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自主創(chuàng)新煉成中國高鐵名片

2022-09-20 16:48
來源:瞭望

印尼雅萬高鐵高速動車組在中車四方股份公司下線,該動車組基于時速350公里“復(fù)興號”中國標(biāo)準(zhǔn)動車組技術(shù)平臺設(shè)計制造(2022年8月5日攝) 姜超攝

作為中國高鐵關(guān)鍵核心技術(shù)之一,CTCS-3級列控系統(tǒng)的自主研發(fā)標(biāo)志著中國高鐵技術(shù)裝備領(lǐng)域的突破,自主創(chuàng)新成為中國高鐵的“核心密碼”

2021年6月底,我國高鐵已累計安全運(yùn)行92.8億公里,相當(dāng)于繞地球23.2萬圈,安全運(yùn)送旅客141.2億人次,是世界公認(rèn)最安全的高鐵

讓130多米長、300多噸重、5節(jié)編組的磁懸浮列車懸浮于軌道上,并以時速600公里“貼地飛行”,是軌道交通技術(shù)的劃時代創(chuàng)新,也是中國高鐵新目標(biāo)之一

在吉林省長春市中車長春軌道客車股份有限公司高速動車組制造中心調(diào)試車間,首席技能專家羅昭強(qiáng)(右一)與同事檢查復(fù)興號高鐵列車的電氣系統(tǒng)(2020年11月25日攝) 張楠攝

9月2日,由中國制造的首批雅萬高鐵列車運(yùn)抵印尼雅加達(dá)港,標(biāo)志著以中國標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)的東南亞首條時速350公里的高速鐵路迎來又一重要里程碑。

中國高鐵每往前突破一步,就為中國制造刻下一個新的領(lǐng)先標(biāo)記。

憑借具有獨(dú)立自主知識產(chǎn)權(quán)的高鐵建設(shè)和裝備制造技術(shù)體系,中國高鐵不僅開進(jìn)了世界屋脊高寒、高原地區(qū),實(shí)現(xiàn)了跨海過橋不減速,還以“中國標(biāo)準(zhǔn)”出海,為世界高鐵貢獻(xiàn)中國方案,不斷釋放影響力。

從“一條線”到“一張網(wǎng)”,截至2021年底,中國高鐵運(yùn)營里程突破4萬公里?!八目v四橫”高鐵網(wǎng)全面建成,“八縱八橫”高鐵網(wǎng)正加密成型,已通達(dá)93%的50萬人口以上城市,實(shí)現(xiàn)常態(tài)化時速350公里高標(biāo)運(yùn)營總里程超過3000公里。中國高鐵如同一條條生機(jī)勃發(fā)的“大動脈”,用速度重新定義時間,用組網(wǎng)改變區(qū)域經(jīng)濟(jì)布局。

從無到有,從引進(jìn)、消化、吸收再創(chuàng)新到自主創(chuàng)新,黨的十八大以來,中國高鐵不斷以自主創(chuàng)新成就自我超越,為中國發(fā)展拓展延伸更大空間。

從零“起跑”

自主建造中國高鐵大腦

2022年3月19日,搭載中國自主化高鐵列控核心技術(shù)的匈塞鐵路貝諾段正式開通運(yùn)營。作為匈塞鐵路列控技術(shù)的主要主持人,中國通號研究設(shè)計院集團(tuán)副總工程師江明見證了全套中國完全自主知識產(chǎn)權(quán)的CTCS-3級列控系統(tǒng)首次在歐洲國家成熟應(yīng)用。

列控系統(tǒng)是高速鐵路的大腦和神經(jīng)中樞,是實(shí)現(xiàn)高鐵高速度、高密度、高安全運(yùn)行的核心系統(tǒng),是世界鐵路科技競爭的核心焦點(diǎn)。

