中国高铁时代系列报道——通向世界的轨道

中国高铁时代系列报道

通向世界的轨道

    □ 本报记者 徐建华

    五一小黄金周还未到来，北京市的小李就谋划着趁假期带上女友，一起去旅行。

   与以往不同的是，他这次特别想享受一次高铁之旅。“从北京到天津只要半个小时、从西安到郑州只要两小时、从武汉到广州只要4个小时，省去了乘坐飞机的很多麻烦，这样的旅程时间，是多么富有诱惑力啊。”小李说。

   更让小李充满憧憬的，是以后随着京沪高铁、京港高铁的开通，从北京到上海将缩短为5个小时，从北京到香港也仅仅只需要8个小时。

    或许正如小李所言，到那时，乘着高铁的翅膀，说不定3天就可以游历大半个中国。

   确实，按照铁道部公布的计划，到2012年，中国将建成“四纵四横”高速铁路网，总里程1.3万公里，超过目前世界高速铁路的总和。这个世界最大的高速铁路网，将把经济最发达的长三角、珠三角、环渤海地区，及其他城市密集地区紧紧相连。

   “四纵”，指的是北京至上海1300公里，4个小时；北京至广州2260公里，7个小时；北京至哈尔滨1700公里，5个小时；杭州至深圳1700公里，5个小时。“四横”，则是指徐州至兰州1400公里，5个小时；上海至昆明2000公里，7个小时；青岛至太原800公里，3个小时；南京至成都1900公里，6个小时。

   有了这样8条经纬线，整个神州大地将被高铁网串联起来，形成为一个个的“N小时经济圈”。

   京津冀“1小时经济圈”，成渝“1小时经济圈”，武汉成为中国“4小时经济圈”的中心城市，长沙成为长株潭“1小时经济圈”的中心城市，沪宁杭“1小时经济圈”……

   如果说区域速度的影响范围还仅限于一个局部的话，那么中国高铁时代的“高铁速度”，所产生的巨大影响力就不仅仅限于铁路，而是已经影响到整个中国、整个世界。

    在混凝土上绣花

   乘坐过高铁的人都会惊讶地发现，高铁的轨道与以前的铁路似乎不一样：以前的轨道大多是枕木下面垫石砟，而我国高铁的轨道则是将铁轨铺在一个高强度混凝土板上。

    这就是我国高铁采用的无砟轨道。

   高速铁路线和高速动车是一对孪生兄弟。在决定引进先进动车技术之时，建造自己的高速铁路线就提上了日程。

   “车速越快，对铁路的要求越高。”铁道部总工程师何华武说，“高平顺、高稳定”是高速铁路建设的两大关键要求。

   传统轨道都是有砟的，也就是枕木下面垫石砟，而无砟则是将铁轨铺在一个高强度混凝土板上。到底采用哪种技术？我国曾经进行过长时间的考察和实验，最终决定选择更适合自己的无砟轨道。

   但当时，中国并没有现成的技术。铺设无砟轨道，对中国高铁人来说，如同让拉二胡的乐师改弹钢琴。但我国采取了一系列的技术攻关措施，攻克了这一技术难题。“技术的问题可以快速提高，但是必须爬的台阶一个都不能少，都要我们自己创造。”何华武说，高速铁路技术的原创者是日本、德国、法国。这3个国家，日本除了道岔区以外，都是无砟轨道，法国是用的有砟轨道，德国新线部分是用的无砟轨道。

   武广客运专线新广州站项目经理部总工程师吴榃表示，无砟轨道是快速铁路最关键的施工环节。常规铁路都是在小块石头的基础上，再铺设枕木或水泥钢轨，但这种铁路不适于列车高速行驶。无砟轨道的轨枕本身是混凝土浇筑而成，而路基也不用碎石，铁轨、轨枕直接铺在混凝土路上。

   为满足客车高速运行时的平稳性、舒适性、安全性，在整个铺设过程中，误差精确度被牢牢锁定在1毫米以内，与旧有的有砟轨道相比，具有高平顺性、维修工作量小、运行速度快、使用寿命长等特点。

   “武广客运专线框架型板式无砟轨道试验段就是引进日本的板式无砟轨道技术。承担试验工程的中铁四局在引进吸收日本技术的基础上，结合自主创新，成功生产出CRTSI型板式无砟轨道板。这个看似简单的轨道板内部构造极其复杂的，用在钢筋混凝土上绣花来形容一点不为过。”吴榃说。

   据了解，中国铁路与国外铁路的制式不同，在我国，所有列车的运行状态和信号都是通过铁轨传输的。无砟轨道板内有大量的钢筋，当列车运行时，钢筋会产生磁场和电感，干扰了信号的传输。怎么解决这一问题呢？经过上千次实验，我国找到给钢筋穿上绝缘外衣的方法，随后又先后攻克模具精度控制、钢筋交叉点绝缘、模板及预埋件的安装等一系列技术难点。

