【人物小傳】

馮伯欣，城市軌道交通車輛專家，中車長春軌道客車股份有限公司原地鐵研究所常務(wù)副所長。新中國成立之初，在艱苦的條件下帶領(lǐng)同事們克服種種困難研發(fā)了我國第一代全部國產(chǎn)化地鐵車（DK1型車），填補了國內(nèi)空白；刻苦鉆研，攻克了地鐵車主保護裝置不安全可靠的最大難題；夜以繼日，艱苦奮斗數(shù)年，成功研制斬波調(diào)壓地鐵電動車；開拓國際市場，國產(chǎn)地鐵車首闖海外市場獲得成功；退休后擔(dān)任重慶軌道交通集團副總工和車輛技術(shù)總監(jiān)，全面完成了兩列單軌車樣車引進工作中的技術(shù)工作及單軌車的國產(chǎn)化工作，首創(chuàng)“山地城市A型車”（As車），提高技術(shù)性能。

采訪時間：2020年8月21日

采訪地點：北京·中國城市軌道交通協(xié)會

主持人：您是什么時候到長客廠的？

馮伯欣：我1957年到長客廠，當(dāng)時長客是新廠，配備設(shè)備最好、最現(xiàn)代化。那時是計劃經(jīng)濟，長客是地鐵生產(chǎn)車輛的指定廠家，稱為總成廠或者主機廠，現(xiàn)在叫車輛集成廠，因為有很多配件需要制造和組裝。當(dāng)時還有個一機部，叫湘潭電機廠，主要是這兩個廠負責(zé)研制中國地鐵車輛。

先介紹一下長春客車廠，建廠目的是主要生產(chǎn)國家的標準鐵道車輛，年產(chǎn)能要達1600輛，配備的是國家各種加工廠，都是當(dāng)時最現(xiàn)代化的設(shè)備，還有從東歐和前蘇聯(lián)進口的大型設(shè)備。

主持人：北京地鐵首列列車車輛就是長客生產(chǎn)的，您還記得當(dāng)年的情況嗎？

馮伯欣：1959年，由唐山鐵道學(xué)院、長春客車廠、株洲電力機車研究所和湘潭電機廠的技術(shù)人員共同組成團隊，研究設(shè)計方案；同時，湘潭電機廠開始設(shè)計電機和電器。我原來是在動力部門做設(shè)備調(diào)試，那一年被調(diào)到設(shè)計部門，其中負責(zé)調(diào)試了90%以上廠里設(shè)備的電器部分。

第一輛地鐵車輛的電器控制部分的設(shè)計工作，就是由長客廠負責(zé)。為了設(shè)計首列地鐵車輛，成立了幾個專門的小組：車體組、設(shè)備組、電器組、轉(zhuǎn)向架組和水暖組，由設(shè)計科劉治榮擔(dān)任支部書記，湖南大學(xué)畢業(yè)的周裕燈擔(dān)任總設(shè)計師。當(dāng)時參與研制的工程師，實際上都沒有見過地鐵，只能看一些前蘇聯(lián)留下來的資料，那時也不能出國考察，考察了人家也未必告訴你是什么情況。

那我們是如何做的呢？一方面參考前蘇聯(lián)的車輛基本是什么樣，也就是莫斯科地鐵的Д型車；另一方面，當(dāng)時寶雞電力機車廠已經(jīng)成立，寶雞到鳳州的那條線也通車了，那是一條30‰以上大坡道的線路。我們就到寶雞電力機車段學(xué)習(xí)，學(xué)習(xí)電力牽引的基本知識。

在設(shè)計方案出來前，湘潭電機廠要先制定一系列的車輛技術(shù)條件：寬度2.6米，長度（算上車鉤）19.52米，高度3米多一點；車的最高運行時速是80公里，安裝橫向座椅，轉(zhuǎn)向架沒有按照前蘇聯(lián)的形式來搞，而是采用我們自己設(shè)計的轉(zhuǎn)向架，電機參考前蘇聯(lián)76Kw電機；當(dāng)時沒有搞空調(diào)，前蘇聯(lián)到現(xiàn)在還是自然通風(fēng)，既沒有強制通風(fēng)，也沒有空調(diào)，因為那邊涼快，我們第一輛車也是自然通風(fēng)，剛開始運行時，北京地鐵也很涼快，勉強還可以，但到了夏天以后有點熱，后來就改成了強制通風(fēng)。

