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中国高铁凭什么领先世界
时间:2017-03-11  点击量:

                                                                                                                                                                                    


    中国的高铁建设频频刷新世界纪录,被誉为中国经济发展奇迹。从引进技术到领先全球,短短10年间,高铁不仅获得国人点赞,也赢得世界目光。“中国速度”已经在世界市场占有一席之地。那么,中国高铁到底凭什么领先世界呢?

  

    中国高铁后来居上,首先体现在世界第一的运营规模。目前,中国高铁运营里程超过2万公里,是世界上高铁建设运营规模最大的国家,比日本、西班牙、法国、德国、意大利等国所有的高铁运营里程总和还多得多。按照2016年7月份新出台的《中长期铁路网规划》,3年后,中国高铁将达到3万公里,2025年达到3.8万公里,更是其他国家望尘莫及的。

 

  此外,中国高铁速度和整体配套也居于领先地位。中国第一条高铁在2008年北京奥运会开幕前一周开通,从天津到北京只需要29分钟,列车最快时速为350公里。此后中国高铁发展日新月异,中国高铁综合试运营速度不断刷新世界纪录,和谐号CHR380A和CRH380BL在京沪高铁线上试运行时就分别创造了486.1公里时速和487.3公里时速记录,实验室轮轨试验时速达到605公里每小时,足以与世界高铁最快纪录的法国TGV日本新干线比肩,均属世界高铁速度的前列。

 

  中国拥有全球最为庞大和完整的产业供应链,配套产业涵盖设计研发、试验、生产和运营维护等环节。这与一系列世界性的成就相辅相成:世界上单线运营里程最长的高速铁路京广线;世界上等级最高的高铁京沪高铁;世界上运营最高时速486.1公里;创造性地建成了世界最北的高寒高铁哈大线;世界上一次性建成里程最长、跨越海拔间距最大的高铁兰新高铁;世界上运行最为繁忙的三条高铁……中国每天开动动车组1000多对,上万套设备不间断运行,年发旅客量10亿人次,奔驰在大漠戈壁、草原风沙、崇山峻岭、松软湿地以及高盐临海等复杂的地质环境中,经受正负40摄氏度考验,穿越几个气候带和多样地质层。而长期保持高强度大密度的运营,积累了丰富的运营维护经验,构建了中国高铁运营大数据,这是用再多的钱都买不来的。

 

  事实胜于雄辩,难以模仿的建设奇迹,让中国高铁在事实上已经领先世界了。

 

    科技创新是领先世界的关键因素。

 

  创新是引领发展的第一动力。中国高铁之所以领先世界,关键因素就在于创新,是科技创新和产业技术的进步,引领了中国高铁又好又快地发展。

 

  中国高铁发展历经了三个阶段,一是2004年前的技术积累期,二是2004年到2008年的技术引进期,三是2009年至今的全面自主创新期。

 

  2004年中国铁路“引进消化吸收再创新”战略的实施是一个分水岭。此前整整一个世纪的时间里,中国铁路虽然举步维艰,但在改革开放之后的二三十年时间里取得了长足的进步。1997年后进行的七次铁路大提速,以及其间的各种准高铁机车和线路的试验和实践,尤其是中华之星等列车的研制,全是自主创新的结果。可以说,2004年以前的20年时间里,中国人是卯足了劲干高铁的,这段时间中国铁路系统储备了大量的原生态的科技能量,这是一个苦练内功和把式的阶段。原始技术能力是中国铁路能快速消化吸收国外先进技术,并进行再创新的先天禀赋。 

  

    提到高铁,浮现在头脑的总是动车,这是因为“和谐号”动车组已经成为日常生活中高铁的标志性符号。实际上,高铁包含了高速列车动车组和铁路轨道,即所谓的线上和线下两个部分,线上部分主要是车,线下部分包含了接触网、桥梁、轨枕、隧道、路基几个部分。高铁又有轮轨和磁浮之别,中国高铁目前主要是采用轮轨模式。中国高铁创新之路在时间线索上体现了厚积薄发、急剧迸发的特点,在空间面上则呈现出多点开花、以点带面的全方位创新发展的特点。

