十四年前，德國。陶桂東第一次接觸到世界先進的ICE高速列車，250公里時速給他的震憾，至今記憶猶新。
十四年后，飛馳在中華大地鐵道線上的一千多列高速列車，近一半出自他所在的中國南車四方股份公司設計團隊之手。
他是這個團隊的高級主任設計師，高速動車組設計專家。由他擔當主任設計師的CRH380A，跑出486.1公里每小時的世界鐵路運營試驗最高速，成為中國高鐵一張閃亮的名片；他主持廣深港動車組技術投標，與眾多國際巨頭同臺競技，成功中標，為中國高鐵“走出去”邁出了實質性的第一步。
如今，他正帶領團隊研發(fā)中國標準動車組，我國高速列車技術標準、產(chǎn)品系列的升級又將迎來關鍵一步。
首次體驗250公里時速，既欣羨也不是滋味
1996年，綠皮車與紅皮車的年代，陶桂東從北方交通大學畢業(yè)，分配到四方機車車輛廠（南車四方股份的前身）。科班出身的陶桂東愛動腦、肯鉆研。從一張張座椅開始，進廠沒多久，陶桂東就基本把火車部件的圖紙畫了個遍，很快成為老師傅眼里的“設計多面手”。
2001年，陶桂東到德國研究塞拉門技術，在ICE高速列車上體驗了一把250公里的時速。讓第一次接觸高鐵的陶桂東心里既欣羨，也不是滋味。他說：“國內綠皮車拖慢的不僅是客流速度，還有軌道工業(yè)發(fā)展水平。”
2004年，國家規(guī)劃高速鐵路網(wǎng)，確立“引進先進技術、聯(lián)合設計生產(chǎn)、打造中國品牌”的總方針。南車四方股份引進時速200公里高速動車組，開啟引進消化吸收再創(chuàng)新之路。陶桂東迎來了“親手”設計高速列車的機會。
然而，技術引進遠不是“拿來就用”那么簡單。參與設計的陶桂東說，外方設計沒考慮國情路情，照搬現(xiàn)成技術行不通。陶桂東和設計團隊前后進行了110多項設計優(yōu)化，才解決引進技術“水土不服”的難題。兩年后，南車四方股份成功下線首列國產(chǎn)化時速200公里高速動車組。
2007年，南車四方股份在原有技術基礎上自主提升，設計開發(fā)時速300公里的CRH2C高速動車組。業(yè)內公認，高速列車時速到了200公里以上，每提高50公里，技術難度上升一個臺階。為了摸透動車組在高時速下的系統(tǒng)行為規(guī)律，陶桂東和技術人員在京津、武廣、鄭西等線路上跟車試驗，歷時整整1年，突破了制約速度提升的一系列關鍵技術。“高速列車這種大工程，必須走完全自主創(chuàng)新這條軌道。”在陶桂東看來，CRH2C的成功研制為高速列車的全面自主創(chuàng)新邁出了重要一步。
擎旗CRH380A，“攢出”最佳性能整車
“思路清晰，有股狠勁，是個典型的‘技術男’。”同事這樣評價陶桂東。正是憑著這股狠勁，他在高速動車組研發(fā)中屢擔重任。
2008年，南車四方股份著手自主開發(fā)世界上最高標準的時速380公里CRH380A新一代高速動車組。以此為標志，我國高速列車跨入全面自主創(chuàng)新的新階段。
33歲的陶桂東，受命擔當CRH380A主任設計師，成為設計團隊主要領軍人之一。
未及興奮，難題迫人。“設計世界運營速度最快的高速列車，根本沒有經(jīng)驗可借鑒，我們不是打破成規(guī)，而是在開創(chuàng)先例。”陶桂東說。
在300多人的設計團隊里，陶桂東負責列車的系統(tǒng)集成。系統(tǒng)集成是高速列車關鍵技術之一，直接關乎車輛運行安全和乘坐舒適性。4萬多個零部件，上百個子系統(tǒng)，對動車組的設計而言，如何通過系統(tǒng)集成“攢出”最佳性能的整車，是首要的突破點。
