“飞”速铁路

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  耗时半个世纪,日本新干线铺设了2325公里,平均运营时速243公里;
  历经20载,德国城际高铁贯通了1560公里,平均运营时速232公里;
  飞跃十年,中国铁路实现了六次大提速,时速达250公里;
  仅用5年,中国高速铁路突破了2700公里,平均运营时速逾300公里,总里程与运营时速双双跃居世界第一。
  在新中国抢修和恢复铁路运输生产进程中,中央军委铁道部作出了筹建新中国铁道科研机构的决定。1950年3月1日,铁道部铁道技术研究所正式成立(中国铁道科学研究院前身,以下简称“铁科院”)。自成立60多年来,铁科院走过了曲折而又辉煌的路程。现任铁科院常务副院长、院学术委员会副主任委员、院学位评定委员会副主席的康熊,陪伴铁科院历经恢复与振兴以及改革与发展等重大历史时期。长期以来,他工作在铁科院的科研生产和科研管理一线,见证着中国铁路的每一次飞跃。傲然支撑在中国铁路光辉里程碑的背后,他用自己的青春热血、智慧和汗水与众多铁路科技工作者一道将中国铁路的技术推向一个个更高的台阶。
  1次自然而然的邂逅,情定30年
  ——“到现在,我在铁科院已经整整30年了,从没离开过。”
  “不止一次有人问我,当初为什么会选择铁路这个工作。”康熊思考了一下,“也没有什么原因,就是这么自然而然和铁路走到了一起,就像歌里唱的这就是稀里糊涂的爱吧。”
  康熊这段稀里糊涂的爱,扎根于他的青少年时期。高中毕业后他到农村插队,经历过上山下乡的苦,也尝过工人劳动的累,更体会到知识的重要。1977年,中国高校招生制度进行了改革,恢复了统一考试制度,570万考生走进考场,康熊就是这支世界考试史上人数最多、规模最大的考试大军中的一员,在填报志愿时,他选报了西南交通大学电气工程系,经过残酷的考试,他拿到了西南交通大学电气工程系的通行证,开始了四年的铁路学习之旅。
  1982年,大学毕业的康熊被分配到了太原铁路局科学技术研究所,经过一年的实践后,他又拿起了课本,来到了铁科院继续硕士研究生的课程,这一来就是30年。在这30年里,他攻读了硕士学位,并从底层的工作一点一滴地做起,踏踏实实、勤勤恳恳,收获满载:1994年他获评为“铁路青年科技拔尖人才”;1996年获“铁道部有突出贡献的中青年专家”称号,同年享受政府特殊津贴,并获铁道部“火车头奖章”、被批准为硕士生导师;1999年获“全国五一劳动奖章”、全路先进工作者;2002年获茅以升科学技术奖;2003年被批准为博士生导师;2003年、2007年、2011年连续三届获评为“铁路专业技术带头人”;2010年获评“全国优秀科技工作者”;2011年获“十一五”国家科技计划执行突出贡献奖,何梁何利基金科学与技术进步奖;2013年获第十一届詹天佑铁道科学技术奖大奖。
  10年6次跨越,时速350公里的幸福
  ——“我们把时速从120公里提到了160公里,这就是进步。”
  人们的每一步行动都是在书写自己的历史。也许在一些人的眼里,从120公里到160公里再到250公里,并不是一个遥不可及的距离,但在康熊和铁科院团队成员的眼里,每1厘米的前行,都意味深重,不容忽视,每一次速度的提升,都是经过千锤百炼,反复实践才得来的。
  在上个世纪90年代,中国的铁路旅客列车时速最高还不到120公里,货车的速度也在五六十公里左右徘徊,和当时的发达国家相比,还存在很大的差距。为了拉近这个距离,满足人们日益增长的生活需求,作为铁科院技术负责人,康熊全程参与了铁路六次大面积提速的各项测试试验和提速技术条件等技术规范的编写。
  前五次的铁路大提速完全是基于既有线路进行的改造和提升,在原有的框架中寻求着突破,尝试着创新,“把铁路时速从120公里提到160公里,这意味着我们对速度的理解,对技术的要求又上了一个台阶。”第六次的提速相较于前五次的提速有着质的不同,在既有线路上不仅要达到速度的提升,还要承担着货物的运行,这对于康熊和他的团队来说是一个门槛,更是一次挑战。鉴于德国、法国、意大利等一些发达国家在既有线列车运行速度已经提高到了200公里及以上,康熊与铁科院这个庞大的科研力量一起,大胆借鉴,进行了长期的反复的科学实验,掌握住了时速200公里及以上既有线提速的成套技术,对既有线进行了全面的技术改造,为线路基础的安全可靠性提供了充分的保障,甚至在速度上还留有充足的进步空间,从1997年铁路旅客列车时速最高140公里,到2007年动车组最高时速达到了250公里,全国旅客列车速度普遍有较大提高,完成了一次次完美的跳跃,推进中国铁路既有线提速技术跨入世界先进行列。
