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自主?创新?徒弟已超越师傅

 q1338 2016-10-18

采访 程也

国务院关于“引进先进技术,联合设计生产,打造中国品牌”的战略决策让人们想起“站在巨人的肩上”那句名言。能够站到巨人的肩上已属不易,再要有所发展更是难上加难。在京津城际高铁开通运营一个月的时候,铁道部副总工程师张曙光教授向京城60多位媒体记者介绍中国高铁技术时曾说:“中国用6年左右的时间跨越了世界铁路发达国家一般用30年的历程,形成了具有完整自主知识产权的高速铁路技术体系。”

《社会观察》:中国北车从引进国外先进技术到取得自主知识产权的领先技术经历了怎样的过程?

孙永才:在铁道部的精心组织下,我们通过技术引进消化吸收再创新,按照“先僵化、后优化、再固化”的途径,搭建了200-250km/h和350km/h两个具有国际一流水平的高速动车组设计制造平台,研制的“和谐号”CRH3动车组创造了394.3km/h的“中国第一速”,担当了京津高速客运专线运营任务;CRH5动车组承担了京哈、京广、秦沈、石太等客运专线的运营;搭建了4个国际一流的大功率交流传动机车设计制造平台,研制的和谐D2、和谐D2B、和谐D3、和谐D3B以及和谐N3型大功率交流传动机车,成为大秦、京沪、京广等铁路干线货运的主力。通过集成创新,城轨和地铁车辆,引领着中国城市轨道交通装备技术发展的方向。在引进、消化、吸收再创新的过程中,我们经历了很多曲折,付出了很多汗水,积累了很多经验。

我国高铁的起步远远落后于世界先进水平,所以必须向先进国家先进技术学习。但是,单靠技术引进,常常会经历这样的过程:引进新技术,逐渐落后,不得以之下再去引进另一个新技术。因为核心技术往往是人家有所保留的,不可能轻易被我们“拿来”。而且我国的路况又有我们自己的特点,在实际应用上有时也不能完全照搬引进的技术。而如果放弃技术引进,完全依靠自主研发,则我们需要等很长的研制周期,这无疑也不是个好办法。因此,必须形成自主创新,走可持续发展的道路。

《社会观察》:中国北车对创新的理解是怎样的?

孙永才:我们认为自主创新与技术引进并不矛盾,技术引进能够成为增强自主创新能力的重要途径。我们对转让技术与工艺进行还原设计与应用试验,找出引进技术与传统技术的异同。技术引进使我们能够借鉴国际同行发展的成功经验,在较短时间内用较小的代价,缩小我们在研发、设计、制造等方面与世界先进水平的差距。比如,在五六年之前,唐车公司是一个只能设计制造时速160公里等级列车的铁路客运装备企业。就是靠引进、消化、吸收、再创新,最终到拥有完全自主知识产权,唐车用几年时间走完了国外企业20年的路。每项创新我们都会以标准和文件的形式固定下来。国外是靠成熟的产业工人按脑海里的习惯去做,而我们的工人则靠规范、标准后的文件来完成这种流程。举个小例子,现在唐车的高速动车组接线工序的接线合格率创造了同行业的世界之最,现在员工实行“一口清”管理,就是对工艺规程要一气背下来,要有良好的职业操守,养成好习惯,形成好文化。

中国北车一直不断加大对研发的投入,研发费用占销售收入的投入比率由2004年的1.87%提高到2008年的3.6%,到2011年,这一比例将可能达到5%。“十一五”的5年时间里,中国北车专利申报量超过1500项,其中发明专利占15%,专利拥有量跻身中央企业15强,国内同行业第一名。

《社会观察》:据说去年保春运期间您一直在武广线坐镇,没有能够回家过年。

孙永才:是的,的确非常忙,压力也很大,但是看到高铁安全运行,我心里很高兴,也有自豪感。京津线上的高速列车均为中国北车生产的CRH3动车组。2008年8月1日通车运营,运营时速达350公里,列车直达运行时间30分钟,列车最小追踪间隔为3分钟。这条铁路的设计、建设和运营,全面贯彻了资源节约、环境友好的要求。武广高铁则路况十分复杂。武广客运专线经过的桥梁和隧道总长度占到线路总长的66.7%,其中,桥梁684座468公里,隧道226座177公里。这两组数字,成为已建世界高速铁路之最。在这样一条桥梁隧道众多的线路上,要保证时速350公里的高速列车安全会车、遇到紧急情况安全驻停等的确非常非常困难。围绕武广线,我们进行了一系列技术攻关和技术优化,武广高铁正式运营前进行线路试验过程中,中国北车的CRH3动车组创造了两列重联时速394.2公里的世界最高速度。“两列重联”就是每列8节车厢,两列并排共16节车厢一起跑。载客翻了一番,达到1220人。这可以说是武广高铁的特色之一,两列都是时速超过350公里的动车绑在一起同时来运行,这在世界上是绝无仅有的。这就好比两个跑得飞快的人,一前一后手拉着手同时跑,要达到高速,又要保证高效率协同,这是一个非常大的技术难题。

随着中国高铁建设的突飞猛进,我国的高铁技术也顺利实现了从“引进来”到“走出去”的战略转变。中国高铁在国际上产生了重大影响。高铁输出已经从梦想变为现实。在第七届世界高速铁路大会召开期间,中国铁道部与法国阿尔斯通签署了长期合作协议,双方将联手开发用以满足中国国内及国际市场需求的先进铁路产品,包括与中国北车合作的城际车辆、高速列车、机车等,还有用于城际列车和高速铁路的信号系统。

《社会观察》:中国北车和法国阿尔斯通公司一直保持很好的合作关系吗?