2012年以前,我國動車自主化列控系統(tǒng)應(yīng)用處于空白,早期的高鐵只能用進(jìn)口“大腦”,不僅價格貴,還受制于人。“我們懷著虛心學(xué)習(xí)的態(tài)度到了歐洲,可是技術(shù)人員既進(jìn)不了對方的辦公區(qū),又進(jìn)不了實(shí)驗(yàn)室,能接觸的只有產(chǎn)品說明和課件,能見到的只有項目助理和數(shù)據(jù)配置工程師。不但在線運(yùn)營設(shè)備在故障分析、維修服務(wù)和信息安全等多方面受制于外方,在設(shè)備克缺和維護(hù)過程中也遇到過很多不配合的情況?!苯髡f。

只有完全掌控全部核心技術(shù),才能實(shí)現(xiàn)自主可控。中國鐵路通信信號股份有限公司(簡稱中國通號)在全系統(tǒng)內(nèi)集聚起超過3000人的高端研發(fā)團(tuán)隊準(zhǔn)備攻克這一難關(guān)。他們一遍又一遍研討方案、一版又一版進(jìn)行軟硬件開發(fā)、一輪又一輪測試,用3年時間實(shí)現(xiàn)了西方國家?guī)资甑募夹g(shù)跨越,完成了全套完全自主知識產(chǎn)權(quán)的CTCS-3級列控系統(tǒng)研發(fā)并實(shí)現(xiàn)成熟應(yīng)用,解決了引進(jìn)產(chǎn)品在工程建設(shè)支撐、運(yùn)營維護(hù)、信息安全、知識產(chǎn)權(quán)等方面受制于人的問題,提升了中國列控裝備的智能高效水平、國際競爭力和信息安全等級,真正將高鐵列車運(yùn)行控制核心技術(shù)牢牢掌握在自己手中。

2017年,CTCS-3級列控系統(tǒng)首次在大西線試驗(yàn)取得圓滿成功,滿足最高運(yùn)營時速350公里、最小追蹤間隔時間3分鐘的運(yùn)營要求,性能處于世界領(lǐng)先水平。

2020年12月,中國通號全套自主化CTCS-3級列車運(yùn)行控制系統(tǒng)裝備合安高鐵,并于2021年12月完成為期一年的整體匹配性試驗(yàn)。

2021年,CTCS-3級列控系統(tǒng)自主研發(fā)的4款國產(chǎn)芯片和安達(dá)操作系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)應(yīng)用,一批基于100%國產(chǎn)芯片的核心裝備進(jìn)入產(chǎn)業(yè)化、工程化階段,中國高鐵擁有了100%國產(chǎn)化“大腦”。

2023年,中國通號全套自主化標(biāo)準(zhǔn)和產(chǎn)品將裝備雅萬高鐵,打造中國高鐵首次全系統(tǒng)、全要素、全產(chǎn)業(yè)鏈走出國門的“樣板工程”。

作為中國高鐵關(guān)鍵核心技術(shù)之一,CTCS-3級列控系統(tǒng)的自主研發(fā)標(biāo)志著中國高鐵技術(shù)裝備領(lǐng)域的突破,也驗(yàn)證了只有自主創(chuàng)新才是成就中國高鐵的核心密碼。

不僅僅是列控系統(tǒng),中國標(biāo)準(zhǔn)動車組的網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)研發(fā)也幾乎是從零開始。網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的核心功能之一是“實(shí)時響應(yīng)”能力,要求運(yùn)行中的列車將不斷變化的數(shù)據(jù)采集反饋到“大腦”中,大腦以千分之一秒、百萬分之一秒為單位超高速發(fā)出指令,指揮飛馳的列車。

“復(fù)興號”動車組總體技術(shù)專家組成員,中國鐵道科學(xué)研究院集團(tuán)有限公司(簡稱鐵科院)首席研究員趙紅衛(wèi)回憶當(dāng)時的情形:“買不到網(wǎng)絡(luò)芯片,就按照通信協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行研制;買不到網(wǎng)卡,就在芯片基礎(chǔ)上研制網(wǎng)卡。這一次,我們不再依賴國外的技術(shù),不再在別人的平臺上‘打補(bǔ)丁’?!?/p>