技術(shù)條件定下來以后，就開始設(shè)計了，一個部件一個部件地做，當(dāng)時車輛采用凸輪變阻是參考資料自己摸索出來的。想法有了，需要上線試驗，最后才能定型。這個事情費了非常大的功夫，湘潭電機廠有一個老工程師叫黃祖干，他對電機特別熟悉，設(shè)計時他都是親自過問，在研制過程中反復(fù)做了多次試驗。除了叫星形輪的傳動裝置以外，還有直流串接電機和電動發(fā)電機（電動發(fā)電機是直流帶交流的）。當(dāng)時長客廠提供車體部分，把所有配件裝配起來，開始到湘潭電機廠的臨時試驗線（給工礦機車試驗用的）做試驗。

主持人：大概是哪一年？

馮伯欣：1967年，那時電機已經(jīng)完成，也就可以裝車試驗了。前一個階段是部件試制。湘潭電機廠集中了上海交大畢業(yè)的一些人才，1966年底基本裝完，再運到長客廠進行整車組裝。那時文化大革命開始了，生產(chǎn)已經(jīng)不太正常，跟工人在一塊裝電線、裝設(shè)備，裝完以后就運到北京，到京后也沒有地方去試驗，后來就跟鐵道部環(huán)形試驗線聯(lián)系，但是環(huán)形試驗線也試不了，為什么？因為它是25KV，跟我們750V完全不一樣。另外，這輛車實際是按照前蘇聯(lián)的方式采用第三軌受電，電力機車是用受電弓受電的。750V沒法做試驗怎么辦？我們就找了環(huán)形道一個叫姜明明的技術(shù)人員，進行現(xiàn)場改造。

主持人：那就是做了一個臨時的受電弓。

馮伯欣：對。做好臨時受電弓，這輛車就跑下來了。北京地鐵籌備處也來了很多人，一起參加試驗。長客、湘潭電機廠還有鐵科院的人，為了這個試驗，在一起共處了一年左右。

主持人：試驗車就一輛？

馮伯欣：兩輛。它是兩輛組成一個車組，一個頭一個尾，將來正式是要做四輛編組的，樣車是兩輛編組。

主持人：最后怎么定型的呢？

馮伯欣：1968年，古城車輛段有一個試驗線開通了，就在那里做一個很簡單的試驗，做完以后基本定型。

為了迎接國慶20周年，中央決定正式開通北京地鐵1號線。當(dāng)時需要一批車，長春客車廠處于軍管狀態(tài)，就是軍隊已經(jīng)進去了，原來的廠家干部全部靠邊站。長客廠總廠長兼書記閻華是位1938年參加革命的老紅軍，他有時候會出出主意，對地鐵做出過重要貢獻。他曾經(jīng)有一句話：“我寧可不生產(chǎn)地上客車了，也要保地鐵車！”據(jù)我了解，他組織另外一幫人把車的外型做了一些改變，叫做DK2，轉(zhuǎn)向架改了，電機電器有的部分也改了，但沒有時間進行充分的試驗就通車了，這導(dǎo)致后來在使用過程中，有些技術(shù)上的問題逐漸暴露，其中一個就是主保護出了問題，別的地方短路的時候保護不了，因而導(dǎo)致火災(zāi)事故。當(dāng)時，成立了一個技術(shù)改造小組來做一些改造，把主保險作為重要的改造內(nèi)容。上海電器陶瓷廠承擔(dān)保險絲的研制任務(wù)，制成以后，我們在上海電器科學(xué)研究所進行試驗。試驗是我親自去的，保險絲過關(guān)了。