   “看看我们这三条线，即京津、武广、郑西高铁，运营时速是350公里，全线是无砟轨道。另外，日本的高速铁路和既有线不兼容，德国、法国高铁和既有线是采取高速列车下线覆盖既有线，中国高铁是和既有线跨线运行，为什么这么做？是为了保持一张完整的客运铁路网，使得它取得最大的效益,使得它有机动灵活性，我们的技术就比国外，比日、德、法复杂，它的水平高于原创。”何华武说。

   “列车时速上升到350公里，车厢内水杯的水几乎纹丝不动！”如今，中国高速铁路“高平顺、高稳定”性能得到了国际同行一致赞叹。

    亮出新的国家名片

   交流电传动系统技术，被誉为铁路机车的“机芯”。它涉及到多种学科门类，技术相当复杂，主要包括动力系统和控制系统两大核心技术系统，是机车的“心脏”和“大脑”。与传统的直流传动技术比较，该技术具有牵引功率大、速度高、节能环保、运营经济等诸多特点。是我国铁路实现高速和重载的唯一选择和方向，也是衡量电力机车国产化程度的重要标志。

   西方发达国家从上世纪60年代开始就投入巨资研发机车交流传动系统技术，经过30年的开发、试验、运用考核和技术更新，该技术已被成熟掌握，已经成为铁路现代化和国家综合实力的标志之一。

   但在我国，从上个世纪70年代才开始该技术的前沿研究，80年代进入小功率样机研制阶段，90年代进入技术快速发展阶段，但由于国家工业基础薄弱和制造工艺的落后，整体技术装备水平与世界先进水平有较大差距。

   作为我国铁路装备工业唯一的电气系统专业研究所，中国南车所属株洲电力机车研究所选择了从技术标准和技术模式两个方向着手“机芯”的基础研究。他们综合欧美两点式变流器驱动电机和日本三点式变流器驱动电机技术的长处，以国内具备条件的两点式晶闸管变流器驱动异步电机为研究对象，主攻电路研究，并逐步开发以两点式和异步电机为主、兼有三点式和同步电机的全新技术模式，建立了适合中国国情并获得国际承认的交流传动技术的技术标准。

   在牵引交流传动技术装备的设计和制造过程中，南车株洲所先后消化吸收各类技术文件1374份，各类制造图纸50套共25726张。完成了包括电子生产工艺、结构工艺、系统组装等多项全新工艺技术的引进、吸收和创新。在产品材料改进方面，对116种材料进行了国产化改进和掌握，实现了交流电传动从制造技术、到基础数据、再到核心关键技术的消化吸收和再创新，搭建了一个良好的研发设计平台、制造平台和检验检测平台，提升了国产“机芯”的自主研发能力和制造能力。

   这样的自主创新只是我国高铁的一个缩影。据统计，2003年以来，申请高速铁路相关专利共计946项。目前，中国铁路没有出现一起与外国公司的知识产权纠纷。

   网络控制系统研制成功，中国动车有了“中国芯”；绝缘栅双极型晶体管（IGBT）研究突破，有了“中国脑”；车体加宽0.4米并进行了改造，有了“中国身”；动车头形全新设计，有了“中国面孔”……“和谐号”动车组集合成为“中国名片”。

   而随着中国高铁建设的突飞猛进，中国高铁已经成为一个品牌，甚至是一张国家名片，在国际上产生了重大影响。

    打造“高铁丝绸之路”

    由北京到伦敦市中心，仅需48小时。

   看到这个你一定以为是乘坐飞机，事实上，在不久的将来，这是你乘坐高铁就可以实现的梦想。

   外媒日前报道称，以时速350公里的高速，高铁在中国成为旅行的热门交通工具，而现在，中国还将打造一条贯穿17国的“高铁丝绸之路”。

   报道称，现在，由北京搭火车到英国伦敦，要经过西伯利亚铁路再接驳到欧洲铁路，整个车程超过一周时间。如此费时费事，人们更多会选择搭飞机。不过，中国正准备打造一张“新东方快车”高铁网，一旦建成，由北京搭火车到伦敦市中心的英皇十字车站仅需48小时。

   中国古代的丝绸之路，曾经令全球瞩目，更带动了经济的发展、文化的交流。今天，我国新的“高铁丝绸之路”，同样具有划时代的意义。在高铁时代的新产业链上，高速铁路和高速列车既不是原点，更不是终端，而是贯穿于这个新产业链的全程。

   “中国铁道部愿意按照互惠互利、合作共赢的原则，将本国先进成熟的高速铁路技术与其他国家分享，促进世界高速铁路的发展。”何华武说，高铁实施“走出去”战略，对于实现“中国制造”由低端向高端发展、由劳动密集型向技术密集型发展，具有十分重要的作用。

   目前，英国、美国、俄罗斯，还有巴西、沙特、土耳其、波兰、委内瑞拉、印度、缅甸、柬埔寨、老挝、泰国等几十个国家，都希望加强与中国在高速铁路项目上的合作。

    世界正在迈向“高铁”时代。你，我，准备好了吗？《中国质量报》