這是一次“產(chǎn)學(xué)研用”的協(xié)同創(chuàng)新。趙紅衛(wèi)帶領(lǐng)團(tuán)隊突破高速列車網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)和核心技術(shù),組織構(gòu)建了自主化網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)軟硬件系統(tǒng)平臺。

首次研制應(yīng)用TCN網(wǎng)關(guān),首次實(shí)現(xiàn)以太網(wǎng)列車控制,首次實(shí)現(xiàn)高速動車組網(wǎng)絡(luò)恒速控車……鐵科院與中車株洲電力機(jī)車研究所有限公司(簡稱中車株所)同步研發(fā)成功網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),并將最前沿網(wǎng)絡(luò)控制技術(shù)——車載實(shí)時以太網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)應(yīng)用在“復(fù)興號”上。

主機(jī)廠也在技術(shù)“無人區(qū)”千錘百煉。軟件系統(tǒng)看不見、摸不著,中車長客股份公司副總工程師常振臣說,曾有一個溫度顯示故障讓大家苦惱不已,團(tuán)隊歷時兩個多月,一行一行“啃”,才在上萬行代碼中揪出問題。

中國中車青島四方股份公司(簡稱中車四方)研發(fā)團(tuán)隊在地面搭建1:1仿真試驗(yàn)臺,對選定的控制策略算法對應(yīng)的上百種工況進(jìn)行逐項驗(yàn)證,保障大腦聰明高效地指揮列車運(yùn)營。

趙紅衛(wèi)清晰地記得,2016年7月15日,兩列中國標(biāo)準(zhǔn)動車組在鄭徐高鐵成功完成交會試驗(yàn)。擬運(yùn)營高鐵動車組列車第一次跑出時速420公里。

2017年6月25日,擁有完全自主知識產(chǎn)權(quán)的中國標(biāo)準(zhǔn)動車組正式命名為“復(fù)興號”。

目前,我國已經(jīng)形成涵蓋時速160~350公里等不同速度等級,能夠適應(yīng)高原、高寒、風(fēng)沙等各種運(yùn)營環(huán)境的“復(fù)興號”系列產(chǎn)品。中國工程院院士劉友梅說,從引進(jìn)到自主,核心的問題是要形成獨(dú)立的技術(shù)團(tuán)隊和配套的產(chǎn)業(yè)能力。有自主創(chuàng)新的產(chǎn)品才能保障“交通強(qiáng)國”戰(zhàn)略的實(shí)現(xiàn)。

協(xié)同“賽跑”

齊心錘煉卓越性能

精益求精讓“復(fù)興號”無論是運(yùn)營速度,還是安全性、舒適性、節(jié)能降耗等主要技術(shù)指標(biāo),在全球都首屈一指,這種綜合性能的優(yōu)越需要上下游協(xié)同和技術(shù)體系的系統(tǒng)進(jìn)步。

貼地飛行的“復(fù)興號”需要強(qiáng)勁的牽引動力。不僅僅是大轉(zhuǎn)矩,對牽引電機(jī)的功率密度、噪聲、諧波、電磁兼容性等性能指標(biāo)要求十分嚴(yán)苛,這是“復(fù)興號”整車綜合性能是否處于世界領(lǐng)先的關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)。

為保證牽引電機(jī)中主輔一體牽引變流器成功研制,中車株所集中優(yōu)勢資源,對各項性能指標(biāo)、新增功能、對外接口、技術(shù)細(xì)節(jié)等進(jìn)行多次研討,最終攻克技術(shù)難關(guān):集牽引變流器、輔助變流器和冷卻系統(tǒng)于一體,具有集成度高、功率密度大、易維護(hù)等優(yōu)點(diǎn),各項指標(biāo)達(dá)到國際領(lǐng)先水平。

“復(fù)興號”要跑得又快又穩(wěn),需要攻克轉(zhuǎn)向架減震難題。中車四方轉(zhuǎn)向架開發(fā)部部長張振先說,為了找到最優(yōu)懸掛參數(shù),研發(fā)團(tuán)隊在數(shù)十種參數(shù)組合方案中比選匹配,前后進(jìn)行了110多項試制研究試驗(yàn),最終實(shí)現(xiàn)平穩(wěn)性指標(biāo)達(dá)到2以下,優(yōu)于“小于2.5即為優(yōu)級”的國家標(biāo)準(zhǔn)。

