駱瀚
隨著株機科研團隊的成長、成熟,在國際上地位崇高,76歲的“中國電力機車之父”感到輕松開心,甚至連“院士”的“帽子”也想放下
2014年4月23日下午3點,76歲的劉友梅院士利用去廈門出差前的一個半小時,在株洲南車株洲電力機車有限公司(簡稱株機公司)的辦公室里接受了本刊記者的專訪。采訪前劉院士還特意約法二章:不談個人,只談株機車。
然而,雖然時間緊張,采訪卻不匆忙。隨著談話的深入,一幅長達半個多世紀,包括劉友梅院士在內的株機人在中國電力機車領域奮斗不息、開路不止的動人畫卷,還是自然而然地打開了。
中低速磁浮列車運營近在眼前
采訪初始,被譽為“中國電力機車之父”的劉友梅院士果然沒有談自己輝煌的過往,而是饒有興趣地談起了他在古稀之年才開始“做小學生”的兩個最新研究領域:中低速磁浮列車和智能電車。
“我這個年齡還能在學術上有點追求,最多的想法還是感恩。一方面是我個人沒有私欲,另一方面是株機公司給了我人生的三個拐點,尤其是晚年,還能得到年輕一輩的尊重,請注意我用的是‘尊重這個詞。”作為一位幾乎一輩子都投身于電力機車發(fā)展最前沿并不斷取得進展的專家,劉友梅較早時候就對中國軌道交通發(fā)展的方向有了新的思考:在現(xiàn)代軌道交通發(fā)展史上,“高速”和“重載”已成為反映當今技術的兩大標志,無論是運行速度還是載重量的提升,均取得了巨大成功。但高速和重載絕不是無限的,應該有一個最佳值,中國機車的未來應當是安全、低碳、綠色、智能的,劉友梅開始尋找新的發(fā)展方向。
劉友梅的目光首先落在了中低速磁浮列車上,同時他也注意到了株機公司在這項技術開發(fā)上的優(yōu)勢:有70余年發(fā)展經驗的株機公司已成功構建起世界一流的軌道交通裝備設計、制造、產品三大技術平臺和產業(yè)集群,積累了電力機車、城軌車輛、動車組等領域廣泛成熟的解決方案經驗,需要做的就是把這些基礎與懸浮技術很好地結合起來。株機公司非常認同劉友梅的判斷。為搶占技術制高點,中國南車株機公司在2006年抽調業(yè)內精英組成磁浮開發(fā)部,專門從事中低速磁浮車輛研發(fā)。
在中國中低速磁浮列車的研發(fā)中,劉友梅一直強調要加強大系統(tǒng)的頂層設計。通過株機公司內外聯(lián)合、上下貫通全力拼搏,磁浮小車如期在2011年6月底完成組裝、調試試驗,達到了系統(tǒng)演示功能,2011年9月1日至2日,中國南車中低速磁懸浮試驗線建設及車輛研制項目可行性研究報告獲得業(yè)內專家審批通過,2012年1月20日,中低速磁浮列車在中國南車株機公司如期成功下線。5年時間,中國南車株機公司已經擁有包括懸浮系統(tǒng)、牽引系統(tǒng)等磁浮核心技術,株機人把下線列車命名為“追風者”。劉友梅心中更是有種別樣的暢快,采訪當晚還特意發(fā)了一篇《“追風者”,軌道交通系統(tǒng)的新星——中國南車株機公司中低速磁浮列車研制紀實》的文章給記者。
“追風者”于2012年1月誕生,目前已在“運營仿真考核驗證試驗線”上行駛了1.3萬公里,其多項成果被鑒定為達到國際領先水平,中國也因此成為世界僅有的4個掌握中低速磁懸浮列車技術的國家。在劉友梅看來,磁懸浮項目成功運營后,意味著南車株機公司掌握了磁懸浮交通核心技術和系統(tǒng)集成技術,建立了完整、專業(yè)化的工程化體系。長沙磁懸浮項目作為全國第一條自主研發(fā)磁懸浮線,必將在行業(yè)內樹立極強的示范作用。中低速磁浮交通產業(yè)作為高科技、高附加值的高端裝備制造業(yè),還將帶動冶金、機電、信息、車輛制造、建筑等多個相關行業(yè)的發(fā)展,未來潛力無窮。
發(fā)稿時,記者注意到2014年5月16日《湖南日報》的一則報道,“湖南首條中低速磁懸浮線今日動工建設”:5月16日,高鐵長沙南站至長沙黃花國際機場的長沙磁懸浮工程正式開工建設。這是我國第一條完全自主研發(fā)的商業(yè)運營磁懸浮線,預計2016年上半年投產運營。屆時,乘客從長沙南站至長沙黃花機場T2航站樓,僅需10分鐘。
