风驰电掣:中国高铁发展一日千里(上)

2019-08-30   江苏省科协

对于高铁,今天的中国人已再熟悉不过。中国国土面积广阔,人员流动大,中国铁路人将高铁修遍了祖国的大江南北,我们深深地受惠于它的高速、准时与便捷,不少人早已将它当做了生活中不可缺少的一部分。

高铁,作为中国新四大发明(高铁、支付宝、共享单车与网购)之一,成为中国走向世界的一张亮丽名片。

提速,提速,再提速

1978年10月22日,时任国务院副总理邓小平抵达东京,开展为期8天的对日访问行程。这是中国国家领导人第一次访问日本。根据行程安排,邓小平在10月26日要从日本东京去京都。东京到京都的距离大约是370千米。这一距离颇为尴尬,坐飞机,太近,刚起飞还没坐热乎就要降落;坐汽车,略远,需要四五个小时,容易让人疲惫。于是,日方人员极力向中方推荐乘坐新干线。新干线是贯通日本全国的高速铁路系统,是人类历史上第一条时速突破200千米的铁路。

在邓小平访问回国不久,中国铁路人便开始着手进行第一次高速试验。试验路段选在了条件相对较好的京广铁路石家庄至保定段,试验段总长131千米。这次试验所获得的成就让所有中国人震惊--大家从来不曾想过原来咱们的火车也可以跑出165千米的惊人高速,这极大地增强了中国铁路人的自信心。

现在,160千米的时速对我们来说算不上一个很快的速度了。2015年6月4日,印度从新德里到阿格拉运行的特快列车,115分钟试跑了195千米,当其最高时速160千米的新闻传入中国时,网友纷纷开启了吐槽模式,调侃其速度太慢。其实,大家千万不要小瞧了它,时速160千米又称为准高速铁路,对于攻克高铁技术来说是一个不小的技术难题,是时速120千米的普速铁路向时速200千米的高速铁路跨进的拦路石。

我国铁路人也曾不可避免地在这个拦路石前费了不少功夫。早在20世纪80年代末,原铁道部就曾希望改变国内低速铁路的落后状态,并将突破口瞄准了时速160千米的准高速上。广深铁路因其特殊的地理位置、迫切的提速需求及路段距离适中等多方面原因,成为提速先锋的不二之选。1991年广深准高速铁路建设领导小组正式成立,总投资48亿元。广深准高速铁路作为提速先锋,各项技术都需要稳扎稳打地一项项去攻克,没有很多可供建设参考的前例及经验,它实质上是我国向高速铁路进军的科研试验性项目。有人将它的建设过程总结为“五边”,即边科研、边设计、边施工、边运营、边完善。为了配合广深铁路时速160千米的要求,中车戚墅堰公司为其专门研制了一款东风11型内燃机,因其外观设计,被民间称为“狮子”。“狮子”不负众望,在下线的第一次试验中就跑出了时速167千米的好成绩。1994年4月11日,0001号“狮子”在铁科院环形试验线中更是拉着7辆铁路客车跑出了时速183千米,创造了当时的中国铁路第一速。1994年12月22日,广深准高速铁路正式投入运营,成为中国第一条准高速铁路,并广受好评,有效扭转了因速度过慢而丧失的竞争力。

广深铁路的重大意义不仅仅在于它为广深路段的人们提供了便利快捷的交通,更重要的它是中国铁路向高铁迈进的第一步。广深准高速铁路作为高速铁路的试验田,凝结了无数技术创新,其中共有800多项科技成果被授予铁道部科学技术进步奖,时速200千米的电气化新技术更是荣获铁道科技进步一等奖。在广深准高速铁路的建设中,我们引进了法国阿尔斯通公司的计算机联锁系统,租用了瑞典ADtranz一列X2000列车,进行了广深高速电气化工程改造等,这一系列新技术的采用,是我国高速铁路的伟大尝试,为接下来的全国大提速及国产高铁自主研发打下了坚实的基础。

广深铁路仅仅是中国庞大铁路运输网中的短短147千米,它的提速扭转不了全国铁路在与高速公路和航空的竞争中的整体下滑趋势,因此全国铁路大提速迫在眉睫。自1997年起,从南到北、从东到西,我国铁路人不断进取,在铁路主要繁忙干线上紧锣密鼓地实施了六次大面积提速,掀起了波澜壮阔的大提速高潮。十年时间,提速线路由少到多,由重点城市到大江南北,迅速扩展,形成了“四纵四横”、覆盖六大主要干线(京沪、京广、京哈、京九、陇海、浙赣)的提速网络,总里程达到16500千米,结束了我国铁路运营速度长期在低水平徘徊的历史。

中国铁路的首次大提速是在1997年4月1日,京沪、京广、京哈等主要干线实施的提速,拉开了铁路提速的序幕。2007年4月18日,实施了中国铁路第六次大提速。这次提速共涉及京哈、京沪、京广、胶济等18条线路,提速干线部分区段可达到时速250千米,将我国铁路客运能力提高了18%,主要城市间的旅行时间总体压缩20%~30%。这标志着我国铁路既有线路提速已经迈入世界先进行列。

2017年4月18日,中国铁路再一次调整运行图。这是自2007年以来铁路最大幅度的一次调图。调图后,全国铁路开行旅客列车总数达到3600对,其中高铁组列车2530对,成为“主力军”。实行新的运行图后,部分普通旅客列车的旅行速度进一步提升。时速120千米提高至128千米运行,时速160千米提高至200千米运行。新建的250客运专线将按设计时速运行(时速258千米),时速350专线提高到380千米运行。