高鐵列車的車體大都由鋁合金等各類高性能金屬板材焊接組裝而成?!昂腹な歉哞F生產(chǎn)過程中的重要工種,每一條焊縫都關(guān)系到列車安全。”中車長客首席操作師李萬君說,哪怕有1毫米的誤差,零件就會裝不上去、合不嚴(yán)實(shí)。

一列“復(fù)興號”高速動車組,會用到近100種線型、近20000根導(dǎo)線、約100000個接線點(diǎn),它們是列車的“神經(jīng)”,接線這個看似簡單的小工序,卻是動車組裝配的一大難題。研發(fā)初期,數(shù)據(jù)傳輸?shù)倪B接器中,芯體部位的7個金屬針分布在直徑僅有5毫米的圓形范圍內(nèi),每一根“針”都要焊接到位,像是用焊槍在針尖上繡花。中車長客高級技師胡俊祥憑借多年來練就的“超密集環(huán)境電氣焊接”技術(shù),反復(fù)試驗(yàn),實(shí)現(xiàn)部件合格率達(dá)100%。

2022年4月,由我國自主研發(fā)、世界領(lǐng)先的新型“復(fù)興號”高速綜合檢測列車上線運(yùn)行。該車作為高速動車組新技術(shù)驗(yàn)證平臺參與CR450動車組研制先期試驗(yàn),4月21日,在濟(jì)南至鄭州高鐵濮陽至鄭州段成功實(shí)現(xiàn)明線上單列時速435公里、相對交會時速達(dá)870公里,創(chuàng)造了高鐵動車組列車明線和隧道交會速度世界紀(jì)錄。

屢創(chuàng)世界紀(jì)錄的背后,是中國高鐵堅持以我為主、開放合作、自立自強(qiáng),為高鐵技術(shù)實(shí)現(xiàn)從跟跑到領(lǐng)跑的重大躍升提供了高效的實(shí)踐路徑,形成了具有自主知識產(chǎn)權(quán)的世界先進(jìn)高鐵技術(shù)體系。

——在高鐵技術(shù)裝備領(lǐng)域。中國中車以“和諧號”動車組為基礎(chǔ),成功研制擁有完全自主知識產(chǎn)權(quán)和世界先進(jìn)水平的“復(fù)興號”中國標(biāo)準(zhǔn)動車組,其中“復(fù)興號”智能動車組在世界上首次實(shí)現(xiàn)時速350公里自動駕駛功能,標(biāo)志著中國高鐵進(jìn)入智能化時代。

——在高鐵工程建設(shè)領(lǐng)域。適應(yīng)我國地質(zhì)及氣候條件復(fù)雜多樣的特點(diǎn),中國中鐵、中國鐵建等在高鐵路基、軌道、長大橋梁、長大隧道、大型客站和系統(tǒng)集成等方面攻克了大量世界性技術(shù)難題,系統(tǒng)掌握了不同氣候環(huán)境、不同地質(zhì)條件下建造高鐵的成套技術(shù)。修建了滬蘇通鐵路長江大橋、五峰山長江大橋2座主跨超千米和武漢天興洲大橋等6座主跨超500米的世界級大跨度高鐵橋梁;建成了廣深港高鐵獅子洋隧道、西成高鐵秦嶺隧道群等100多座10公里以上的長大高鐵隧道。

——在高鐵運(yùn)營管理領(lǐng)域。全面掌握了復(fù)雜路網(wǎng)條件下高鐵運(yùn)營管理成套技術(shù),創(chuàng)新了復(fù)雜路網(wǎng)條件下不同速度等級高速列車高密度跨線運(yùn)輸調(diào)度技術(shù),解決了不同動車組編組、不同速度、長大距離和跨線運(yùn)行等運(yùn)輸組織難題,實(shí)現(xiàn)了繁忙高鐵干線和城際鐵路列車高密度、公交化開行,高峰期發(fā)車間隔僅有4~5分鐘。