 

  中国高铁科技的原始创新,主要体现为基础理论的创新。轮轨关系、弓网关系和流固关系,是高铁系统的三大技术理论课题,分别研究车轮和轨道之间的耦合关系、受电弓和车顶的电网之间的关系以及列车运行空气动力学。中国高铁“沈氏理论”和“翟孙模型”,高速列车耦合大系统动力学理论,铁路空气动力学和列车撞击动力学等理论创新,都是举世公认的原创成果。

 

  除了基础理论原始创新,相对发达国家长达半个世纪的高铁技术发展而言,中国高铁的最厉害之处,莫过于集成创新能力。如果说一列动车组就是一条钢铁巨龙的话,那么我们已经完全可以自主地决定这条龙长什么样子,脚程快不快,脑子好不好使,转弯灵不灵活,力气大小合不合适。这就是集成创新的能力,这一集大成的创新能力,使得我们具备生产和驯服钢铁巨龙的看家本领。

 

  我们知道,高速列车动车组的科技含量最高。其关键技术,中国完全自主掌握,包括:总成、牵引传动系统、转向架、车线、网络控制系统和制动系统等九大方面。网络控制系统被称为“高铁之脑”,而牵引传动系统则是“高铁之心”。车头也完全自己主导设计,由于运行环境比飞机更复杂,车头科技含量丝毫不低于飞机机头设计,而中国高铁的车头,跑起来的空气阻力比原来的动车组降低4%,据说每年可以节约6亿度电。

 

  “头”、“脑”和“心”等九大关键技术和受电弓、空调系统等十大配套技术,共5万个零部件的技术创新活动,集中体现在CRH380中国标准动车组身上。融合了交流传动技术、复合制动技术、高速转向架技术、减阻降噪技术等一系列最新科研成果,实现了众多技术创新与系统优化,是高铁技术集成创新的集大成者。

 

  中国动车组已取得累计千余件相关专利授权。中国铁路已经掌握了设计、制造适应各种运行需求的不同速度等级的高速动车组列车成套技术,具备极强的系统集成、适应修改、综合解决并完成本土化的自主创新能力,最终形成自主技术标准与设计,完成从“中国制造”向“中国创造”的转身。

 

  线下部分,更是中国高铁的强项。新中国成立后不久,中国的铁道兵在抗美援朝战争中被称为“世界上最顽强的铁路修筑者”,拥有不可思议的技术和决心。技术和精神的传承,使得今天的中国高铁,在架桥铺路方面无论速度,还是精度,都是世界第一。减震性轨道技术、车体密封技术、弓网受流技术等一系列的科技创新,确保了中国高铁平稳、舒适、快捷、安全地运行在神州大地。

   党中央、国务院高度重视铁路发展。高铁成为宇宙空间技术和海洋探测技术之外,地面运输的高科技技术代表,高铁是建设创新型国家的重大成就之一。最近修编的《中长期铁路网规划》,充分描述了中国铁路的发展现状,认为中国高铁系统集成等创新成果显著,自主发展能力与核心竞争力不断增强,我国铁路总体技术水平进入世界先进行列。

 

  创新没有终点,正视不足是一个新的开始:中国铁路运营里程尤其是重载铁路运营里程还不及美国,高铁技术比如列车制动的核心零部件制造技术等诸多地方需要追赶老牌高铁国家。

 

  中国高铁不仅扮演着推动现代产业技术发展的关键角色,而且有着更为重要的历史使命。翻阅世界铁路历史可知,美国铁路的发展,带给现代文明一个全新概念,那就是带来了“时间的标准化”,推进了19世纪全球标准时间的改革。而今天的中国高铁,在给国人出行方式和时空观念带来较大更新的同时,如何释放巨大的创新能力,在“一带一路”倡议实施的过程中,为人类文明增加更多的中国贡献,这不仅是中国高铁持续进行科学创新的题中之义,更是人文社会科学全面创新研究的一大主题。

 

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