探尋中國(guó)高鐵裝備制造創(chuàng)新之道·北車長(zhǎng)客篇用智慧與自信速寫“閃電動(dòng)車中國(guó)化”

吸引了全世界目光的京滬高鐵，已正式運(yùn)營(yíng)了十幾天。以300公里時(shí)速日夜奔馳在這條連接中國(guó)最重要兩座大城市動(dòng)脈上的，便是由長(zhǎng)客負(fù)責(zé)研發(fā)和制造的新一代CRH380BL動(dòng)車組。

長(zhǎng)客，這家有著50多年光輝歷史的老廠，與其他鐵路科研和建設(shè)單位一道，用7年時(shí)間打造出中國(guó)高鐵的新奇跡。更難能可貴的是，在中國(guó)高鐵的發(fā)展浪潮中，長(zhǎng)客不僅用奮斗將自己發(fā)展成為生產(chǎn)規(guī)模、裝備水平以及研發(fā)能力均為世界一流的專業(yè)化高速列車制造基地，更因?yàn)橹腔鄱蔀橹袊?guó)自主創(chuàng)新之路上的新坐標(biāo)。

與長(zhǎng)春這座有著優(yōu)秀革命歷史傳統(tǒng)的城市一樣，長(zhǎng)客在50多年的發(fā)展歷程中，為中國(guó)鐵路交通運(yùn)輸事業(yè)的發(fā)展作出了巨大貢獻(xiàn)。而在新的歷史時(shí)期，科研人員的智慧創(chuàng)造與產(chǎn)業(yè)工人的辛勤豪邁，更讓中國(guó)高鐵多篇絢爛的篇章，已經(jīng)或正在被濃墨重彩地書寫。

2003年，按照國(guó)務(wù)院“引進(jìn)先進(jìn)技術(shù)、聯(lián)合設(shè)計(jì)生產(chǎn)、打造中國(guó)品牌”的總體要求，我國(guó)開始了技貿(mào)結(jié)合、市場(chǎng)換技術(shù)、加速國(guó)產(chǎn)化的裝備現(xiàn)代化推進(jìn)工作，鐵路機(jī)車車輛工業(yè)的發(fā)展也由此進(jìn)入新的重大歷史轉(zhuǎn)折期。與唐山軌道客車有限責(zé)任公司合作研發(fā)的新一代CRH380BL系列高速動(dòng)車組，毫無(wú)疑問(wèn)是中國(guó)北車長(zhǎng)客為我國(guó)鐵路運(yùn)輸與裝備現(xiàn)代化發(fā)展戰(zhàn)略，所奉獻(xiàn)的最精美禮物。2008年年初，鐵道部和科技部共同簽署了《中國(guó)高速列車自主創(chuàng)新聯(lián)合行動(dòng)計(jì)劃》。按照部署，以中國(guó)北車等企業(yè)為主導(dǎo)，長(zhǎng)客股份聯(lián)合國(guó)內(nèi)優(yōu)勢(shì)科研院所全面開展新一代高速動(dòng)車組的技術(shù)研發(fā)工作。具有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的新一代CRH380BL系列高速動(dòng)車組研制，是以CRH3動(dòng)車組技術(shù)引進(jìn)消化吸收成果為基礎(chǔ)，以鐵道部、科技部?jī)刹柯?lián)合行動(dòng)計(jì)劃項(xiàng)目為載體，以關(guān)鍵部件國(guó)產(chǎn)化為支撐，采取產(chǎn)學(xué)研用相結(jié)合的形式，形成我國(guó)的高速動(dòng)車組的自主研發(fā)和系統(tǒng)集成能力。車輛在運(yùn)營(yíng)時(shí)速、牽引功率、可靠性、系統(tǒng)冗余等技術(shù)指標(biāo)以及全壽命周期費(fèi)用等經(jīng)濟(jì)性指標(biāo)方面達(dá)到世界領(lǐng)先水平。