其次，就是把名為DW10的空氣斷路器的交流用到直流上，但它不太適應(yīng)，導(dǎo)致的故障較多，北京地鐵反映也很大。當(dāng)時有個地鐵協(xié)作小組，有鐵道部工業(yè)總局副局長石玉永，鐵道兵十五師師長張銳，還有一機部電工局副局長李漢平，長客廠閻華和北京地鐵公司總經(jīng)理馮雙盛，他們就研究怎么解決這個問題。任務(wù)到了我這里，我在參考資料里查閱到一個國外的高速斷路器，通過分析覺得可行，我想把它引進來解決主保護問題，從而變電站跟車輛互相配合起來進行保護是更有效的，因此，我們弄了di/dt裝置，△i保護裝置，還有雙邊供電雙邊聯(lián)跳，解決了保護協(xié)調(diào)的問題。上述這些問題證明，車輛不光是地鐵車輛（體）的問題，實際上是一個系統(tǒng)問題。

主持人：從哪幾批車開始就解決這個問題了？

馮伯欣：DK4以后，這個問題就不存在了。我們國產(chǎn)化最大能分到10萬安培以上，同時把保護高速斷路器的問題解決，而且高速斷路器的結(jié)構(gòu)可以用在一種叫做電控接觸器的接觸器上。

主持人：剛才您說的實際是凸輪變阻車，后來又經(jīng)歷了直流斬波的階段。

馮伯欣：地鐵車輛當(dāng)然有它的特點，但是牽引系統(tǒng)主要是解決車輛啟動調(diào)速自動最后能量回收的問題。

DK1屬于第一代，當(dāng)時直流的系統(tǒng)有兩種電壓，一種是750V，一種是1500V，北京地鐵選用的750V，現(xiàn)在大部分選用1500V直流。其實不管是哪種，啟動時必須得把電壓降低、切除，并最后進入削弱磁場的階段。制動時也是這樣，無論電阻怎么改變，都要采用星形輪傳動裝置，來進行一級一級的切除。前蘇聯(lián)當(dāng)時給它起了一個名字，叫來希托夫傳動裝置，可能是跟發(fā)明人有關(guān)。

中國第一代列車就開始采用這項技術(shù)。20世紀70年代初期，當(dāng)時北京地鐵鐵道科學(xué)院副總工程師周翊民、袁維慈、王連成，搞電力電子的溫俊爐，還有陳毅生等幾個人，再加上朱耀金和茍海儒，共同攻關(guān)斬波調(diào)壓技術(shù)。

當(dāng)時基礎(chǔ)工業(yè)太差了，要從元件開始研究，任何一個國家都沒有這樣的事。有一個控制元件叫作運算放大器，也叫線性元件，是由好幾千個管子結(jié)合在一起的，現(xiàn)在叫芯片。當(dāng)時，攻關(guān)組先從元件上研究，把兩輛舊車進行改裝，到長春市的環(huán)形試驗線上試跑，一定要跑穩(wěn)定，試驗里程要超過5000公里，白天黑夜地干，就這么干了一年多，才到北京，試運行合格。這是第二代斬波調(diào)壓技術(shù)，1975年經(jīng)由鐵道部推薦，獲得全國科學(xué)大會獎。后來生產(chǎn)了兩批車—DK6和DK9，之后沒有再繼續(xù)生產(chǎn)。

因為湘潭電機廠做了斬波調(diào)阻車，雖然在我看來這個技術(shù)比斬波調(diào)壓要稍微差一點（我們啟動時完全不用電阻，能量能夠自動回收，電阻上也基本不消耗能量），但由于種種原因，在我們生產(chǎn)了DK6和DK9后，其他車輛都開始用湘潭電機廠的斬波調(diào)阻。技術(shù)進步是有一定過程的，再后來，到北京復(fù)八線的時候，已經(jīng)開始用可變電壓（VVVF）了。

主持人：您剛才講到，有一段時間被調(diào)去上海搞VVVF。那和這個有什么關(guān)系呢？

馮伯欣：別的國家正在研制VVVF技術(shù)，我們也想嘗試一下。為了研制下一代的VVVF，制造DK2時，我們買了一批可控硅（材料很難買），實際上那個元件制造出來不太成功，卻也屬于國產(chǎn)化的第一批產(chǎn)品，研究也進入了第三代VVVF時代了。后來沒有進行到底，是因為DK2要進入正規(guī)生產(chǎn)，人手很緊張，就把我調(diào)回來了，這個組也就中斷了。

