國內(nèi)高鐵線上近一半的高速動(dòng)車組出自他們之手；我國各速度等級(jí)的首列動(dòng)車組，都從他們手中誕生；他們研發(fā)的CRH380A跑出了486.1km/h的世界鐵路運(yùn)營試驗(yàn)最高速；他們將動(dòng)車組打造成一張張流光溢彩的“中國名片”，使我國高速列車實(shí)現(xiàn)從“追趕者”到“領(lǐng)跑者”的精彩蝶變……他們是高鐵追夢(mèng)人——中國中車(601766,股吧)四方股份公司高速動(dòng)車組設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)。
激情演繹“中國速度”
2010年12月3日，京滬高鐵先導(dǎo)段。一列CRH380AL動(dòng)車組沿路貼地“飛行”，劃破冬日的晨曦。車內(nèi)速度顯示屏上，數(shù)字一路飆升，最終定格在486.1km/h。世界鐵路運(yùn)營試驗(yàn)最高速誕生了！來自中國中車四方股份公司的設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)難掩激動(dòng)、感慨萬千。
時(shí)間回到2004年。這一年，我國確立“引進(jìn)先進(jìn)技術(shù)，聯(lián)合設(shè)計(jì)生產(chǎn)，打造中國品牌”的基本方針，并發(fā)布《國家中長期鐵路網(wǎng)規(guī)劃》。中國中車四方股份公司引進(jìn)時(shí)速200公里動(dòng)車組，由此，設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)開啟引進(jìn)、消化吸收、再創(chuàng)新之路。
然而，技術(shù)引進(jìn)遠(yuǎn)非簡單的“拿來就用”。“外方不教你設(shè)計(jì)方法，只教你讀圖。”團(tuán)隊(duì)帶頭人、中國中車四方股份公司總工程師梁建英說，而且，我國鐵路無論在線路條件、運(yùn)用環(huán)境和運(yùn)營模式上都有獨(dú)特的國情路情，照搬國外現(xiàn)成技術(shù)根本行不通。因此，外方預(yù)言，設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)對(duì)引進(jìn)技術(shù)的消化吸收至少需要16年。
事實(shí)上，僅僅2年后，我國首列時(shí)速200至250公里動(dòng)車組就問世了。期間，設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)不僅完成對(duì)所有原始圖紙、資料和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的消化吸收，還針對(duì)我國鐵路運(yùn)營環(huán)境完成110項(xiàng)優(yōu)化設(shè)計(jì)，解決了引進(jìn)技術(shù)“水土不服”的難題。“買得來技術(shù)，買不來技術(shù)創(chuàng)新能力。”梁建英說，團(tuán)隊(duì)把在原有基礎(chǔ)上發(fā)力提升創(chuàng)新能力作為主攻點(diǎn)，短短2年間，國內(nèi)首列時(shí)速300至350公里動(dòng)車組、首列長編動(dòng)車組、首列臥鋪動(dòng)車組，相繼誕生。
2008年，全面自主創(chuàng)新研發(fā)時(shí)速380公里動(dòng)車組的重任擺在設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)面前。時(shí)速380公里，這一接近飛機(jī)低速巡航速度的動(dòng)車組在世界上尚無先例。憑借責(zé)任、激情和攥緊拳頭的“狠勁”，設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)整整攻關(guān)18個(gè)月，完成業(yè)內(nèi)規(guī)模最大、歷時(shí)最長的科學(xué)研究試驗(yàn)，攻克了高速條件下動(dòng)車組系統(tǒng)集成、頭型、鋁合金車體、牽引制動(dòng)等十大關(guān)鍵技術(shù)。
CRH380A動(dòng)車組震撼問世！最高運(yùn)行時(shí)速380公里,跑出486.1km/h的世界鐵路運(yùn)營試驗(yàn)最高速……
