為什么我們要發(fā)展高鐵

我來自中國(guó)鐵道博物館，之前是一名火車司機(jī)，駕駛的是韶山1型電力機(jī)車。這是很早以前的一種機(jī)車，和高鐵相比是比較落后的。

在沒有高鐵的情況下乘火車，我們的父輩和我們都經(jīng)歷過。春運(yùn)時(shí)，車站里擠滿了人，車廂里也全是人。本來一節(jié)車廂只能坐100多人，卻要載300多人。凡是能站的地方都是人，有時(shí)候?yàn)榱私鉀Q沒地兒站的問題，可能座位底下都躺著人。

那么，怎么解決春運(yùn)這樣的難題呢？2004年，我們從國(guó)外引進(jìn)高鐵，開始真正發(fā)展高鐵技術(shù)。在此之前，中國(guó)鐵路也大量從國(guó)外引進(jìn)先進(jìn)技術(shù)，并不斷提升自身水平。

中國(guó)第一特長(zhǎng)高速公路隧道，是秦嶺終南山隧道。這是我們國(guó)家頭一次建一條長(zhǎng)隧道。這條隧道有18.02公里長(zhǎng)，當(dāng)時(shí)很難建。

最初，隧道是由鋼釬、錘子鑿出來的，而秦嶺終南山隧道是如何挖的？當(dāng)時(shí)我們從國(guó)外引進(jìn)了盾構(gòu)機(jī)，用它來挖隧道。它的掘進(jìn)速度很快，而且質(zhì)量、效果特別好。我們花了7億元從國(guó)外買了兩臺(tái)盾構(gòu)機(jī)，但買的是二手的。所以，機(jī)器出現(xiàn)問題時(shí)只能請(qǐng)國(guó)外專家來維修，維修辦法、時(shí)間進(jìn)度、維修價(jià)格都由國(guó)外專家來定。國(guó)外專家在維修機(jī)器時(shí)，拿警戒線將作業(yè)場(chǎng)所圈起來，所有中國(guó)人不得進(jìn)入，誰也無法學(xué)這項(xiàng)技術(shù)。就在這種情況下，我們開始了技術(shù)研發(fā)。

2008年，我們研發(fā)出第一臺(tái)盾構(gòu)機(jī)，開啟了中國(guó)盾構(gòu)機(jī)時(shí)代。從此，無論是大隧道還是小隧道，我們國(guó)家都能建，并且有了“基建狂魔”這個(gè)綽號(hào)。這說明中國(guó)在鐵路建設(shè)、橋梁建設(shè)方面擁有雄厚的實(shí)力，也表明中國(guó)的鐵路建設(shè)實(shí)現(xiàn)了質(zhì)的飛躍。

2004年，我們引進(jìn)了國(guó)外先進(jìn)的技術(shù)，在已有的基礎(chǔ)上對(duì)技術(shù)進(jìn)行消化、吸收、再創(chuàng)新，由此“和諧號(hào)”動(dòng)車組出現(xiàn)了。我們并不是將技術(shù)從國(guó)外買進(jìn)來，而是買進(jìn)幾輛原裝車，所有的車在國(guó)內(nèi)進(jìn)行組裝，開始自主生產(chǎn)。

2017年，我們推出了“復(fù)興號(hào)”。中國(guó)的動(dòng)車組一個(gè)是“和諧號(hào)”，一個(gè)是“復(fù)興號(hào)”。

動(dòng)車和高鐵有什么區(qū)別

以前有一個(gè)說法：“火車跑得快，全靠車頭帶。”以前的火車動(dòng)力都在火車頭上，車廂、車底都不帶動(dòng)力。

什么是動(dòng)車組？假如一列車有8節(jié)車廂，其中有4節(jié)車廂是帶有動(dòng)力的。動(dòng)車組是大家拉著手一起向前跑，一是有力量，二是跑得快。動(dòng)車組里帶動(dòng)力的是動(dòng)車，不帶動(dòng)力的是拖車。

如何理解動(dòng)車和高鐵？無論是不是動(dòng)車，凡是時(shí)速達(dá)到200公里以上的都叫高鐵。動(dòng)車是指車體的形態(tài)、動(dòng)力，而高鐵是指速度，所以它們是兩個(gè)概念。

高鐵有兩種速度：一種是時(shí)速200公里到250公里的，車次是D開頭；還有一種是時(shí)速300公里到350公里的，車次是G開頭。之所以使用不同字母開頭，是為了區(qū)分高鐵的速度。動(dòng)車組時(shí)速350公里到底有多快？這相當(dāng)于，一眨眼就跑了97米。

高鐵軌道是無砟軌道，非常平整；普通列車的路基是有砟軌道，上面有石頭，石頭上面鋪上枕木，枕木上面是鋼軌。由于這種鋼軌是一節(jié)一節(jié)的，所以火車經(jīng)過時(shí)就會(huì)有“咣當(dāng)咣當(dāng)”的聲音。