孙永才:中国铁路中长期发展规划出台后的近6年时间里,中国北车在铁道部和有关部委的帮助下,先后与阿尔斯通公司和西门子公司等8家国际知名公司合作,始终秉承真诚、互利、互惠的原则,我们建立起了良好的合作关系,不仅成功搭建起两个世界领先的高速动车组技术平台、四个世界先进的交流传动大功率机车技术平台和两个大型养路机械技术平台,而且还提升了工艺制造管理水平和锤炼出一大批轨道交通技术拔尖人才。

纵观当今世界,各国都在为打造一流的高速列车,进行着不懈的努力。都在极力抢占高速列车运行速度的制高点。2008年4月11日,时速350公里国产CRH3型“和谐号”动车组在中国北车唐山轨道客车有限责任公司下线。中国也由此成为世界上仅有几个制造时速350公里高速铁路移动装备的国家之一。京沪高铁开通后,将主要使用自主创新的CRH380新一代高速动车组,运行时速380公里。12月3日,CRH380列车在京沪高铁试车中跑出486.1公里时速的世界纪录,让人惊叹。中国铁道部称,486公里是京沪高铁新车的最高速度,但并不是中国高铁的速度极限。明年,中国还将用专门的试验列车冲击500公里以上的速度。

《社会观察》:时速300公里以上,列车每提速10公里都要克服很多困难,大体来说都有哪些方面需要技术攻关?

孙永才:列车高速运行需要涉及弓网关系、轮轨关系、流固耦合牵引和制动等许多方面的创新、优化和提升。通常,列车时速超过300公里以后,90%以上的阻力来自空气。为减少列车的空气阻力,从头形流线型设计到各种功能设计都需要有所创新。比如,我们对武广动车车顶的导流罩,包括车厢的一些导流部件,都进行了性能优化,使整个动车组的阻力降低了5%左右。阻力的降低意味着牵引功率的增加,也就是说利用同样的牵引功率,还富余5%的余量,动车就能保持高速、进行长跑。同时,科技人员还对制动的控制逻辑也进行了优化,使它能跑得快,也能很好地及时停下来。车体的气密性对于安全性非常重要,有时列车在隧道里要承受6000PA的强度,如果两辆车会车,可能瞬间在车体的外部整个表面增加巨大的压力。反之,从隧道出去时,车厢里面则会对外面产生张力。为了解决这个难题,科研人员做了160项计算,105项线路实验,把所有的结构点、吊座、吊梁、裙板还有底板,做了应力点测试,保证车辆通过隧道这么大的压力后,结构件还能够保持20年以上的寿命。其他还有很多方面的技术,我们一般说可以概况为九大关键技术,包括车体、牵引、控制、制动、牵引电机、变压器、空调系统等。

根据国际铁路联盟(UIC)的定义,高速铁路是指通过改造原有线路(直线化、轨距标准化),使营运速率达到每小时200公里以上,或者专门修建新的“高速新线”,使营运速率达到每小时250公里以上的铁路系统。

《社会观察》:磁悬浮与高铁相比有什么不同,为什么现阶段看来是高铁胜出?您对高铁的未来发展有怎样的展望?

孙永才:悬浮列车是一种没有轮轨粘着关系的陆上无接触式有轨交通工具,时速可达到500公里。它的原理,是利用常导或超导电磁铁与感应磁场之间产生相互吸引或排斥力,使列车“悬浮”在轨道上面或下面,作无摩擦的运行,从而克服了传统列车轮轨粘着限制、机械噪声和磨损等问题,并且具有启动、停车快和爬坡能力强等优点。目前来看,磁悬浮和既有线路的制式不统一,无法联网。磁悬浮的造价相对更加昂贵。目前磁悬浮在世界,包括我国,商业运营的很少,获取的经验也很少。而已有的轮轨技术在我国已经广泛应用,这方面的经验也很多,所以,中国高速铁路采用的是轮轨技术。但是,磁悬浮技术在我国的科研机构和企业也包括我们中国北车有了一定的技术研究和产品研发。

我觉得将来会有更多性能更优秀的高铁被研制出来,那是适应我们国家不同区域环境下的高铁,比如适应高寒地区、高风沙地区等等。高铁的技术进步涉及许多方面,也带动了各个领域的发展,比如电子电器制造业、冶金行业、化工行业、信息化领域等等,我认为,未来将会出现进一步智能化的高铁。高铁技术的发展对城市联动、经济发展也将产生巨大的作用。

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