5.让闪电掠过大地:中国铁路人在行动!
引进消化时速200公里动车组技术——自主研发时速350公里动车组——创新研制时速380公里动车组。6年时间,中国高铁完成了惊人的“三级跳”。
高铁是当代新技术、新材料、新工艺集大成的产物,除了没有翅膀(却多了两条信息化、现代化的轨道),其复杂程度几乎与航空航天技术不相上下。让中国高铁冲到世界第一的速度,没有强大的自主创新能力是不可能办到的。
——那个夜晚,在千里冰封、万里雪飘的塞北大地,长客副总工程师赵明花“冻成了冰棍儿”。2007年冬,京哈线上的一列动车组在行驶中因突然断电而停车。赵明花立即带领一批专家赶往现场了解情况。旅客安全“摆渡”登程之后,浓浓夜色中,只剩下孤零零、空荡荡的动车组。这位身体单薄、性情文静的朝鲜族女性与同事们一起登上车顶,查找故障原因,测试各种数据,最后认定:速度飞快的动车组从北京到哈尔滨,经历了急剧变化的温差,造成车顶出现冷凝水,导致电路短路。赵明花和同事们意识到,“这肯定不是偶然的事情,如果不从内部结构上加以防范,在高寒地区有可能经常发生!”由赵明花主持的一个设计团队迅速组成,几个月之后,一项动车组电器内部构造的创新设计完成了,从根本上杜绝了冷凝水断电故障。一个看似偶然的事故,激发出一项中国创新!
2009年圣诞节前夕,穿越英吉利海峡海底隧道的“欧洲之星”高速列车遭遇大雪天气,进入隧道后因冷凝水浸漫导致断电,5列车被堵在隧道里动弹不得,“欧洲之星”被迫停运3天——赵明花看到这则新闻,感慨地对同事们说:“幸好我们早有发现、早做预防了!”
——高铁“水土不服”的难题就是多。北方有冰冻,南方又多雨。飞驰在武广线的动车组,面临着长时间的雨季漏水和潮湿浸润的问题,在唐车副总工程师杜会谦的主持下,又一项防雨防潮的创新设计诞生了。
南辕北辙,各有高招!
——丰桥公司副总工程师赵秀丽“叫板”两条大汉的故事,是高铁建设工地上的一段佳话。2005年7月,京津城际铁路开工建设,中铁六局丰桥公司承担了14910块无砟轨道板的预制任务。轨道板是无砟轨道结构体系中最基本的支撑物,是高铁轨道核心技术之一。按德国工艺要求,轨道板必须用超细水泥制作,而国内尚无厂家能够生产,如果全部进口,不仅价格昂贵,工期也很难保证。
一个受制于人的大难题横在高铁人面前。赵秀丽跑遍华北各大水泥厂,动员游说厂方进行试制。一次次试验的失败,令多家水泥厂先后告退,只有一家还在犹豫不决。厂长是个膀大腰圆的汉子,赵秀丽对他说:“你一个大男人,还不如我坚强吗?”几个月后,符合国际标准的高规格水泥终于试制成功,实现了原材料国产化的重大突破,仅此一项,为丰桥公司节约资金1500多万元。
但是,赵秀丽的思考与探索没有停止。超细水泥不仅成本过高,而且耐久性差。能不能用改进的国产普通水泥替代呢?她和同事们废寝忘食,反复研究试验,寻找最佳配比和路径。京沪高铁开工以后,赵秀丽找到山东一家水泥厂,厂长一听她对水泥成分的新要求,吓了一跳,连连摇头说:“我们的产品已经达标,不愁市场。你的要求我们做不到,算了。”赵秀丽向他介绍了中国高铁的宏伟计划,说:“高铁市场这么大,要是把新型国产水泥搞出来,将带来源源不断的效益,你连这点雄心壮志都没有吗?”
这位山东大汉热血沸腾了。经过数百次反复试验,又一项创新成果——国产新型“绿色高性能水泥”问世,世界一流的无砟轨道板诞生了,为企业节省投资7000万元,更为今后中国高铁大发展提供了充足可靠的材料保障!
——中国幅员辽阔,地形、地质之复杂是国外同行不曾遇到的。郑州至西安路段,是全世界唯一铺设在黄土地带的高铁,何华武说:“黄土缺少支撑力,遇雨就沉降变形,像水浸过的面包一样。”高铁路基架在这样的土质上,如果固化不好,轨道就变成“面条”了。十几位院士和一批专家汇集到黄土高坡上“集体会诊”。就凭着这样的集体智慧和创新勇气,郑西线的湿陷性黄土地基,武广线的岩溶地基,广深港和甬台温的淤泥地基,合宁的膨胀地基,哈大线的高寒软土地基等等,都被中国铁路人一一攻克,并实现了“零”沉降!