全球視野 自主創(chuàng)新新解讀

作為當(dāng)今鐵路現(xiàn)代化技術(shù)和現(xiàn)代高新技術(shù)的集成，高速動(dòng)車組涵蓋了信息通訊、電力電子、材料、化工、機(jī)械制造、自動(dòng)控制等多個(gè)學(xué)科專業(yè)，是世界各國(guó)科學(xué)技術(shù)和制造產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新能力、綜合國(guó)力以及國(guó)家現(xiàn)代化程度的集中體現(xiàn)和重要標(biāo)志之一。京滬高鐵的順利開通運(yùn)營(yíng)，直白有力地證明了“中國(guó)創(chuàng)造”的實(shí)力。而長(zhǎng)客人在這個(gè)過(guò)程中，不僅交出了出色的成績(jī)單，同時(shí)也用自身的探索歷程，針對(duì)中國(guó)高鐵自主性幾何的質(zhì)疑，對(duì)自主創(chuàng)新的理念作出了全新解讀。

作為現(xiàn)代大工業(yè)先進(jìn)生產(chǎn)力的代表，長(zhǎng)客人認(rèn)為，自主創(chuàng)新并不意味著狹隘的民族主義。用長(zhǎng)客副總工程師常振臣的話來(lái)說(shuō)：“在這個(gè)大發(fā)展的時(shí)代，總不能再?gòu)囊会斠汇T開始自己搞?！碑?dāng)今全球化的視野下，自力更生、以“我”為主前提下的拿來(lái)主義，并無(wú)任何不妥。況且這種拿來(lái)的本身，并不意味著坐享其成。今天，在長(zhǎng)客人手中流傳著這樣一本書——《西門子工程師在做什么》，里面記錄著全廠上下每個(gè)職工向外國(guó)技術(shù)人員學(xué)習(xí)的小故事。它們仿佛一張張書簽，標(biāo)注出中國(guó)高鐵在發(fā)展之路上翻越過(guò)的每一條溝坎。

長(zhǎng)客高級(jí)工程師周殿買給記者舉了一個(gè)事例，由于我國(guó)高鐵線路普遍采用無(wú)砟軌道，導(dǎo)致動(dòng)車組的振動(dòng)特性有所改變，結(jié)果在京津線初期試驗(yàn)通過(guò)坡道的時(shí)候，旅客在車廂內(nèi)有乘船的感覺(jué)，走起來(lái)深一腳淺一腳，很不舒服。但在技術(shù)轉(zhuǎn)讓中沒(méi)有提供任何原始計(jì)算模型和試驗(yàn)數(shù)據(jù)的西門子公司，既不認(rèn)可存在問(wèn)題，也不拿出解決方案。這種情形下，長(zhǎng)客的科研團(tuán)隊(duì)自己動(dòng)手，經(jīng)過(guò)反復(fù)摸索，確定了在二系加裝10kN.s/m減震器的方案，最終大大改善了列車乘坐的舒適度。面對(duì)這一結(jié)果，西門子公司不得不認(rèn)可他們的方案。后來(lái)，這一改進(jìn)在CRH380轉(zhuǎn)向架全部應(yīng)用。

兩個(gè)“拳頭” 核心競(jìng)爭(zhēng)新技術(shù)

在中國(guó)高鐵行業(yè)，只要提及長(zhǎng)客，便絕對(duì)繞不開轉(zhuǎn)向架與列車網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)。仿佛兩只自我磨練出來(lái)的強(qiáng)而有力的拳頭，長(zhǎng)客在自主創(chuàng)新的行業(yè)大競(jìng)賽中，打出了自己的特色，更夯實(shí)了中國(guó)高鐵安全、穩(wěn)定的實(shí)力與自信。