技术引进、消化、吸收再创新

现实生活的发展终究不同于小说中的理想化,中国高铁不是带有金手指的主角,只要稍一努力就能够一蹴而就、从无到有、完美逆袭。我国铁路发展落后于德国、日本等国家百年的历史无可否认,中国高铁之所以能够如此迅速地发展起来,除了中国铁路人的不懈努力,还离不开技术引进与吸收。

中国高铁磕磕绊绊走过十几年后虽有进步,但发展速度仍远远慢于国内经济发展速度,国内巨大的交通压力等不及它这样蹒跚前行。在2003年,中国高铁迎来了巨大转弯,铁道部提出了铁路发展新思路:铁路跨越式发展,即以最短的时间、较少的环节和较少的代价,追赶发达国家铁路水平。实现这样的目标再走以前发展的老路子肯定是行不通了,因此,“技术引进、消化吸收再创新”的新思路浮出水面。

有了目标与思路,高效率的中国铁路人便很快付诸行动。其实,技术引进在我国各行各业都有所体现。改革开放前,因历史原因我国许多地方都处于发展较低水平,百业待兴。改革开放后,各行业通过引进国外先进技术然后自我消化的方法实现了迅猛发展。中国铁路一路走来虽也处处可见技术引进的身影,但其中最不可忽视、促使中国高铁完成大步追赶、弯道超越的一次引进,莫过于2004年铁路动车组的公开招标。

动车组,全称动车组列车,是现代火车的一种类型,由至少两节带驱动力的车厢(简称动车)和若干节不带牵引力的车厢(简称拖车)共同组成。

2004年6月17日,中国铁道部为铁路第六次大提速进行时速200千米动车组招标。此次《时速200千米铁路动车组项目招标邀请书》的拟定,铁道部可谓是煞费苦心,明确要求投标企业必须是“在中华人民共和国境内合法注册的,具备铁路动车组制造能力,并获得拥有成熟的时速200千米铁路动车组设计和制造技术的国外合作方技术支持的中国制造企业(含中外合资企业)”。这个限制条件就很耐人寻味了,首先,必须是中国企业才能投标,也就是说当时技术最为先进的日本高铁制造业、德国西门子、法国阿尔斯通、加拿大庞巴迪等不能直接参与投标。但单纯的中国企业也不能参加,还必须有技术成熟的国外合作方的技术支持。这就意味着外国企业如果想来中国巨大的高铁市场分一杯羹,就必须和中国企业抱团。铁道部设置了“技术转让实施评价”考核,由动车组联合办公室作为考察机构,考察中国中标企业的学习情况。一旦学习不达标,可以不付钱。

此次招标还设立了三大原则:第一,关键技术必须转让;第二,价格必须最低;第三,必须使用中国品牌。为了使此次引进先进技术能达到最大利益化,中方采用了“战略买家”策略。也就是在招标前,把国内的几十家列车生产企业召集在一起,以国家大局和技术引进为重,明确指定只有四方机车车辆股份有限公司和长春客车股份有限公司能同国外厂商合作,其他企业不要同外方接触。为夺得订单,日本高铁制造业、德国西门子、法国阿尔斯通、加拿大庞巴迪都使出了浑身解数,同中方两家企业展开艰苦卓绝的谈判。由于两家中方企业拥有绝对主动权,谈判中也就十分硬气。最终,南车四方与庞巴迪成立的合资公司中标20列,拿出了Regina C2008型动车组,引入中国后命名为CRH1A型动车组;南车四方与日本大联合组成联合体,中标60列,拿出了新干线家族“疾风号”E2-1000系的4动4拖版,引入中国后命名为CRH2A型动车组;长春客车与阿尔斯通组成联合体,中标60列,拿出以“潘多利诺”宽体摆式列车为基础,以芬兰铁路SM3动车组为原型的动车组,引入中国后命名为CRH5A型动车。

就这样,我国以较低的价格拿到了比较先进的高铁车型和技术。值得注意的是,为了确保我国能够真正消化这些技术,招标书中规定每包(20列为1包)里仅有1列原装进口的原型车,2列为散件进口、国内组装,其余17列需国产化,且最后一列国产化率需达到70%。

就是在这样的条件下,我国找到了技艺高超的老师及实战研究平台,积累了充分扎实的理论、实践知识,为自我创新奠定基础。外部条件具备了,我国铁路人也确实自身争气。当时有很多人都不认为中国真的能够学到技术,日本川崎重工总裁也曾断言中国要先用8年时间掌握时速200千米的技术。可中国铁路人自强不息,刻苦钻研,甚至在此次订单的后期便开始自己研发新车型了。

这次的技术引进到底效果如何?检验的时刻很快就来了。在2005年高速列车的第二轮招标中,前面落选的西门子吸取教训,与唐山客车组成联合体,拿下了60列时速300~350千米动车组订单,即后来的CRH3C型动车;而南车四方股份公司不再寻求组建联合公司,而是独自拿下了60列时速300~350千米动车组订单。2007年12月22日,中国首列国产动车组--CRH2C型动车组下线,测试最高时速近370千米。后来该车型又经历了不断改造优化,在2010年跑出了时速393千米。

可见,通过此次“技术引进、消化吸收再创新”行动,我国高铁犹如加上了助推器一样,大跨步地开始补足差距、追赶世界先进水平。接下来,更是开启了不断自我研发、攻坚克难的新征程。(来源:江苏科技报)