北京復(fù)八線開始正式用VVVF，但不是我們自己生產(chǎn)的，而是引進的日本東洋電機的GTO，這跟我們現(xiàn)在的IGBT有些差別，屬于第三代的VVVF?，F(xiàn)在VVVF達到什么程度？簡單說，現(xiàn)在VVVF是在IGBT的基礎(chǔ)上做了非常大的改進，原來是用硅元件，發(fā)展到現(xiàn)在，是用當(dāng)代最先進的碳化硅。我國現(xiàn)在在跟蹤技術(shù)，硅元件在國外也還沒有達到完全過關(guān)的程度，成品率比較低，價格比較貴。而有的國家的碳化硅元件，還不肯賣給你。目前國內(nèi)還是大量采用硅元件，碳化硅只是小批量在用。

主持人：實際上都是我們自力更生做的這些工作，在我印象里，我們還走出去援助過平壤。這段歷史您能否講講？

馮伯欣：我們第一次出口就是朝鮮的平壤地鐵。我們給它提供車輛和一些機電設(shè)備。第一次去朝鮮考察整個線路，跟他們做了會談。當(dāng)時，在DK2改進后又生產(chǎn)出DK3，在DK3的基礎(chǔ)上做了DK4，下了非常大的功夫，造的朝鮮列車質(zhì)量非常好。平壤地鐵線路引入線坡道比較大，北京只有20‰以上的坡道，平壤要達到45‰，正好我們研制的空壓機就有一項技術(shù)，叫做恒速下坡，用電阻不高于50km/h的速度，來保證安全運行。第一次出口很成功，劉治榮領(lǐng)隊還獲得了金日成勛章。

主持人：平壤地鐵是我們國家援助的。但是德黑蘭地鐵就是市場競爭的結(jié)果了。

馮伯欣：德黑蘭地鐵是在伊斯蘭革命之前法國人幫他們設(shè)計的，挖洞是他們自己挖的，偏差比較大。德黑蘭地鐵要買一批車，批量比較大，開始計劃要五百多輛車（后來我們給他生產(chǎn)交付了217輛車）。

當(dāng)時，德國、法國、意大利、韓國都參與競爭，有的甚至組成了聯(lián)合集團，競爭特別激烈。在競標過程中，我就發(fā)現(xiàn)國際標準還是不太熟悉，有些地方其他國家比我們掌握得更多，我們就是一邊學(xué)習(xí)一邊競標。前蘇聯(lián)比我們還要便宜，談得我當(dāng)時心臟病都犯了。

波斯人做生意特別有辦法，他一項一項技術(shù)條件跟你落實，無一項遺漏，我們這方是我?guī)ш牻o的方案，前后一共做了八套方案，標書共八本，他都接受了。當(dāng)時我認為一定要以電制動為主，我的助手也是我的同學(xué)徐錦帆，他就一點一點地算，花了很多功夫算出來。那時電阻一般都要裝在車底部，電阻太大，底部裝不下。怎么辦？我堅決要求放在車頂上，這是我們第一次要把電阻放在車頂上。那么大的電阻，想了很多辦法，最終還是裝下了。牽引電機也是經(jīng)過了重大設(shè)計調(diào)整的。由湘潭電機廠設(shè)計研制，把我們原來的76Kw提升到138Kw，是清華大學(xué)的一名高材生給設(shè)計的，一次性成功。這些設(shè)計調(diào)整過程中，我們各技術(shù)領(lǐng)域也學(xué)習(xí)了很多國內(nèi)外先進經(jīng)驗，技術(shù)水平提高到相當(dāng)高的水平。