值得驕傲的是，CRH380A擁有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，形成專利181項(xiàng)、標(biāo)準(zhǔn)189項(xiàng)，設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)將“話語權(quán)”牢牢掌握在自己手里。這一連串傲人的數(shù)字，標(biāo)志著中國高速動(dòng)車組實(shí)現(xiàn)了從“追趕者”到“領(lǐng)跑者”的華麗蝶變。而實(shí)現(xiàn)這個(gè)蝶變，僅用了短短6年。
如今，CRH380A動(dòng)車組已成為我國高鐵一張亮麗的“名片”，在京滬、京廣、滬昆等高鐵大動(dòng)脈擔(dān)當(dāng)運(yùn)營主力，目前累計(jì)安全運(yùn)行超過3.5億公里，單車最高運(yùn)行超過309萬公里，各項(xiàng)技術(shù)性能達(dá)到國際領(lǐng)先水平。
“掘地三尺”攻克難關(guān)
“創(chuàng)新無捷徑，就是要有掘地三尺的勁兒。”在集高精尖技術(shù)于一身的高速動(dòng)車組領(lǐng)域更是如此。副總工程師丁叁叁至今還清楚記得CRH380A動(dòng)車組車頭的攻關(guān)經(jīng)歷。時(shí)速380公里的高速度動(dòng)車組頭型，其設(shè)計(jì)方法和技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)都無先例可循，難度不亞于飛機(jī)設(shè)計(jì)。為拿出最佳方案，設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)最初做了20個(gè)概念頭型。僅頭型氣動(dòng)性能，團(tuán)隊(duì)就進(jìn)行了17項(xiàng)、75次仿真計(jì)算，做了760種工況的氣動(dòng)力學(xué)試驗(yàn)和60個(gè)工況的噪聲風(fēng)洞試驗(yàn)，完成了22項(xiàng)多達(dá)520個(gè)測(cè)點(diǎn)的線路測(cè)試。
這一連串?dāng)?shù)字的背后是超乎想象的工作量。光進(jìn)行仿真計(jì)算，團(tuán)隊(duì)就花了100多天。“當(dāng)時(shí)我們仿真動(dòng)車組過隧道時(shí)的壓力波走勢(shì)，計(jì)算單位精確到了千分之一秒。這意味著每繪制一個(gè)壓力波，就要計(jì)算數(shù)萬次。”丁叁叁回憶說。最終，當(dāng)性能最優(yōu)的“火箭”頭型出爐時(shí)，記錄氣動(dòng)性能海量的數(shù)據(jù)紙堆了四米多高！
從CRH380A的“火箭”，到更高速度試驗(yàn)列車的“青銅劍”、耐高寒抗風(fēng)沙動(dòng)車組的“駿馬”，再到中國標(biāo)準(zhǔn)動(dòng)車組的“藍(lán)鯨”……設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)“雕刻”的一張張“中國面孔”，見證著中國高鐵創(chuàng)新前行的足跡。
而為中國標(biāo)準(zhǔn)動(dòng)車組設(shè)計(jì)碰撞安全防護(hù)系統(tǒng)，團(tuán)隊(duì)整整攻關(guān)了2年。碰撞安全防護(hù)系統(tǒng)是世界高速列車領(lǐng)域的一項(xiàng)技術(shù)“制高點(diǎn)”，難度極大。為突破關(guān)鍵技術(shù)，團(tuán)隊(duì)前后研究了數(shù)百種不同的結(jié)構(gòu)，做了18種概念模型，歷經(jīng)近百次仿真計(jì)算和試驗(yàn)驗(yàn)證，期間，僅仿真計(jì)算生成的結(jié)果數(shù)據(jù)就高達(dá)5000G。設(shè)計(jì)師陶桂東形象地說，“這就好比設(shè)計(jì)人員前后制作了上千萬塊磚，再用上千萬塊磚砌成一座高樓大廈”。
“鐵軍”筑就“高鐵夢(mèng)”
業(yè)內(nèi)公認(rèn)，“高速動(dòng)車組不僅是設(shè)計(jì)出來的，更是試驗(yàn)出來的”。設(shè)計(jì)方案可不可行，動(dòng)車組性能是否滿足設(shè)計(jì)要求？這都需要大量的試驗(yàn)為動(dòng)車組“把脈”。而每一次試驗(yàn)對(duì)設(shè)計(jì)人員都是精力和體力的雙重考驗(yàn)。“搞科研不僅要有敢為人先的勇氣，更要有鐵的意志和堅(jiān)韌不拔的韌勁。”梁建英說。
2014年，在風(fēng)沙飛舞的蘭新線，耐高寒抗風(fēng)沙動(dòng)車組進(jìn)行風(fēng)沙試驗(yàn)。為趕上凌晨刮大風(fēng)的時(shí)間，設(shè)計(jì)人員每天從下午4點(diǎn)跟車，一直試驗(yàn)到第二天凌晨4點(diǎn)。整整2個(gè)月，團(tuán)隊(duì)跟車跑了3萬公里，沒睡過一個(gè)整覺。“實(shí)在困得不行就趴在沙袋上瞇會(huì)兒。”設(shè)計(jì)師程建峰回憶說。