——在高鐵安全生產(chǎn)領(lǐng)域。充分發(fā)揮科技保安全作用,在智能型“復(fù)興號”動車組部署2700余項監(jiān)測點(diǎn),開發(fā)了自我感知、健康管理、故障診斷等列車運(yùn)行在途監(jiān)測技術(shù),實(shí)現(xiàn)了對列車運(yùn)行的全方位實(shí)時監(jiān)測;建立了由高速綜合檢測車、沿線檢測傳感裝置等設(shè)備組成的高鐵線路設(shè)備在線監(jiān)測系統(tǒng),運(yùn)用大數(shù)據(jù)分析,實(shí)現(xiàn)了對高鐵基礎(chǔ)設(shè)施運(yùn)行狀態(tài)的精準(zhǔn)掌握;研發(fā)了風(fēng)雨雪等自然災(zāi)害監(jiān)測、異物侵限報警和地震監(jiān)測預(yù)警系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)了對自然災(zāi)害和治安風(fēng)險的立體防控。

截至2021年6月底,我國高鐵已累計安全運(yùn)行92.8億公里,相當(dāng)于繞地球23.2萬圈,安全運(yùn)送旅客141.2億人次,是世界公認(rèn)最安全的高鐵。

競爭“長跑”

科研走在前面

在世界高鐵的競爭中,看得見的是中國動車組在運(yùn)行速度、安全、舒適度等方面的比拼趕超,看不見的是背后面向中國鐵路發(fā)展重大需求,國內(nèi)原創(chuàng)的高鐵科研成果,為自主創(chuàng)新打下堅實(shí)基礎(chǔ);全國一盤棋,集中力量辦大事的體制保障。

長期從事軌道交通工程動力學(xué)與振動研究的中國科學(xué)院院士翟婉明,開拓鐵路大系統(tǒng)動力學(xué)研究新領(lǐng)域,率先創(chuàng)建車輛-軌道耦合動力學(xué)理論體系,主持研究建立了高速列車-軌道-橋梁動力相互作用理論及設(shè)計安全評估技術(shù)。在國際上,其模型與算法被稱為“翟模型”和“翟方法”,他的理論方法與技術(shù)被成功應(yīng)用于我國鐵路提速和高速鐵路的幾十個重點(diǎn)工程中,解決了高速行車安全性與乘車平穩(wěn)性方面的一系列工程實(shí)際難題,支撐著中國高鐵的速度與安全。

空氣動力學(xué)問題是制約高速鐵路發(fā)展的瓶頸之一。中國工程院院士田紅旗帶領(lǐng)的中南大學(xué)軌道交通安全關(guān)鍵技術(shù)創(chuàng)新團(tuán)隊從零開始,構(gòu)建起我國鐵路空氣動力學(xué)基礎(chǔ)與工程技術(shù)體系,創(chuàng)立列車氣動外形結(jié)構(gòu)協(xié)同設(shè)計、列車/隧道耦合氣動結(jié)構(gòu)優(yōu)化等方法,為2022年4月21日“復(fù)興號”高速列車實(shí)現(xiàn)世界最高時速870公里明線相對交會運(yùn)行提供了重要技術(shù)支撐。

西南交通大學(xué)教授王平帶領(lǐng)團(tuán)隊攻堅“高速鐵路軌道平順性保持技術(shù)”,十余年磨一劍,項目成果突破了我國高鐵軌道平順性診斷與保持技術(shù)瓶頸,打破了日、德等國的技術(shù)壟斷,形成了具有我國自主知識產(chǎn)權(quán)的成套理論與技術(shù)體系。王平告訴記者:“在過去,國外仗著技術(shù)壟斷,一組道岔報價500多萬元。在我國實(shí)現(xiàn)該項技術(shù)突破之后,他們立刻將價位降低到180萬元一組。”