高鐵軌道平整到什么程度？京滬高鐵長(zhǎng)1318公里，這條線路上一共鋪了近40萬塊的高鐵軌道板。軌道板誤差約0.1毫米，差不多是一根頭發(fā)絲這么細(xì)。

高鐵的鋼軌是由100米一根的鋼軌焊接而成的，焊接成的鋼軌一根500米長(zhǎng)。由于鋼軌特別長(zhǎng)，它被吊起來的時(shí)候像面條，吊車必須同步保證它不會(huì)彎曲變形，這樣鋼軌鋪在高鐵線路上才能特別直。

“和諧號(hào)”和“復(fù)興號(hào)”最本質(zhì)的區(qū)別是：“和諧號(hào)”是從國(guó)外引進(jìn)的，各個(gè)國(guó)家的技術(shù)不一樣，所以列車的駕駛方式、車體構(gòu)造也不一樣。我們?cè)谶@個(gè)基礎(chǔ)上消化、吸收、再創(chuàng)新，創(chuàng)造出了中國(guó)的“復(fù)興號(hào)”?！皬?fù)興號(hào)”是由中國(guó)的各個(gè)廠家生產(chǎn)的，它們都是統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)、統(tǒng)一操作、統(tǒng)一設(shè)備、統(tǒng)一配件，在操作上特別方便。

“和諧號(hào)”的使用壽命是20年，“復(fù)興號(hào)”的使用壽命是30年?！皬?fù)興號(hào)”的使用時(shí)間更長(zhǎng)，對(duì)運(yùn)輸更有利。而且“復(fù)興號(hào)”的乘坐感很舒適，帶有Wi-Fi、電源插座，座位之間的空間特別寬敞。

為什么坐高鐵不用系安全帶？因?yàn)楦哞F的制動(dòng)力沒有那么大，它的制動(dòng)力只有汽車的 1/7，1秒鐘的制動(dòng)距離為1.4米，所以不系安全帶也非常安全。

能行駛高鐵的橋梁更厲害。中國(guó)好多大橋的建造水平都已經(jīng)走在了世界前列。以南京大勝關(guān)（鐵路）長(zhǎng)江大橋?yàn)槔?，這座橋上有6條鐵路線，其中4條是高鐵線，高鐵高速運(yùn)行的時(shí)候?qū)虻臎_擊力可以達(dá)到1500噸。南京大勝關(guān)長(zhǎng)江大橋是世界上載荷最大、承受力最強(qiáng)的高鐵橋梁。

高鐵司機(jī)可以知道前方32公里內(nèi)的任何情況，高鐵上有2000多個(gè)傳感器，能夠及時(shí)感應(yīng)出現(xiàn)的問題。

開啟智能化高鐵新時(shí)代

隨著京張高鐵的開通，中國(guó)高鐵開啟了智能化高鐵發(fā)展的進(jìn)程。

智能化高鐵已經(jīng)不需要人駕駛，但依然得有一個(gè)司機(jī)坐在駕駛室里。它可以自動(dòng)開車，區(qū)間自動(dòng)運(yùn)行，到站自動(dòng)停車，停車以后自動(dòng)把門打開，開門的過程中車站的屏蔽門可以同時(shí)打開。這在世界鐵路史上是沒出現(xiàn)過的。

目前中國(guó)正在研究高鐵變軌技術(shù)，即不論軌道寬窄，列車都可以適應(yīng)。以前如果高鐵軌道的軌距不同，列車只有換轉(zhuǎn)向架才能繼續(xù)運(yùn)行。有了變軌技術(shù)，中國(guó)的“復(fù)興號(hào)”不管寬軌還是窄軌都可以運(yùn)行。

京張高鐵的青龍橋車站，建在102米厚的山體以下，是世界上首個(gè)建在地下的高鐵車站。

智能化鐵路會(huì)如何發(fā)展

智能化鐵路今后會(huì)如何發(fā)展？一是智能化刷臉進(jìn)站。乘客在進(jìn)站的時(shí)候不用出示各種各樣的證件，也無須取票，在進(jìn)站的過程中就可以知道自己的身份信息和車廂位置。二是無感安檢，乘客在進(jìn)站的過程中不會(huì)感受到安檢過程，但實(shí)際上安全檢查已經(jīng)完成了。三是智能化隧道建設(shè)，不需要人在現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行施工。四是車輛也會(huì)更加智能化。

未來高鐵的時(shí)速可能達(dá)到四五百公里，甚至更快。比如從北京到歐洲一些國(guó)家全程9000多公里，未來坐高鐵可能用幾十個(gè)小時(shí)就到了。

高鐵體現(xiàn)了中國(guó)鐵路發(fā)展的過去和現(xiàn)在。中國(guó)高鐵、中國(guó)鐵路的明天會(huì)更好。

（劉 意摘自微信公眾號(hào)中國(guó)科學(xué)院“格致論道講壇”）