為了測(cè)試動(dòng)車組耐高寒性能，設(shè)計(jì)人員又遠(yuǎn)赴奧地利，連續(xù)22天蹲守在零下40℃的“冰箱”實(shí)驗(yàn)室里，平均每天高強(qiáng)度試驗(yàn)18個(gè)小時(shí)。連奧地利實(shí)驗(yàn)室里配合試驗(yàn)的人員都感嘆，“這是一支鐵軍”！
而對(duì)設(shè)計(jì)人員來說，這只是冰山一角。每種車型上線運(yùn)營前都要上線路試驗(yàn)，以解決發(fā)現(xiàn)的問題。10余年來，設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)冒嚴(yán)寒、頂酷暑，足跡遍布京津、鄭西和京滬等高鐵線……
2008年底，為突破時(shí)速350公里動(dòng)車組的一系列技術(shù)難題，設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)赴京津線試驗(yàn)攻堅(jiān)。滴水成冰的寒冬，設(shè)計(jì)人員凌晨四點(diǎn)天還未亮就開始跟車，上軌道、鉆車底，一直工作到深夜。一連7個(gè)月，每天休息不超過4個(gè)小時(shí)，而這是設(shè)計(jì)人員跟車試驗(yàn)的常態(tài)。2009年，為了攻克CRH380A動(dòng)車組的關(guān)鍵技術(shù)，團(tuán)隊(duì)經(jīng)歷了業(yè)內(nèi)規(guī)模最大、歷時(shí)最長的跟車試驗(yàn)，設(shè)計(jì)人員前后試驗(yàn)18個(gè)月，跟車跑了200多萬公里，相當(dāng)于繞地球50多圈！
設(shè)計(jì)師張振先背包里的兩件小東西令團(tuán)隊(duì)所有人動(dòng)容。那是張振先趕赴中國標(biāo)準(zhǔn)動(dòng)車組試驗(yàn)臨行前，“女兒看我收拾行李，過來往我包里塞東西，說""爸爸，你好像很久才能回來，這是最好吃的棒棒糖，我給你裝包里，路上吃吧。這是削鉛筆的，叫轉(zhuǎn)筆刀，可好用了！送給你，在外邊工作時(shí)用吧。爸爸，我會(huì)很想你……""
十年追夢(mèng)。這支設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)涌現(xiàn)出了一批創(chuàng)新能力強(qiáng)、具有廣泛行業(yè)影響力的領(lǐng)軍人物。梁建英、丁叁叁、鄧小軍、馬利軍……這些高速列車系統(tǒng)集成、轉(zhuǎn)向架、車體設(shè)計(jì)領(lǐng)域的技術(shù)專家，為中國高速動(dòng)車組輸送著源源不斷的能量。目前，設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)在高速動(dòng)車組領(lǐng)域已獲得4項(xiàng)國家級(jí)、8項(xiàng)省部級(jí)項(xiàng)目獎(jiǎng)，4項(xiàng)國家級(jí)、20項(xiàng)省部級(jí)個(gè)人獎(jiǎng)，擁有發(fā)明專利35項(xiàng)，并主持或參與編制百余項(xiàng)國家和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。
對(duì)創(chuàng)新的追求和對(duì)技術(shù)的癡迷從未停步。不久前，被譽(yù)為代表未來牽引方向的動(dòng)車組——我國首列永磁高速動(dòng)車組橫空出世，設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)成功攻克將永磁牽引系統(tǒng)應(yīng)用到高速列車的關(guān)鍵技術(shù)，使我國躋身為世界上少數(shù)幾個(gè)掌握永磁高速列車技術(shù)的國家之一。2015年6月30日，鐵科院環(huán)形試驗(yàn)基地，一列嶄新的時(shí)速350公里中國標(biāo)準(zhǔn)動(dòng)車組正式開展試驗(yàn)，這標(biāo)志著團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)的中國標(biāo)準(zhǔn)動(dòng)車組取得重要階段性成果。
唯創(chuàng)新者強(qiáng)。這支中國高鐵列車研發(fā)的先鋒，將在創(chuàng)新之路上勇往直前，他們的夢(mèng)想是讓中國的高鐵列車馳騁世界。（經(jīng)濟(jì)日?qǐng)?bào)記者劉成）