  除此之外,自1995年以来,康熊在沪宁线、京秦线、北京环行线提速试验工作中负责技术、组织协调工作,并参与全部试验工作;在提速研究的基础上,负责编写了《三大干线客货列车提速试验总结及装备技术条件研究论证报告》,成为我国铁路提速的重要技术文献。
  高速5年走完40年,让中国享受零距离
  ——“咱们国内的高速铁路,绝不比世界上任何一个国家的差。”
  时速180公里,这是强台风的速度;
  时速300公里,这是波音飞机起飞的速度;
  时速350公里,这是目前中国高速列车的运营速度。
  1999年8月16日秦沈客运专线全面开工建设,开启了中国高速铁路的先声。康熊说:“在当时,秦沈客运专线预先设计的是每小时250公里的速度,为此我们在轨道、接触网、机车车辆等方面,做了大量的试验。”2003年10月12日秦沈客运专线正式开通运营,全线设计时速达到200公里或以上,并预留时速250公里的提速条件。它是中国自己研究、设计、施工的第一条快速铁路客运专线,加快了中国铁路客运高速化的进程。   5年中,我国高速铁路运营里程将近1万公里,几大干线全面贯通,四纵四横。这五年的辉煌主要以2008年京津高速铁路为标志。14年前,北京到天津只有一列绿皮直达车,一天两个往返,单程120分钟。康熊感慨地说:“现在,京津高速公路达到了350公里的运行时速,30分钟就能走完全程,相当于上班的时间,这在以前是从来不敢想象的,至此,展开了我国高速铁路的快速发展。”
  “高速铁路多半为新建铁路,以前的铁路多是既有线路改造,这是两个概念。现在我们主要是新建,怎么紧紧围绕着安全把速度搞上去,为此我们又做了很多的科研工作。”康熊动情地说,“虽然大家对铁路有各种的意见,从国民的经济发展,确实有很大的带动作用。咱们国内的高速铁路,绝不比世界上任何一个国家的差,美国甚至还没有高铁呢,这是让人很自豪的一件事情。”
  以京津铁路为起端,中国的高速铁路发展如火如荼地进行着。康熊告诉我们:“其实京广高速线是分了两段开通的,最早是2009年12月26号,从武汉到广州,开通时时速为350公里。”为确保安全实行,康熊和团队成员日夜奋战在铁路一线,一年时间内在武广线做了无数次的试验,“因为京津高速的时速虽然也是350公里,但是在这条120公里长的京津高速中途没有弯弯曲曲的隧道、高低不平的坡道。但是武广线却是穿梭在高低起伏的山区里。”康熊和他的团队不仅面临着高速列车在隧道里交汇的技术难题,还要兼顾着在隧道中运行的列车的安全和旅客在隧道、大山中坐车的舒适度问题。面对着接踵而来的新问题,康熊一一接招,积极开展列车牵引仿真计算,取得列车牵引理论和试验技术突破,解决了在多隧道、长坡道山区等复杂区段重载组合列车试验测试技术难题,“我们做了一年的试验才搞通这些问题。”
  4亿重载,时速80公里的奇迹
  ——“拉这么重的货物,列车还以每小时80公里的速度在这么陡的坡上跑着,全世界都没有这样跑过。”
  2008年元月,灾难性的雨雪天气正以暴虐的方式,袭向即将踏上春运旅途的移民大军和整个神州大地。为最大限度发挥大秦铁路作用,有效缓解煤炭运输紧张状况,铁道部继续要求大秦铁路实施持续扩能技术改造,大量开行重载组合列车。
  不同于京津铁路沿途的一马平川,从山西大同到河北秦皇岛的地势是自西北向东南倾斜,相当于从山上向山下走,在这条陡坡上,要运送承载着2万吨的货物,还要保持着每小时80公里的速度,怎么确保不脱轨,这条牵扯到纵向动力学,牵引与制动等众多专业问题的大斜坡横放在了康熊等科研人员的面前。
  “铁肩担道义”。从上世纪50年代开始,中国铁道科学研究院就坚持“一切为科研,科研为运输”的办院方针,80年代,大批科研骨干投身于“北战大秦、南攻衡广、中取华东”的建设,承担了大秦铁路双线电气化万吨重载运煤专线和大瑶山双线长隧道以及客运扩编、行车安全保障的重要科技攻关任务。康熊感叹地说:“要把640公里长双线电气化的大秦线,从当时设计的年运量1亿吨煤提升到现在4亿吨的运量,这里面需要我们去解决太多的技术问题。”