事實證明，我們出口到伊朗的這些地鐵車輛，經(jīng)過技術(shù)調(diào)整后，雖然需要在大坡道上運行，但還是很順利地通過了驗收。

為了這個國際貿(mào)易談判，我跟滕茂根一共去了19次德黑蘭，有時候春節(jié)來個電話說那邊要談了，我馬上就走。當(dāng)時我說我一輩子做地鐵車，這是好不容易得到的機會，要全力以赴地做好。功夫不負有心人，1996年雙方簽了正式合同。

主持人：德黑蘭地鐵經(jīng)過這些年的運營，口碑還是很好的，當(dāng)?shù)厝艘埠苷J可中國的技術(shù)。

馮伯欣：對。第一次走出國門，不是容易的事情，要起帶頭作用?，F(xiàn)在中國的軌道交通車輛在世界很多國家都成功運營了。

主持人：除了地鐵車輛，后來您還參與了重慶單軌車輛研制工作。

馮伯欣：2000年，重慶地鐵派仲建華到全國各地考察國產(chǎn)化的車交給哪個廠比較好，到了我們廠正好是我跟陳廠長接待。他說他們要單軌車，我當(dāng)時就表示很有興趣。2003年他們請我去負責(zé)地鐵車輛方面的工作，當(dāng)時仲建華是總經(jīng)理，董事長是沈曉陽，他們對我們這些“老頭”特別重視，成立了專家組。我去了以后直接進入專家組，跟正常編制一樣，給我掛上一個職，叫副總工程師兼車輛的技術(shù)總監(jiān)。相當(dāng)于，技術(shù)上的權(quán)力就全權(quán)交給我了。

單軌車跟地鐵車原理上基本一樣，比地鐵車還要短，稍稍寬一點，3米左右，跟A型車差不多，底部跟汽車有點類似，傳動部分比較復(fù)雜。我去了以后開始跟日本人談判，引進了一些技術(shù)，很貴，一輛單軌車那么小，卻比買兩輛地鐵車還要貴。當(dāng)務(wù)之急是要把價格降下來，要實現(xiàn)國產(chǎn)化。于是這就成了擺在面前很重要的事情—組織實現(xiàn)國產(chǎn)化。

單軌車的軌道梁高1.5米，寬800米，軌道兩邊有接觸網(wǎng)，用它來受電，電壓是1500V的直流，實際運行的最高時速是75公里，設(shè)計時速是80公里，電機功率比較小，只有105Kw，采用VVVF控制技術(shù)，輔助電源采用SIV靜止逆變器，交流傳動……首先要做的工作是掌握日方技術(shù)，像使用、維修、救援等全部掌握了，然后跟他們談判。國產(chǎn)化首先就是受電弓，跟北京地鐵受電器不同，它是一個小的受電弓，經(jīng)過努力，實現(xiàn)了國產(chǎn)化。

可是有些部件實現(xiàn)國產(chǎn)化的過程中，出了一些問題。舉個例子，車鉤上有一個叫棒式車鉤橡膠關(guān)節(jié)的部件，在應(yīng)用過程中老是往下掉。我了解后就把原來的圖紙找出來，我是學(xué)日文的，一看就知道，工藝要求全都不一樣。橡膠節(jié)點我們車上用得很多，后來通過技術(shù)攻關(guān)，徹底解決了問題。但我們要實現(xiàn)全面國產(chǎn)化，就包括VVVF。

科技部設(shè)了一個課題，由重慶科委組織專家，探討怎么能國產(chǎn)化，

要裝車，要通過檢驗。憑借以往經(jīng)驗，我給領(lǐng)導(dǎo)提供了建議，利用我們生產(chǎn)3型車的最后一列車，把除了信號以外的國外的東西都拿下來作為備品，把國產(chǎn)件裝上去。裝上去以后，這列車順利通過了試驗，最后專家評審全部通過。所以，單軌列車現(xiàn)在國產(chǎn)化率能達到90%左右，原本每輛車2000多萬元的成本降到現(xiàn)在不到1000萬元，這就是國產(chǎn)化成果的顯現(xiàn)。

