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他们正设计时速400公里洲际动车

2018年7月1日起,时速350公里的16辆长编组“复兴号”首次在京沪高铁投入运营。“复兴号”是世界领先的高速动车组,它是首个中国具有自主知识产权、中国标准体系占主导地位的动车组,标志着我国高速动车组技术实现了全面自主化。从“中国制造”到“中国创造”,中国高铁迈出了从追赶到领跑的关键一步,“复兴号”也出口世界多国,成为“中国名片”和“大国重器”。但很多人不知道,“复兴号”总设计师郭鹞却是“半道出家”,他在国外留学学习的是航空无线电专业,毕业后为了追随女友,才“转行”设计高速铁路动车。从一名菜鸟电气工程师到中国高铁科技的领军人物,郭鹞仅仅用了8年。他在接受记者采访时表示,小时候坐绿皮车又慢又脏,如今在自己的努力下让中国高铁又快又稳又舒适,他感到很自豪。

郭鹞今年41岁,他来自西安,语调中带着浓厚的陕西方言味道。戴着眼镜看起来很斯文的他,就是享誉世界的“复兴号”动车组的总设计师。

为爱情投奔中国高铁事业

郭鹞说,自己小时候都是坐绿皮车,车厢过道都睡人,想上厕所过不去,只好忍着。1998年,他考入中国人民解放军西安通讯学院,毕业之后当过计算机老师,做过电脑销售。但这距离他的人生梦想很远,为此,2002年他前往乌克兰国立航空大学深造,学习航空无线电技术。

留学的几年磨砺了他的韧性和耐性。他从零基础开始学习俄语。面临沉重的课业压力,他几乎每天泡在图书馆,几块面包,一壶开水,一待就是一天。“上课没有课本和教材,老师在黑板上写,我借同学的笔记回去抄,有些东西我看不懂,就一行一行查字典。”这样“苦行僧”般的生活,他坚持了几年。“在国外的几年磨炼了我的意志,让我耐得住寂寞,坐得起冷板凳。”在这里,他遇见了一生的伴侣赵巍,也开始了与高铁的不解之缘。

2009年,郭鹞学成归国。在爱情的召唤下,他与妻子赵巍来到唐山。“我在乌克兰时就知道中国高铁在世界上跑得最快最稳,如果我能成为其中一员,一定特别自豪。”当得知自己应聘成为中车唐山机车车辆有限公司的设计师时,他很兴奋。那时,中国的高铁进入跨越式发展阶段,对人才的需求非常大,非铁路专业背景的也能进入高铁领域工作。“现在,像我这样半路出家的人是不可能进入到高铁的,有大把专业人才供挑选。”

刚开始,郭鹞被分配到系统集成室,负责整理会议纪要和学习原理图绘制等。但郭鹞心气很高,想成为一名高级工程师。只要有空,他就去向老师傅们学习。老师傅们画图时,他就在旁边看,或者把老师傅们画的图拿出来研究。

从航空转行到高铁

兴奋劲刚过,“拦路虎”就来了。“当时我的心里也没有底,毕竟从学习航空转到铁路,一个天上飞的,一个地下跑的,完全两个系统。我当时连CAD制图都不会。但不懂不怕,学呗。”从那时起,一个笔记本、一支电笔成了他每天去车间的随身品,每天同一线工友们查线布线。在演练一个个方案中,郭鹞的技术有了跨越式提升,对整个动车组了如指掌。郭鹞说,他对机车内的电气线路结构比对自己手掌的纹路还要清楚,只要眼睛一闭上,哪个连接线接头在哪里,哪个按钮在哪里,都像刀刻在他的脑海里一样。

2012年冬天,在东北严寒地区设计建设的标准最高的一条高速铁路——哈大高铁运营,当时,郭鹞是这组高铁唯一的电气工程师。最低零下30摄氏度的气温,冷风吹在脸上像刀割一般。每天凌晨4点多他就起床,对每节高铁的技术参数一一检查,列车行进时,他还要密切检测列车的运行状态,随时通报和处理各种问题。每天晚上,他加班加点整理数据、做好分析报告,经常忙到深夜12点多。“每天最多睡5个小时。有时候太晚回不去,就在车上睡一会儿。”这种生活,整整持续了一年。

2010年,公司启动国家863项目“高速检测列车动车组”的研发,郭鹞被安排负责电气位置图的绘制。“电气图的设计是一项非常严谨的工作,每一条线号都要正确。如果错了,它就有可能和另一条交叉,给下一步工序带来很大的工作量,甚至整个设计都要推倒重来,影响最后的交车时间。”他摊开一米多长的电气图说。

一天下来妻儿难见他一面

郭鹞毫不掩饰自己是一个工作狂。“我习惯在车间待着。我这脑瓜如果每天不想些事情,不习惯,感觉这一天白过了。”郭鹞笑着说,他每周有六天的时间被工作占满,绘图、测试,和其他设计师讨论方案,一天下来,他要工作十多个小时。“做铁路就是这样,有时唯一休息的一天还要被叫来加班。”这么多年,他就是这么过来的。他几乎一年四季都是灰色的工装,女儿有时都看不过去了,说“爸爸你太土了”。

今年6月,由中车唐山公司研制的我国首列时速350公里的长编组“复兴号”中国标准动车组在全球首次亮相。郭鹞作为“复兴号”的总设计师,参与确定了该动车组总体技术条件,创建了标准动车组专利及技术标准。