再来看看空中的创新。
2009年12月9日,在武广线试运行过程中,中国动车组以“双弓重联”的方式,创造了时速394.2公里的速度,这是又一项世界级的新纪录!
所谓“双弓重联”,就是将两列动车组、共16节车厢联挂运行,上部同时升起两个受电弓,从空中的接触网导线获取动力。这种大编组联挂,无疑会大大提高运输效率。但这绝不是“1+1=2”的简单等式,因为列车前弓高速冲击接触网后,会引起接触网的振动,使后弓与导线的“密贴跟随性”(专业术语称之为“弓网耦合”)大为降低,剧烈的振动有可能造成后弓离线、撞线,产生大量火花,严重的时候可能会出现烧线、刮弓,酿成重大事故。此前,仅有西门子在西班牙高速铁路上做过“双弓重联”试验,尚未在正式运营中应用。
中铁电气化局年轻的副总工程师董安平率领他的团队,承担了攻克“双弓重联”这一世界性难题。回忆这段艰辛的历程,董安平感慨良多,他说,中铁电气化局是个老企业,搞了几十年电气化铁路建设,过去把导线一挂,平直度差个一两厘米无所谓,只要不出现波浪弯和扭面,跑起来不打火就算完事大吉。武广高铁建设按欧洲标准,导线在1米长的范围内平直度不得超过0.1毫米。中国这些架线老手必须从零开始,在上千公里的线路上,那些粗糙的大手仿佛在一针一线地“绣花”。经检测,武广线牵引导线的平直度平均达到0.05毫米,比头发丝还细。这不仅是工程质量、技术水平的质的飞跃,更是中国工人在素质、理念、作风上的跨越性进步!
高铁系统对导线性能的要求是极高的:一是要有足够的硬度,受电弓几十万次与它高强度、高频率的摩擦,硬度不够,耐磨性低是不行的;二是必须有很高的导电率。但在金属材料学中,强度和导电率恰恰是一对矛盾:强度越高,导电性越差;导电性越高,强度越差。比如铜比铁软,导电性却比铁高。
那么,能不能找到一种新的合金材料,两种性能都能得到足够的保证呢?董安平知道,80年代,日本研制出一种性能良好的PSC导线,于是他向日本有关方面表示,希望引进这个技术。日方专家经过严肃认真的内部讨论,最后以“我们的技术还不成熟”为由,拒绝了中方要求。毕竟,中国曾是远远落后于他们的角色,如今突然变成强大的竞争对手,他们必须小心提防了。
中国高铁发展的前景,又一次遭遇受制于人的瓶颈。董安平的心情久久不能平静,他和同事们开始探寻自主创新之路。一个偶然的机会,他们与浙江大学金属材料研究所所长、博士生导师孟亮教授遇上了。窗外一弯月,桌上几杯茶,海阔天空聊起高铁上的导线,孟教授说,中国航天器上用过一种新材料,他进行过专题研究,还发表过论文。
董安平大喜过望,双手把桌子拍得山响,茶杯都跳起来了。电化设计院总工程师王立天迅速飞往浙江,在孟教授的实验室看到一小块样品,那一刻,他激动得眼泪都涌出来了!“我们成立个合资公司怎么样?”王总当即提议。铁路系统的河北一家制造商闻讯自愿加盟,十几天后合资公司正式启动。
试验过程中,年近六旬的孟教授有胃病,天天靠冷水吞药片顶在第一线;董安平瘦了十几斤,笑称“攻关就是最好的减肥运动”;项目经理何劲松35岁时才要孩子,为了高铁事业,妻子怀孕5个月时他“离家出走”。孩子渐渐大了,会认爸爸了,妻子只能抱着孩子到公司大厅的光荣榜前,指着何劲松的照片说:“那是爸爸……”
“中国导线”终于在千里武广线上横空飞架,牵引着“和谐号”高歌猛进。
通信信号是铁路的“神经系统”。从当年“李玉和式”的手摇信号灯,到今天集成创新的数字技术控制,与共和国同龄的中国铁路通信信号集团做出重大贡献。研发中心总工程师江明今年刚刚32岁,他的话可以代表所有高铁科研人员的心声:“我们的工作很有干头,因为我们解决的都是前人和别人没有解决的问题。”他还有一句更牛的话:“什么难题我们都能找出办法来,主要是时间不够用。唉,人类为什么要睡觉呢?”