  一切的重大责任是德行与智慧。在大秦线重载试验中,康熊带领科研人员为了达到提高运量但又保证安全的目标,针对“坡陡、车重、天气恶劣”等一系列问题,研究怎么合理操纵,怎么对车辆、线路、牵引供电进行技术改造,建立了列车牵引计算多质点数学模型,开展2万吨重载列车同步控制、强非线性纵向动力学和列车优化操纵仿真研究,仅仅在大同地区开展的重大试验就不下20次。通过这一系列的技术改造提升后,现在的运营能达到4.4亿吨。
  理论来自于实践,又指导实践。康熊和团队成员将辛勤研究得出的理论一次次融进实践这个大熔炉不断地锤炼。在这个大熔炉中,温度的调试,火炭的添加都是康熊和团队成员亲身体验而推定出来的,然而,一次的试验并不足以断定安全的系数,他们还要不厌其烦,试验、总结、再试验,再总结,多次论证、调整、实践,完完全全确保没问题,才会将列车交付使用。
  大秦铁路煤炭全线2008年运量突破3.4亿吨,运量逐年大幅度提高,成为世界上年运量最大的铁路线,2010年12月26日大秦铁路提前完成年运量4亿吨的目标,为原设计能力的4倍,登上了世界铁路重载运输的高峰。这是一次质的提升,更是一次新的突破,他们在这次战斗中,收获了“大秦线2万吨重载列车试验研究报告”,为成功开行2万吨重载列车提供技术支撑;2008年以“大秦铁路重载运输成套技术与应用”荣获了国家科技进步奖一等奖,因“大秦2万吨重载组合列车系统集成创新”荣获了部级科学技术奖特等奖。
  做列车安全的先行者
  ——“我们铁科院做了这么多年的试验,就是紧紧围绕安全这个永恒的主题”
  一辆列车牵系着无数家庭的命运,10多年来,康熊带领团队研究确定了我国高速铁路关键技术参数,提出高速铁路系统试验理论方法和评价体系,研制出高速综合测试列车,构建了以高速综合检测列车为主要手段的移动检测和地面检测相结合的联调联试技术平台,攻克了高速铁路联调联试核心技术,为人们的出行保驾护航。
  中国铁道科学研究院以促进中国铁路科技进步为己任,发扬“创新、勤奋、严谨、和谐”的院风,“我们铁科院做了这么多的安全试验,没有一次安全事故。”这离不开铁科院严格的安全规章制度,包括康熊等科研人员在设计方面的合理和对安全的有效控制。“每次测试高速、重载列车的时候,你真不知道测试时会发生什么样的事情。”康熊和团队成员的主要任务就是紧密围绕铁路既有线提速、高速铁路建设、铁路重载运输、铁路信息化、铁路运输安全保障、铁路装备现代化、城市轨道交通等技术领域积极开展科技攻关和服务,在他们测试过程中得到的数据永远是第一手的全新数据,这些数据是已经发生的数据,而非凭空捏造或事先估计出的数据。康熊和他的团队成员参加每一次的测试,对下一步出现的情况都是未知的,他们只能在已知的数据中推算“这次的测试应该没有问题,估计不会有风险。”在这种不确定性和未知性下,他们亲身去参加每一次的试验,来把这种不确定变成肯定,把这种可能有风险变成一定没有风险。可以说,他们用自己的智慧和生命做赌注,为人们铺设出一条条安全舒适的出行之路。
  目前为铁道部科技重点攻关课题“沪宁线列车运行安全监控系统”项目负责人之一的康熊,近年来主持了铁道行业标准七项、参加四项,国家标准一项,是铁道部《列车牵引计算规程》主要起草人,并参与了铁道部《铁路主要技术政策》《“十五”科技攻关计划》《“十五”提速规划》《“十五”安全规划》的编制工作。
  在上个世纪70年代,欧洲就率先应用了先进的交直交技术,而我国只有交直技术,当时的铁路技术从各个方面和世界发达国家相比,我们相差了至少40年。经过几十年的奋斗,我国铁路现在的运营里程超过了苏联,排名世界第二。中国的铁路发展从国外借鉴了很多经验,也一直坚持着引进吸收消化再创新的路子,但谈到中国铁路未来的发展,康熊却说:“我们需要通过自主创新和原始创新来制定中国铁路自己的标准,十年之后,中国铁路的发展肯定能超过世界水平。”
  对于一个人来说,所期望的不是别的,而仅仅是他能全力以赴和献身于一项美好的事业,康熊伴随着中国铁路发展一路走来,“其实,谈过来谈过去,我的工作一直在围绕‘提速、高速、重载、安全’这四个词来做,来来去去,环环绕绕都是这四个词”。这四个字眼成了镌刻在康熊人生中最重要的关键词,更成为了中国铁路继续腾飞的力量和希望。
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