比起“和谐号”,“复兴号”的整车断面加宽加高了,载客量也由1026位增至1193位,但整车重量却没有增加,人均能耗保持在百公里3.8千瓦时。郭鹞和团队在保证整车的功能、强度和速度的基础上,在车体、旅客界面、设备舱防护的材质上下功夫,逐一进行指标分解。在“复兴号”动车组研发过程中,郭鹞组织多次重大方案设计变更,完成技术文件300余项、产品图样1万余张,实现了技术的全面自主化。

动车组的总体设计包含概念设计、方案设计、详细设计三个层次,郭鹞都参与谋划。他把自己比作电影导演,协调各方力量,拍好一部戏。有时,他的“创意”也会受到质疑。比如,“复兴号”设备舱底板密封胶条容易松脱,郭鹞提出直接用胶粘,简单省力。可有的设计师不同意,认为如果密封条一旦损坏,检修起来会很麻烦。经过讨论,他们更改了密封胶条的尺寸和结构,让胶条装在底板上时卡得更紧,有效避免了底板间胶条互相挤压脱出的情况。

妻子赵巍在郭鹞背后默默付出。孩子们还在熟睡,郭鹞就离家上班,孩子们睡着后他才下班,郭鹞每天与孩子们相处的时间寥寥无几。一年下来,郭鹞连陪家人吃顿饭的次数都很少。有时,郭鹞出去试车,一出去就是两个月。“爸爸又出差了”是妻子经常对孩子们说的话。“我想让爸爸换工作,一个不那么经常出差的工作”,女儿的无心之言让郭鹞心里很不是滋味。

连克世界难题成高铁领军人物

在“复兴号”设计、实验的过程中,线路不通、车体超重等世界性问题都被郭鹞一一攻克。

郭鹞说,信号传输是整个车辆控制的关键,“复兴号”车上大概有1500个传感器,采用以太网高速传输技术,以保证信息传输的速率,还可以增加更多的监控点来满足列车的监控需求。但在去年的测试中,以太网通信接口的数据常出现问题。控制系统发出指令,电动机,空调等多种系统都没有回应,传感器信息也无法回传。“如果我们发出的指令列车接不到,列车有可能停不下来,那是很危险的。”这让郭鹞寝食难安:他更换了新的电缆、新的插头,通讯质量依然不达标。半个月下来,上百次测试和排查后,他终于发现,连接器针脚的不同排序会导致测试结果不同。他改变电缆缠绕的顺序,问题总算解决了。

那段时间他像着魔似的,不管上班还是回到家,看起来都在想问题。有一次,他刚把衣服放进洗衣机准备洗,后来似乎想起工作上一个问题,于是在书桌上拿起一支笔写写画画,两个多小时过去了,到处去找自己那件衣服。想了半天,突然一拍脑门。“原来放洗衣机了”。

加长版的“复兴号”动车组长达400米,使用的铝合金车厢顶棚不但强度达标,重量还很轻。而在设计初期,车体如何减重却是团队无法攻克的难题。车辆加宽加高,定员还增多,怎么能减少车体重量,确保轴重不大于17吨,他伤透了脑筋。“有一次,我在寄包裹时看到包装箱上的蜂窝状,我就想,能不能把车体也设计成蜂窝状。”一开始很多人也质疑。郭鹞决定让实验数据说话,他拿着铝板和碳纤维等材料到实验室做振动冲击实验,最终证明是可行的。

2016年7月1日至15日,我国自行设计研制、拥有全面自主知识产权的中国标准动车组,在郑州至徐州高速铁路进行综合试验,成功实现时速420公里两车交会及重联运行。难题,得到了完美的解决。2017年6月,中国标准动车组被正式命名为“复兴号”。

8年,郭鹞从一名普通的电气工程师、主管设计师、系统工程师,成长为动车组总体设计师。

要让中国高铁持续领先世界

“现在中国高铁跑这么快、这么稳,大家坐着都舒服,这些年的努力总算没白费。”说到这里,向来不苟言笑的郭鹞总算露出了笑容。2018年,我国首列长编组“复兴号”顺利交付并在京沪高铁投入运营为标志,我国高速动车组技术实现了全面自主化。目前,我国已经构建起体系完整、结构合理、先进科学的中国动车组技术标准体系,在运行安全、节能环保、降低全寿命周期成本、人性化设计等方面都具有显著的创新性和领先性。“中国的高铁技术在国际上都是领先的。我们的目标就是要保持领先,让创新和领先优势进一步扩大。”

“复兴号”飞驰,但郭鹞并没有停下步伐。他将设计时速400公里的动车组。到2020年,该型号高速动车组将被用于洲际运输,不但速度更快,而且可以自动适应不同国家、不同标准的铁路。

郭鹞解释说,现在洲际货运列车从中国开到当地国家之前,要把火车停下来,把转向架更换成适应当地国家轨距的转向架,再开往另一个国家。耗时耗力,成本特别高。如果做到跨国互联互通的话,列车在不同国家的轨道,可通过可变轨迹的转向架满足不同轨道。到2020年,中国将推出可变轨道距离、时速400公里高速动车组列车,以适应跨境运输的需要。这将大大提高中国国际贸易的效率,降低运输成本,成为中国高铁走向世界的“大国重器”。“要面临的挑战还很多啊。我的头发都快急白了。”

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 来源:防火网 发布时间:2018-10-25 点击次数:128

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