科研始終是自主創(chuàng)新最堅實(shí)的底氣。集中力量辦大事則是自主創(chuàng)新最牢固的保障。時任中國國家鐵路集團(tuán)有限公司董事長、黨組書記陸東福認(rèn)為,堅持黨的全面領(lǐng)導(dǎo),為高鐵發(fā)展取得歷史性成就提供了根本政治保證。堅持全國“一張網(wǎng)”、全路“一盤棋”,打破行業(yè)、區(qū)域的局限性,形成與國家重大戰(zhàn)略相貫通、與相關(guān)產(chǎn)業(yè)布局相銜接、與區(qū)域發(fā)展需求相結(jié)合的高鐵發(fā)展規(guī)劃,并保持了高鐵規(guī)劃的穩(wěn)定性、連續(xù)性,實(shí)現(xiàn)了高鐵發(fā)展與經(jīng)濟(jì)社會發(fā)展相互促進(jìn)、相得益彰。

堅持集中力量辦大事。從中央到地方,從科研創(chuàng)新、生產(chǎn)組織到產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用,從研究開發(fā)、規(guī)劃設(shè)計、工程建設(shè)、裝備制造到運(yùn)營管理整個創(chuàng)新鏈產(chǎn)業(yè)鏈,為建成世界最發(fā)達(dá)的高鐵網(wǎng)匯聚了強(qiáng)大合力。

堅持不懈加強(qiáng)關(guān)鍵領(lǐng)域技術(shù)攻關(guān),形成了從高鐵基礎(chǔ)理論、技術(shù)應(yīng)用到成果推廣乃至技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)體系的完整創(chuàng)新鏈條,牢牢地將創(chuàng)新主導(dǎo)權(quán)、發(fā)展主動權(quán)掌握在自己手中,為高鐵技術(shù)實(shí)現(xiàn)從跟跑到領(lǐng)跑的重大躍升提供了高效的實(shí)踐路徑。

堅持產(chǎn)學(xué)研用有機(jī)結(jié)合,推進(jìn)協(xié)同創(chuàng)新、集成創(chuàng)新,形成推動高鐵創(chuàng)新的組合優(yōu)勢;堅持正確的技術(shù)路線,實(shí)現(xiàn)技術(shù)政策、技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)、技術(shù)平臺和技術(shù)布局的統(tǒng)籌協(xié)調(diào)、專業(yè)融合,使高鐵建設(shè)運(yùn)營的成功經(jīng)驗(yàn)在全國范圍內(nèi)快速復(fù)制推廣,形成規(guī)模產(chǎn)業(yè)效益,大大提高高鐵的發(fā)展效率和質(zhì)量。

追求“領(lǐng)跑”

從國家名片邁向引領(lǐng)國際標(biāo)準(zhǔn)

在中國標(biāo)準(zhǔn)動車組采用的254項重要標(biāo)準(zhǔn)中,中國標(biāo)準(zhǔn)占到84%,11個系統(tǒng)96項主要設(shè)備采用了統(tǒng)一的中國標(biāo)準(zhǔn)和型號,中國成為高鐵規(guī)則的重要制定者和重要主導(dǎo)者。

日前,國際鐵路聯(lián)盟(UIC)發(fā)布實(shí)施由我國主持制定的《高速鐵路設(shè)計基礎(chǔ)設(shè)施》標(biāo)準(zhǔn)和《高速鐵路設(shè)計供電》標(biāo)準(zhǔn),兩項標(biāo)準(zhǔn)均是相關(guān)領(lǐng)域的首部國際鐵路標(biāo)準(zhǔn)。國際鐵路聯(lián)盟是鐵路行業(yè)最具影響力的專業(yè)國際標(biāo)準(zhǔn)組織。

近年來,國鐵集團(tuán)專家主持參與了國際鐵路聯(lián)盟高速鐵路、列車網(wǎng)絡(luò)、制動系統(tǒng)等專業(yè)的60余項重要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的制修訂,主持完成的《高速鐵路實(shí)施》和《高速鐵路設(shè)計》兩個系列等11項高速鐵路系統(tǒng)級標(biāo)準(zhǔn),填補(bǔ)了高速鐵路實(shí)施、設(shè)計等關(guān)鍵領(lǐng)域的國際標(biāo)準(zhǔn)空白。