在迅猛前进的高铁事业中,还行进着一个默默无闻的庞大群体——中国新一代知识化、专业化的产业工人。他们全是“80后”甚至“90后”,个个朝气蓬勃,英姿勃发。就是这些被父辈视为“掌上明珠”的独生子女一代,构成中国新一代“铁军”。
——“五朵金花”坐在我面前,谈起这些年的艰辛与劳苦,全哭了。她们是青岛四方的“女焊花”:史秀华、曲先华、孙国华、于延伟、崔恩霞。
“和谐号”工程上马之初,还没有机械化焊接设备,由她们负责焊接铝合金车体。从接受任务的第一天开始,她们就成了一群“不要命也不要家的女人”,被不叠、衣不洗、锅不刷了,化妆品扔抽屉里了,几乎天天踏着晨露上班,顶着星光回家,一进家门骨头就散架了。吃奶的孩子,狠狠心断了奶,扔给老人。上学的孩子,经常一连几个星期见不到妈妈的影子。那天曲先华半夜回家,丈夫去上夜班了,她一进门就听3岁女儿在梦中喊“妈妈”。黑暗中,曲先华坐在床头热泪长流,哽咽不止。
她们无数次答应过孩子:“等妈妈忙过这阵子,就带你去公园、看电影。”可她们从未实践过自己的诺言。读小学的孩子批评说:“你是最不守诚信的妈妈!”上大学的孩子说:“放假我再也不回家了,你们都在厂里忙,剩我一个人守着空房子有啥意思!”
背过身,妈妈怎么也抹不尽滚滚而下的泪水。
终于有一天不加班了,史秀华乐疯了,脱下工作服就往家跑,跑到家门口才发现自己忘乎所以,拎包和钥匙都锁在工具箱里忘带了,只好敲门。孩子上学,老公在单位,家里只有瘫痪在床多年的老母亲。老母亲挣下床,在地板上爬了近半个小时,才颤巍巍支撑起来把门打开。门开的那一刻,史秀华抱起母亲,一边往屋里走一边哭……
——一列动车组有几万个接线头,接线工必须成年累月以跪蹲方式进行工作,那大概是世界上最枯燥的劳动,一天忙下来眼花缭乱,夜里做梦,满脑子仍然飞舞着五颜六色的线头。唐车接线工高向丽,文静柔弱,走路和说话都是轻轻的。因为长时间跪蹲工作,第一次怀孕不幸流产。但就是她,以惊人的定力创造了两万根接线无差错的纪录。唐车所有接线工都保持着极高的无差错纪录,德国专家说,你们已经超过西门子的水平。
——身材高挑、容貌秀丽的孙斌斌,是唐车选送到德国培训的首批青年焊工之一,家里三代都是唐车人。新中国成立初期,唐车制造出第一辆火车头,上面的毛泽东像就是她爷爷亲手刻制的。好家风培育了一个意志坚定、好学上进的好女儿,孙斌斌在德国顺利通过“国际焊接教师”的资格考试——成为全球第一位获得此项资格的女性。她受邀走上讲台,为西门子培训德国学员——她又成为“中国第一人”。因为她授课耐心细致,德国学员们把好几位本国教师赶走了,说“你们能上哪儿就上哪儿吧,我们只让中国老师教!”
在唐车动车组奋战的第一代优秀青年焊工,都是孙斌斌一手“克隆”出来的。
——女工吕开香,地震中两个姐姐不幸遇难,她成了父亲唯一的“掌上明珠”。唐车决定送她去德国培训时,父亲老泪纵横,不愿意女儿跑到那么远的异国他乡去,但她还是扔下两岁的女儿,和同厂的丈夫一起踏上征途。从她离家那天起,女儿每天夜里都抱着妈妈的枕头睡觉,而且不允许任何人碰那个枕头,因为枕头上有“妈妈的味道”。
说到这里,吕开香泣不成声。
世界上的女人是水做的,中国高铁女工们是汗水和泪水做的。但她们无比骄傲和自豪,她们说:“我们做出了世界上最好最快的动车!”
截至目前,中国南车和北车集团已经出口轻轨动车组成套设备达23亿美元。
无论多么绚丽的梦想,无论多么伟大的设计,当最后一道工序完成时,站在旁边默默擦汗的一定是一群工人。他们是中国高铁真正的钢轨和基石。他们如同春蚕,用自己的爱和生命,默默吐出一条流光溢彩的钢铁的“丝绸之路”。