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高铁,“复兴号”的中国芯

2017-8-30 14:41:00  来源:新民周刊  我要评论

 

  京沪高铁回归350

  7月27日,笔者应邀参加了铁路总公司安排的“复兴号”在京沪高铁北京南站至徐州东站间开展的时速350公里体验运营。在徐州东站2号站台,“复兴号”CR400BF型动车组整装待发。在驾驶舱,正在做出发前准备工作的上海铁路局上海机务段动车司机龙腾告诉笔者,“复兴号”的动力非常强劲,从0公里加速至350公里,仅用6分钟!这是因为,“复兴号”拥有一颗中国芯,牵引电机功率超过10000千瓦,不愧为地球最强大的电机。

  11:05,“复兴号”离开徐州东站向北京方向飞驰而去。顷刻间,列车的时速已经飞快升至350公里。铁科院车辆研究所专家张波介绍说,“复兴号”动车组在安全性、舒适性、节能降噪等性能指标上都有了较大提升。低阻力头型和车体平顺化设计进一步降低了气动阻力,在世界上首次系统采用了主、被动安全装置,提高了安全性,车厢内较大的乘坐空间以及减振降噪措施也最大限度提升了旅客的乘坐舒适度。

  随车体验的新华社记者樊曦做了现场检测实验:350公里时速,倒立的矿泉水瓶保持不倒姿态,车厢内检测声音为76分贝(低于79分贝就是优等级)。

  在8号车厢,铁路总公司总经理特别技术顾问、中科院院士何华武被各路新闻媒体的“长枪短炮”包围着。何华武介绍说:“京沪高铁经过6年的安全运营实践,固定设施设备长期保持优良状态,运营安全稳定,积累了较为系统完整的安全运营管理经验,顺利度过运营初期。‘复兴号’在京沪高铁实现时速350公里运营,有利于实现京沪高铁设计建设目标,有利于更好地满足市场需求,有利于充分展示和持续保持我国高铁科技创新的领先地位。”

  “复兴号”时速350公里体验运营取得了圆满成功。今年9月21日,京沪高铁实施新的列车运行图后,每天将有7对“复兴号”率先按时速350公里上线运营。目前我国高铁运营里程2.2万公里,其中设计建设标准达到350公里时速的达到了三分之一。未来,具备条件的高铁线路上,也将逐步上线时速350公里的“复兴号”列车,这就意味着我国1/3的高铁运营线路,将逐步跨入350公里时速时代。

  “复兴号”的中国血统

  自今年6月26日 “复兴号”中国标准动车组惊艳亮相,中国高铁又迎来一个里程碑式的记忆。完全自主知识产权引得各路网友纷纷在大众媒体、社交平台刷屏点赞:厉害了我的“复兴号”!

  “‘复兴号’标准动车组从外观到内饰再到软件,大到车体、转向架,小到网络覆盖,无一不出自中国之手!”中国铁道科学研究院研究员张波接受采访时称,中国标准动车组彻底改变了“混血”基因,从此具有了纯正中国血统。

  来自中国铁路总公司的资料显示,2007年,中国铁路步入高铁时代??中国通过引进国外技术、联合生产了CRH“和谐号”动车组并正式投入运营。

  “弯道超车”争取时间优势的同时,也留下了兼容性难题。“和谐号”的技术源自不同国家,不仅给维修保养造成额外负担,还给互联互通带来了障碍。

  “‘复兴号’拥有自主知识产权,同时对必要的国际标准也具有良好的兼容性。”张波介绍,经过十年时间探索,已经很好解决了车型标准不统一不能互联互通的难题。这些标准涵盖动车组基础通用、车体、走行装置、司机室布置及设备、牵引电气、制动及供风、列车网络标准、运用维修等多个方面。中国标准动车组采用的254项重要标准中,中国标准占到84%,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。11个系统96项主要设备采用了统一的中国标准和型号,实现不同厂家零件互换。

  5年前,中国铁路人开始攻克这个兼容性难题。2015年7月,习近平总书记在考察中车集团长春轨道客车股份有限公司时指出,高铁动车体现了中国装备制造业水平,在“走出去”“一带一路”建设方面也是“抢手货”,是一张亮丽的名片。他希望大家再接再厉、创新驱动、继续领跑、勇攀高峰,带动整个装备制造业形成比学赶帮超的局面。

  2014年8月,国务院总理李克强在考察中国铁路总公司时指出,每次出访他都推销中国装备,推销高铁时心里特别有底气。高铁等中国装备具有性价比高等竞争优势,推动中国装备走向国际市场是扩大开放的重要之举。

  2014年秋天,在象征收获的季节,中国铁路总公司制订了完整的“中国标准动车组研制项目”设计方案。2015年,中国标准动车组下线,开展试验和运用考核。对“复兴号”的考核,比人们想象的要严格许多,不仅要适应40℃到零下40℃环境下长距离、高强度的运行需求,还必须通过60万公里运用考核,而欧洲的运用考核标准是40万公里。

  这也意味着,中国高速动车组技术全面实现自主化、标准化和系列化,具备设计制造满足世界各国不同需求动车组的能力。

  中国国土广袤,各种地质、气候条件都有现成的样本,“复兴号”既然能在这样复杂的自然条件下安全运行,既无惧大漠风沙,也适应高寒高热,将来走出国门,也一定能够适应世界各国高铁运营需求。为世界高铁提供系列化产品和成套技术解决方案,将成为中国高铁走出去的有力竞争优势。采用中国标准的动车组走向国内外市场,对相关制造业的拉动作用是不言而喻的。