主持人：說到重慶單軌，就不能不說現(xiàn)在重慶地鐵的A型車，和北京、上海的A型車還是不一樣的，是一種適用于山城的A型車。

馮伯欣：重慶地鐵分為好幾個建設(shè)周期。第一期地鐵是3號線、2號線、6號線和1號線，第二個周期是2號線和1號線。目前使用的地鐵車輛長度是19.520米。我們一開始報的確實是A型車，但傳統(tǒng)A型車的長度22米，包括頭車都要23米多。

重慶是山地城市，嘉陵江和長江把重慶分割成了好多塊，中間實際上都是山。我國的標準地鐵爬坡道，能爬35‰，重慶幾乎都是坡道，最大40‰多。最近的10號線更是幾乎都是40‰以上的坡，用標準地鐵就不行了。如果按照標準地鐵的要求，把線路硬拉到35‰，就需要把線路加長，要購地，要拆遷，成本就非常大。

當(dāng)時仲建華總經(jīng)理提出來，車輛能不能改一改？我說能改，出口到伊朗的地鐵，坡道都到了40‰、50‰的。仲總說，給伊朗設(shè)計的地鐵車已經(jīng)成功了，為什么不給我們做個50‰的？我說這得提出來。于是他就給我們總體上提出了要求—能爬50‰的坡。這是第一個A型車“改版”原因。

第二個就是重慶的彎道，小彎道特別多。A型車曲線半徑要達到350米以上，但是9號線290米都達不到，也就是說，2.5米軸距的A型車根本不能用。有些橋梁還限制了軸重，它要求車的軸重不能超過15噸。車要輕，曲線半徑要小，坡道還要爬得高。這個任務(wù)提出來后，形成了地方標準。我們就按照該標準對長客廠提出要求，同時進行招標。車要能夠爬50‰的坡道，要能夠通過250米的小曲線半徑（80公里通過250米，可不是容易的事），要能夠爬坡過小彎道，還要可以回收能量的剎車系統(tǒng)，節(jié)能環(huán)保（不能閘瓦灰出來就堆在隧道里）。

說到環(huán)保，著重提一下車頭。以前地鐵很多采用玻璃鋼，但有個很大的問題——不能降解，大修時拆下只能埋起來，很不環(huán)保。長客就自己做了全金屬的“腦袋”，墻板采用鋁合金，車上沒有一塊玻璃鋼，這就是環(huán)保的車了。

再來說說節(jié)能，剎車剩余能量可以在變電所裝個吸收裝置，把它吸收起來，還要有把送出去的那套裝置，能夠再生自動的裝置，單這一項，一年就能節(jié)約電能20%至30%。

另外，車能自己救援，一個車分成兩個部分，前面三節(jié)跟后面三節(jié)都是獨立的，就等于兩個機車重連，前面機車發(fā)生問題，后面機車給它推著走；后面機車發(fā)生問題，前面的就拉著走，解決了救援的大問題。除了救援以外，還有干擾的問題，我們現(xiàn)在用的VVVF或是斬波，有一個最大問題是什么呢？就是電流分段的脈沖會產(chǎn)生很多諧波，而諧波對周圍造成非常大的影響，比如說打電話嗡嗡響。

還有，為了解決控制失靈，我們運用學(xué)到的東西，改造了車體結(jié)構(gòu)，車上面的空調(diào)都是先挖一個坑再裝上去，既影響車輛的強度，又費工時，我們就把空調(diào)直接裝在上頭。

以上都是As型車的特點，重慶隨后的車輛都按照這個標準做。這個標準我希望能夠擴展到全國各地。

主持人：在山區(qū)山嶺城市，A型車就有了一個變形，叫As，將來B型車也可以搞一個Bs。

馮伯欣：當(dāng)然也是可以的。這是我們前人也走了一些很多彎路，取得今天的成功是大家的功勞，大部分的工作都是共同做的，他們?yōu)槲覀兊罔F的事業(yè)做出了重要的貢獻。我只起了一個螺絲釘?shù)淖饔?，所以我還得要衷心的感謝這些人。我們希望年輕的一代，在今天這么好的大環(huán)境里繼續(xù)進行鉆研新技術(shù)。