“時速380公里，我們心里也沒底。”盡管有前期的技術積累，高速帶給陶桂東的考驗前所未有，拿動車組接口關系來說，很多部件的設計精度是以0.001毫米來進行誤差計算的。
從那時起，陶桂東帶領設計團隊展開歷時2年的攻關。用他自己的話說，“每天就是在打仗”。那段日子，陶桂東早上6點就進入工作狀態(tài)，帶領技術人員審核圖紙、研究方案，到現(xiàn)場試驗。“每個設計方案，每項技術參數(shù)，都需要反復比選。”團隊里的同事記得，設計周期緊張，陶桂東一連半年沒怎么休息過。
速度攀升150公里，噪聲強度基本沒變
和時間賽跑，設計上的難題也接踵而至。
噪聲控制首當其沖。作為國際高精尖技術之一，噪聲控制是各國研發(fā)高速列車必須突破的“瓶頸”問題。“噪聲過強，會直接導致列車不能投用。”陶桂東說，列車的噪聲會隨速度的攀升呈幾何數(shù)級增長，而到時速380公里，噪聲控制無先例可循。
在前期積累基礎上，陶桂東對列車噪聲做了大量分析研究，他提出根據(jù)隔聲設計原理有針對性去解決，并探索出“隔、降、吸、減”4種方法。
這對材料和設計結構的要求近乎完美。整整1年多，陶桂東帶領技術人員撲在現(xiàn)場，進行了500多次科學試驗，反復比選材料，調設計結構。光車窗隔音這一項，他和團隊就試驗了上百次，“前后否決過20多種方案”。
如今，當一列列CRH380A以350公里每小時的速度飛奔時，車里的噪聲只有68分貝，“跟人說話的聲音差不多，比小汽車還低”。值得一提的是，和初期引進的時速200公里原型車相比，CRH380A時速攀升了150公里，但噪聲強度基本沒變。
兩年下來，陶桂東帶領團隊，還攻克了動車組總體技術指標、系統(tǒng)接口關系、重量控制、司機室集成設計等一系列設計難題。
與德法日同臺競技，拿下廣深港動車組
2010年12月3日，長編組的CRH380AL在京滬高鐵風馳電掣，跑出486.1km/h的速度，創(chuàng)造世界鐵路運營試驗最高速！陶桂東說，令他自豪的，除這第一速度外，更重要在于“有自己的品牌，我們的高速列車有了‘走出去’的資質”。
2011年，香港鐵路有限公司面向全球招標，采購廣深港高速動車組。南車四方股份迎來高速列車“走出去”的第一戰(zhàn)。這也是高速列車領域國內企業(yè)首次參加國際角逐。
陶桂東再擔重任，掛帥技術投標工作，與德國西門子、日本川崎、法國阿爾斯通等國際巨頭同臺競技。
香港方面有嚴密的質量審核體系，尤其對列車技術的要求非常嚴格，近乎苛刻。“拿列車的防火性能來說，能燒多長時間，精確到了秒！”陶桂東記得，香港對動車組的每一項技術指標都作了精確規(guī)定，不僅如此，還要求投標方拿出具體可行的技術方案。
陶桂東的“狠勁”再次被激發(fā)出來。他和設計人員通宵達旦地研究香港方面的技術要求，推敲設計方案。當時，光列車的防火性能就涉及到50多種材料。從每一種材料的選型驗證，到每一處防火結構的設計，陶桂東帶領團隊“啃”下了數(shù)不清的難題。
兩個月后，陶桂東團隊的投標文件出爐：400多份設計報告，2萬多頁技術文件，“整整裝了兩個大箱子”！
結果發(fā)布，南車四方股份在與德國西門子、日本川崎和法國阿爾斯通的競標中勝出，拿下廣深港動車組。國內高速列車由此邁出了“走出去”的第一步。
眼下，南車四方股份正研制中國標準動車組，陶桂東再度擔當主要負責人。在他看來，這對我國高速列車技術標準、產(chǎn)品系列的升級，又將是重要的一步。
生逢高鐵時代，作為一名設計師，陶桂東坦言自己在跟高速列車賽跑。“得使勁跑，跑得慢，就會被淘汰。”陶桂東笑言，目光堅毅。(鄧旺強)