作為高速列車的主要核心技術(shù)之一，列車網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)主要作用在于實(shí)現(xiàn)高速列車的控制、監(jiān)視和故障診斷功能，使?fàn)恳?、制?dòng)、輔助、空調(diào)等子系統(tǒng)協(xié)調(diào)工作，保證高速列車安全可靠運(yùn)行。形象點(diǎn)說(shuō)，有了網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的列車，便不再只是冰冷、機(jī)械的運(yùn)輸工具，而是被賦予了生命與意識(shí)的鋼鐵長(zhǎng)龍。

“就像給列車賦予了大腦和密布全身的神經(jīng)系統(tǒng)。”常振臣解釋起中國(guó)高鐵列車的網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)，謙遜中透著自信，“目前在網(wǎng)絡(luò)控制方面，我們已經(jīng)獨(dú)立掌握了最新型的CRH380CL整車的控制邏輯關(guān)系”，融合了當(dāng)今最先進(jìn)的物聯(lián)網(wǎng)、傳感網(wǎng)及全息感知等技術(shù)的“故障自動(dòng)導(dǎo)向安全”系統(tǒng)，不僅讓中國(guó)高鐵列車成為世界上首列具有智能化功能的高速列車，更從最大程度上確保了高速之下的安全無(wú)憂。

據(jù)介紹，京滬新一代CRH380BL動(dòng)車組在安全防護(hù)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)中采用了故障導(dǎo)向安全的設(shè)計(jì)原則，集監(jiān)視、控制、診斷功能于一身，即所有可能對(duì)車輛安全造成影響的問(wèn)題一旦發(fā)生，列車網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)不僅能夠在第一時(shí)間監(jiān)測(cè)到相關(guān)數(shù)據(jù)，還能夠自動(dòng)對(duì)車輛采取安全防護(hù)措施，進(jìn)行減速或停車，仿佛擁有自我意識(shí)與敏銳的反應(yīng)一般。新一代CRH380BL動(dòng)車組這一技術(shù)的安全水平、監(jiān)測(cè)和控制能力處于世界領(lǐng)先地位。

如果說(shuō)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)是列車的大腦與神經(jīng)系統(tǒng)，那么轉(zhuǎn)向架則是讓高鐵得以風(fēng)馳電掣的健壯雙腿。長(zhǎng)客在轉(zhuǎn)向架領(lǐng)域的造詣與實(shí)力，令國(guó)內(nèi)乃至世界同行由衷嘆服。“轉(zhuǎn)向架不光是提供牽引動(dòng)力和承載車廂廂體，還搭載著網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)等各種精密復(fù)雜的傳感器。”周殿買介紹說(shuō)，長(zhǎng)客完全掌握了大承載高安全高平穩(wěn)性轉(zhuǎn)向架技術(shù)，并在CRH3動(dòng)車組轉(zhuǎn)向架基礎(chǔ)上自主創(chuàng)新了CRH380高速轉(zhuǎn)向架。該轉(zhuǎn)向架采用兩點(diǎn)式控制的高柔性空氣彈簧懸掛、牽引電機(jī)彈性懸掛及過(guò)渡枕梁等新技術(shù)，融合集成化和模塊化的設(shè)計(jì)理念。轉(zhuǎn)向架持續(xù)運(yùn)行速度為時(shí)速350公里，臨界失穩(wěn)速度達(dá)到時(shí)速600公里，系統(tǒng)可靠性很高。采用無(wú)磨耗設(shè)計(jì)，橡膠彈性元件的壽命均達(dá)到240萬(wàn)公里以上，金屬懸掛元件為車輛全壽命設(shè)計(jì)。轉(zhuǎn)向架在懸掛元件故障狀態(tài)下，仍具有抗脫軌安全性，采用的大柔度空氣彈簧即便出現(xiàn)意外發(fā)生漏氣現(xiàn)象，動(dòng)車組仍能保證以300公里的時(shí)速安全平穩(wěn)運(yùn)行?！鞍凑瘴辶俟飼r(shí)速研制的產(chǎn)品，跑300公里的京滬線沒(méi)有任何問(wèn)題?！敝艿钯I說(shuō)。