從中國標(biāo)準(zhǔn)到世界標(biāo)準(zhǔn),趙紅衛(wèi)親歷了這段歷程。隨著中國高鐵的快速發(fā)展,趙紅衛(wèi)當(dāng)選UIC機(jī)車車輛分委會數(shù)據(jù)與通信專業(yè)組組長,參與國際和行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的制定及修訂工作?!斑^去的國際標(biāo)準(zhǔn)化組織會議上中國聲音不多。如今,國外同行總會主動邀請中國專家發(fā)言,傾聽中國的解決方案?!?/p>

在國際標(biāo)準(zhǔn)中納入我國的優(yōu)勢技術(shù)與關(guān)鍵參數(shù),為推廣中國鐵路技術(shù),實(shí)現(xiàn)中國鐵路全系統(tǒng)、全要素、全產(chǎn)業(yè)鏈“走出去”提供了標(biāo)準(zhǔn)支撐,創(chuàng)造了有利條件。

創(chuàng)新引領(lǐng)已經(jīng)鐫刻進(jìn)中國高鐵的骨髓。

在中車四方股份公司廠內(nèi)的調(diào)試線上,一列5節(jié)編組的高速磁浮列車在軌道上穩(wěn)穩(wěn)懸浮、啟動,流線型車頭、藍(lán)灰相間的車身,極具科技感。研發(fā)人員正在進(jìn)行一項項精準(zhǔn)調(diào)試,讓高速磁浮系統(tǒng)達(dá)到最佳狀態(tài)。

中國中車科學(xué)家、中車四方股份公司副總工程師丁叁叁介紹,5節(jié)編組的磁浮列車長130多米、重達(dá)300多噸,讓如此龐然大物懸浮在軌道上,并以600公里/小時的速度“貼地飛行”,需要突破大量關(guān)鍵核心技術(shù)。

例如,列車與軌道間的懸浮間隙必須穩(wěn)定保持在10毫米左右,相當(dāng)于一個火柴盒的厚度。當(dāng)磁浮列車時速達(dá)到600公里,車體受到的氣動壓力急劇攀升。為了讓磁浮列車“浮得穩(wěn)”,研發(fā)團(tuán)隊在試驗(yàn)現(xiàn)場整整進(jìn)行了長達(dá)13個月的封閉式攻關(guān),前后做了4000多次試驗(yàn)。

圍繞時速600公里高速磁浮的工程化應(yīng)用,研發(fā)團(tuán)隊還要解決一系列工程技術(shù)難題。如磁浮跨江穿山高速運(yùn)行、氣動設(shè)計、高強(qiáng)度車體、牽引制動、低延時通信、長途多分區(qū)多車輛全自動追蹤、任意點(diǎn)停車、減震降噪等等,每一項都是極大的技術(shù)挑戰(zhàn)。僅以氣動設(shè)計為例。當(dāng)磁浮列車時速達(dá)到600公里,車體受到的氣動壓力急劇攀升,可達(dá)到目前時速350公里高速列車的10倍,而氣動噪聲則隨速度攀升呈6~7次方增長,技術(shù)難度無先例可循。

5年自主攻關(guān),歷經(jīng)1680余項仿真計算、4250余項地面臺架試驗(yàn)和500余項線路試驗(yàn),啃下了一塊又一塊“硬骨頭”,清除了一個又一個攔路虎。2021年7月20日,時速600公里高速磁浮交通系統(tǒng)正式在青島下線,標(biāo)志著我國掌握了高速磁浮成套技術(shù)和工程化能力。

從時速350公里輪軌高鐵到時速600公里磁浮列車,中國,又一次引領(lǐng)世界鐵路技術(shù)邁向新的突破。(記者 蘇曉洲 段續(xù) 王凱)


責(zé)任編輯:王靜

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