車型
放眼世界,沒有哪個國家的高鐵運(yùn)營距離有中國這么長,更沒有哪個國家的高鐵運(yùn)營環(huán)境能同日橫跨“冬夏”。這既是挑戰(zhàn),也是機(jī)遇。
趙紅衛(wèi),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(tǒng)研究,同年參與西門子高鐵技術(shù)引進(jìn)談判。趙紅衛(wèi)回憶,談判期間,她曾帶德方談判組去鐵科院的環(huán)行線考察,實(shí)驗(yàn)室里只有一個蓋著塑料布的輔助變流器,上面落滿灰塵!澳菚r候既自慚形穢,也激發(fā)了我們的創(chuàng)新潛能。”
從拿著國外的圖紙打造“舶來品”,到基于原有技術(shù)平臺再創(chuàng)新出“混血兒”,經(jīng)過十幾年的經(jīng)驗(yàn)積累,中國已經(jīng)完全有能力設(shè)計(jì)制造出滿足國情需求的“純中國血統(tǒng)”高速動車組。2012年,中國標(biāo)準(zhǔn)動車組——“復(fù)興號”正式啟動研發(fā)。
為適應(yīng)中國地域廣闊、溫度橫跨正負(fù)40攝氏度、長距離、高強(qiáng)度等運(yùn)行需求,“復(fù)興號”在多種工況下進(jìn)行了60萬公里運(yùn)用考核,比歐洲標(biāo)準(zhǔn)還要嚴(yán)格。最終,“復(fù)興號”的設(shè)計(jì)壽命達(dá)30年,較“和諧號”提高了50%;列車在時速350公里下運(yùn)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(fù)興號”以超過420公里的時速在鄭徐高鐵上交會,創(chuàng)造了高鐵列車交會速度的世界新紀(jì)錄。
“現(xiàn)在與外國同行坐在一起的感覺不同了。原來是單向?qū)W習(xí),現(xiàn)在是相互學(xué)習(xí),許多跨國企業(yè)的技術(shù)專家主動要求和我們交流,不停打聽中國高鐵有何新動作,高鐵未來又會有何新發(fā)展。”趙紅衛(wèi)說,“復(fù)興號”整體設(shè)計(jì)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(quán)!拔磥,在全球下一代高鐵標(biāo)準(zhǔn)的制定上,我國也將扮演更加重要的角色。”
為滿足不同環(huán)境條件下的多元化高鐵出行需求,“復(fù)興號”中國標(biāo)準(zhǔn)動車組平臺上,又陸續(xù)推出了“智能版”“超長陸地航班”“綠巨人”等不同配置、不同速度等級的自主化、標(biāo)準(zhǔn)化動車組系列產(chǎn)品。
“‘復(fù)興號’家族已涵蓋時速350公里、250公里、160公里等不同速度級的各種車型,并在普通型基礎(chǔ)上進(jìn)行適應(yīng)性調(diào)整,滿足更多地區(qū)更多旅客的出行需要!辫F科院機(jī)輛所副所長張波說。
確保每一列“復(fù)興號”都能跑得快、停得穩(wěn)
“嗡嗡嗡”,信號指示燈閃爍,一只200多斤的制動盤體毛坯被自動吊臂穩(wěn)穩(wěn)地放置在操作臺前。經(jīng)過精密的車削、銑槽、鉆孔、探傷,這批精加工制動盤體將從鐵科縱橫科技發(fā)展有限公司的廠區(qū)下線,成為“復(fù)興號”制動盤組件。
高鐵不僅要跑得快,還要剎得住,因此,裝在高鐵列車上的制動盤也被稱為生命盤,是旅客出行安全的守護(hù)神。
“外表看起來,制動盤就像一個普通的大鐵環(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!辫F科院縱橫機(jī)電制動開發(fā)部副主任曹宏發(fā)介紹,列車高速前行,制動盤上任何一個部位的材料或部件發(fā)生細(xì)微變形,都會對行車安全造成威脅。特別是高鐵列車制動時,制動盤溫度會驟然升高,緊急制動情況下溫度接近700攝氏度,在這種不利條件下仍要保證列車安全行駛。高速列車制動盤材料有很嚴(yán)格的成分要求,這對基礎(chǔ)材料工業(yè)提出了極高的挑戰(zhàn)。
如何才能擁有中國自主研發(fā)的高速列車用大功率制動盤,將“復(fù)興號”的行車安全牢牢掌握在自己手中?2010年開始,制動開發(fā)部副研究員焦標(biāo)強(qiáng)帶領(lǐng)科研小組,幾乎把當(dāng)時國內(nèi)鋼企和機(jī)加工企業(yè)都跑了一遍,僅制造樣機(jī)的研制就耗時兩年,前后試制了二三十次。
“從材料配方到鑄造方案,一切從零開始,很多供應(yīng)商干著干著就怕了、撤了!钡恳淮涡∵M(jìn)步,又讓他有了必勝的信心。
2012年,樣機(jī)試制成功,一爐出品兩三個制動盤毛坯,質(zhì)量不錯?僧(dāng)產(chǎn)量提高到20至30個時,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(wěn)定性,確保缺陷零容忍!一向與機(jī)車車輛打交道的研發(fā)團(tuán)隊(duì)又開始琢磨爐子,并找來行業(yè)專家集思廣益。
從材料性能測試到試驗(yàn)臺測試,再到整車試驗(yàn)、運(yùn)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(fù)興號”動車組用大功率制動盤完成了“復(fù)興號”動車組制動系統(tǒng)技術(shù)條件規(guī)定的各項(xiàng)型式試驗(yàn)及科學(xué)研究試驗(yàn),順利通過了60萬公里的運(yùn)用考核。
對制動產(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、自動化智能化改造等方面不斷取得突破并快速發(fā)展。“未來,‘復(fù)興號’制動盤的生產(chǎn)效率將提升20%以上,并不斷提升。”鐵科縱橫三期廠區(qū)制動盤主管工藝工程師谷子琛滿是期冀和自信,“質(zhì)量管控更加嚴(yán)苛,我們將竭盡所能、以釘釘子精神把風(fēng)險(xiǎn)降到最低,通過全生命周期管理,最大限度排除差錯,確保每一列‘復(fù)興號’都能跑得快、停得穩(wěn)!