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小时候,总听老爸讲这样一个真实的笑话——他们新兵入伍出去拉练,途经某处火车道时看到一列火车疾驰而过。这时,一位从未与此物谋过面的大哥突然感慨道:好家伙!这个玩意趴着还能跑这么快,要是哪天站起来还怎么得了啊……几十年过去了,虽然火车没能如他所愿站起来,但依然趴着奔跑的它们,速度还是大大超越陆地上所有直立奔跑的东西,而且越跑越快,比风还要快。
从青岛市中心开车一直向北大约55公里,是青岛市城阳区荆洪滩县。
一片空旷的工业区中有一些厂房。它们不高,但是很长,朴素的颜色和呆板的建筑形式让它们多少显得有些“落伍”。这里就是南车四方机车车辆股份有限公司。也是在这里,即将诞生我国第一列自主研发的时速300公里的动车组。这些厂房就是组装列车的车间,由这里组装完成的高速列车将在2008年奥运会前夕在新修建的京津客运专线上投入运营。时速300公里的动车组是在引进消化吸收的基础上,完全由我国自主设计、制造,中国将由此成为继日本、法国、德国之后第四个能够独立研发制造时速300公里的动车组的国家。
造车如做外科手术
在南车四方机车车辆股份有限公司的总装车间,整齐地摆放着一堆堆几十米长的铝合金板,车间里火花飞溅,正在有条不紊地进行焊接。记者在焊接车间看到一个由木板制成的流线型车头,其样式和动车组一模一样,这个木头模型是用来干什么的呢?“这是车头模型,动车组的车头就是照着它焊接的!”南车四方机车车辆股份有限公司副总工程师张洪告诉记者,列车时速达160公里以上后,受到的空气阻力将明显增加,因此这种列车将是全列密闭,一方面是为了降低噪声,二来抵御列车高速行驶时车厢外巨大的气体压力。车身“穿着”铝合金外衣,就是因为铝合金的重量大大低于钢铁,有利于列车减重提速,还能提供良好的气密性。动车组的车体全部由铝合金焊接而成,这种特制的铝合金硬度大、重量轻,因而成为动车组车体材料的首选。另外,由于高速行驶的列车相比飞机更易遭遇飞鸟、碎石、雨雾等近地面物体的“袭击”,因此“子弹头”挡风玻璃的防撞和透视性也要参考飞机驾驶舱玻璃的相关技术参数。当然,车体工艺的要求才是最高的——车体最薄处仅1.5毫米,焊接的时候就像外科医生实施精细的手术一样。
核心技术研发成功
目前,时速200公里的动车组已经奔驰在包括胶济线在内的多条铁路线上,时速200公里的动车组集机械制造学、电力电子学、空气动力学等多门学科于一体。中国已掌握高速动车组总成、车体、转向架、牵引变流、牵引控制、牵引变压、牵引电机、列车网络控制和制动系统等9项关键技术,以及受电弓、空调系统等10项主要配套技术。而最让设计人员自豪的,莫过于高速列车运行控制系统的研制成功。这一系统是根据我国铁路运行的实际情况,历经3年时间自主研发而成的。在这一控制系统的掌控下,列车能够做到完全自动、恒速行驶,当出现异常情况时,列车可以自动减速或停车。
南车四方机车车辆股份有限公司副总工程师吕任远向记者提供了一份试验报告。这份报告记录了首列国产化高速列车艰苦的研制过程。这份报告显示,仅仅为对引进技术进行充分验证,该公司就留下了600页的纸质试验记录、数百兆的电子数据记录。“为了获得重要的数据参数,我们共进行了长达6万公里的线上试验,相当于环绕赤道一周半。”
静态检测需八天八夜
据介绍,在一列高速列车上,光是电线就有8万多根,而一整列动车组由70多万个零部件组成。这么多零部件组装在一起,如何能保证它们各自正常运转?
记者在静态检测车间看到,两列动车组正通电进行静态运行。“128号线路测试正常!”“281开关正常!”……记者走进一辆动车组的车头,几十名技术人员面对大片的开关和电线正在忙碌地进行检测。副总工程师张洪介绍,整个列车组装完毕后,首先到静检车间,在列车通电不移动的情况下,让车上所有的零部件进入工作状态,而这一静态检测需要坚持8天8夜,技术工人24小时值班记录。
8节车厢“动”的多
与第六次铁路大提速中精彩亮相的200公里动车组相比,300公里动车组对车辆动力性、安全性要求更高。现有铁路轨道已经满足不了技术要求,300公里动车组将在新铺设的客运专用线上行驶。200公里动车组8节车厢使用“4动4拖”技术,300公里动车组同样是8节车厢,但采用了“6动2拖”的技术,因此动力更强劲。此外,从安全角度出发,200公里动车组使用的16列大编组动车组,还没有考虑应用在300公里动车组上。
动车组要配卧铺和餐车
“我们于2005年12月承接了时速300公里动车组的制造任务。时速300公里动车组集机械制造、电力电子、信息技术、材料科学、空气动力学等多门学科于一体,其技术的复杂性、艰巨性在中国轨道交通装备制造史上前所未有,每列动车组仅零部件就需要近80万个。”南车四方人士介绍说,为确保时速300公里动车组的安全可靠,动车组的高速转向架疲劳试验将达到一千万次以上。目前,南车四方已经掌握了时速300公里动车组的轻量化车体制造、转向架制造和系统集成等关键技术。结合旅客的个性化需求,南车四方还将研发出更具人性化的VIP车、餐车等系列产品,以及16列大编组动车组,长大编组卧铺车,实现动车组产品系列化。今年年底,国产首列时速300公里动车组将竣工下线,国产化率将达到80%以上。预计2008年3月份交付用户首批10列动车组。
另据了解,时速达350公里的动车组设计制造工作在中国南车集团已全面启动,这将使中国在不久的将来拥有涵盖时速200公里至350公里动车组系列产品。
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