  经受住了冰与火的考验

  高铁是一项系统工程,中国高铁不仅领跑动车组列车制造,还在高铁工程建设上立标杆。遇山开路,逢水架桥,没有什么障碍能够阻挡中国高铁前进的脚步。从最热的海南岛,到最冷的哈尔滨,上下温差达七八十摄氏度,但中国高铁依然能安全平稳运行。

  2014年10月14日,李克强总理应邀与俄罗斯总理梅德韦杰夫共同参观“开放式创新”莫斯科国际创新发展论坛展览。在中国自主研发的新一代高速动车组展台前,梅德韦杰夫询问这种高铁是否能在高寒地区运行?李克强说,中国高铁拥有在高寒地区运行的丰富经验,技术有保障。

  总理的底气足,是有成功的经验支撑的。2012年12月1日,我国开通了世界首条在高寒地区建设的高速铁路??哈大高铁。在哈尔滨到大连这条线路上,冬季极端最低温度零下40℃左右,最大积雪厚度30厘米,沿线土壤最大冻结深度达205厘米。尽管环境恶劣,但丝毫没有影响哈大高铁的运行。从哈尔滨到大连的旅途时间从过去的13个小时缩短到3个小时。

  根据公开资料,中国已经攻克路基“冻胀”控制技术难题,研发了适应低温运营环境的高寒动车组,掌握了牵引供电、通信信号等设备低温适应性技术,形成了高寒地区高速铁路核心技术体系。除中国外,在线路的建设和耐寒列车的研制上,尚未有别的国家拥有完全成熟的设计和运营管理经验。

  哈大高铁选用的是中国北车制造的CRH380B型高寒动车组。作为一款耐寒神车,可在零下40℃至零上40℃的环境中运行。装备有特殊材料制成的防雪设备舱,即使车外暴雪肆虐,车内一直保持着人体最佳适应的22摄氏度。列车从冰冻环境瞬时进入湿热环境的时候,暖湿气流与低温车体相遇,车体设备以及管路之间会产生冷凝水,高寒动车组在车体、设备舱、管理系统上采用多项冷凝水防护和处理技术,使得冷凝水能及时排出。

  哈大高铁地处我国东北,冬季寒冷多雾雪,为防止接触网出现覆冰,哈大高铁专门设计了接触网覆冰在线监测系统,可实时监测环境温度、湿度、风速、风向、导线温度等数据上传至云端,一到临界点会自动融冰、除冰。为防止积雪被挤压成冰块,造成道岔尖轨不密贴,哈大高铁在全部道岔设置了融雪装置,大雪天,电加热丝开始加热后,道岔表面温度最高可达40℃,保证降雪落至道岔即会融化。

  而距哈尔滨4000公里的热带海岛??海南岛环岛高铁建成通车,为中国热带高铁设计积累了宝贵经验,对于世界有高铁需求的国家,尤其是相同气候、地形条件的东南亚国家高铁建设,提供了成功样板。

  在热带海岛建高铁,需要解决很多技术难题。针对海水倒灌、侵蚀问题,高铁建设工程技术人员开展了高温高湿海洋腐蚀环境桥梁结构提升技术措施研究,创新了多种防腐技术举措,提升了桥梁混凝土结构耐久性,确保桥梁在使用年限内安全服役。在水下严重腐蚀环境下,为确保灌注桩水下高标号混凝土顺利施工,工程技术人员从混凝土原材料、混凝土制备、施工工艺等多方面进行了加强控制。

  高温、高湿、盐雾,给高铁建设和检修提出更高要求。为解决高铁线路耐久性问题,工程技术人员开展了理论研究、材料性能测试、样品试制及样品承载试验,新材料、新工艺的使用,为在热带地区建设高铁积累了宝贵经验。

  针对海南台风、雷暴多发的特殊地理环境,供电接触网采用了防台风手段。整体式腕臂及刚性吊悬结构,增强了抗台风能力,防雷击和地震报警系统的应用,给高铁增添了一道安全防护网。

  带着自信走出国门

  上世纪初,铁路在中华大地上方兴未艾的时候,建造铁路的设计师、工程师大多数都是外国人,从钢轨到蒸汽机车,几乎所有装备都是进口的“万国牌”,那时候,谁也不会想到一个世纪之后,因为中国的追赶与超越,将铁路从夕阳产业的名单上剔除,一举将“高铁”这个关键词写到朝阳产业的名单上。

  不久前,来自“一带一路”沿线的20国青年评选出了他们心中的“中国新四大发明”,其中高铁高居榜首,成了他们最想带回家的“中国特产”。

  从平原水乡到戈壁沙漠,从高原冻土到热带雨林,历经各种复杂气候、地形、环境等条件的中国高铁,带着自信正在“驶出”国门。

  2015年10月16日,印尼雅万高铁项目花落中国。这是中国高铁全方位整体走出去的“第一单”,是在与日本同台竞争中胜出的。据羊城晚报报道,雅万高铁还在竞标阶段时,时任海南省委书记罗保铭刚好在印尼访问,印尼巴厘省省长问,和日本公司相比,中国公司有多大胜算?罗保铭自信地说,中国有在热带地区、岛屿地区成功建设高铁的经验和技术,是全球建高铁里程最长的国家,从经验上、碰到的各种技术难题上,印尼有任何问题中国都能解决,你说中国有没有胜算?印尼巴厘省省长听完之后,大笑着说:“我跟你的看法一样。”

  目前,中国正跟20个国家展开谈判或已经开始建设高铁项目,中国高铁“走出去”的触角遍及亚洲、欧洲、美洲和非洲,跨界版图不断延伸??印尼雅加达至万隆高铁、俄罗斯莫斯科至喀山高铁、马来西亚吉隆坡至新加坡高铁等境外项目合作都已取得突破性进展。

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