世界首列超級電容有軌電車年底運營
另一條讓世界同行矚目的消息恰好也發(fā)生在發(fā)稿前。世界首列超級電容100%低地板有軌電車已經在2014年6月18日上午抵達廣州,該列車將應用于廣州新型有軌電車海珠試驗段,經過嚴格的測試后,預計今年12月完成現(xiàn)場聯(lián)調并正式上線運營。
其實這對于廣州人而言早就不是新聞了。作為世界上首條擬投入商業(yè)運營的儲能式輕軌線,全長7.7公里的廣州市海珠環(huán)島(萬勝圍——廣州塔段)2013年1月就開始動工,而世界首列儲能式輕軌原型列車早在2012年8月已經南車株機公司就成功下線。2013年9月,中國南車與廣州地鐵合資成立了廣州南車有軌交通研究院,將雙方的合作推向了產、學、研、用、維保的新高度。而所有這一切準備、努力的起點,都是該型車的總設計師、南車株機專家委員會主任、中國工程院院士劉友梅發(fā)明的一個詞:儲能式輕軌。
對儲能式輕軌的關注源于中國已經基本完成了高速、重載列車的轉型,劉友梅認為,現(xiàn)代軌道交通借助于高速和重載技術的進步,已完成自身這一輪的技術演化。“我們研發(fā)儲能式軌道交通的目的,就是力爭實現(xiàn)能量循環(huán)利用、高效利用的智能發(fā)展道路?!?/p>
將超級電容運用于列車的大膽想法,最早來自于劉友梅和某華裔外籍專家在一次交談中迸發(fā)的靈感。當時,這位外籍專家正向中方介紹超級電容儲能在港口起重機上的應用案例。劉友梅很快聯(lián)想到,“既然吊裝集裝箱時消耗的勢能可以轉存儲化,列車制動時消耗的動能為什么不可以?
經過一番調查,劉友梅了解到,大功率超級電容儲能技術在國外某些特定領域已有應用,比如賽車和坦克。但并非用于能量回收,而是用于在特定條件下進行能量補給。超級電容的這一優(yōu)勢剛好可以滿足城際軌道交通的需求——不僅可使列車在進站??繒r的30秒鐘內充完電,制動時的充電速度更可達毫秒級——在南車株機2012年8月研制出的原型車上,這一要求已經實現(xiàn)。那種有站點、有規(guī)律、站間距不太遠的城際輕軌,是目前最適宜儲能式軌道交通發(fā)展的領域——在高速鐵路逐漸支撐起干線大動脈的同時,如何解決各區(qū)域城市圈的交通難題?儲能式輕軌可謂正當其時。
劉友梅的思路成熟后立即得到株機公司的肯定,在充分的調查論證后,投資18億元,在寧波南車產業(yè)基地建設一個全球最先進的超級電容研發(fā)、生產基地。到2013年8月,南車株機已經研發(fā)成功了全球領先的9500F(電容量單位:法拉)超級電容器。發(fā)展速度之快、量產效率之高讓國外同行驚嘆。這項研究也使南車株機在超級電容的結構設計、材料制備、器件加工、系統(tǒng)集成等領域取得了系列發(fā)明和創(chuàng)新,并擁有自主知識產權,突破了若干制約超級電容技術發(fā)展的關鍵瓶頸,打破了國外技術封鎖,使中國成為世界上少數(shù)具有大功率超級電容研發(fā)能力的國家。
市場運營的不變追求
能在古稀之年與南車株機一起,取得一個又一個領先世界的成就,決不是劉友梅一時的“老夫猶發(fā)少年狂”。他對南車株機的愛是發(fā)自內心的,是南車在上世紀六七十年代,發(fā)現(xiàn)了一位母親早亡、父親在臺灣做國民黨少將的年輕人的科研天賦,使他這樣的中國自己培養(yǎng)的上海交通大學第三批電力機車專業(yè)的畢業(yè)生,能夠一輩子從事自己喜愛和擅長的事情,成為一個滿足愛因斯坦人才三定律——即自由律、好奇律和戒急律的“自然人”。
“我不是一個高尚的人,也不是一個卑鄙的人,就是一個有缺點也有優(yōu)點的‘自然人。社會就是由不同的人構成的,讓每個自然人發(fā)揮他最感興趣的優(yōu)勢所在,才是一個國家原始創(chuàng)新的最大動力。”劉友梅這樣分析自己走過的路,還不忘順便揶揄一下記者:“所以我也反對你對我個人的采訪,個人的路無法復制?!钡稍L的時間還是被不自覺地延長了,因為劉友梅的“自然人”之路最終融入了中國電力機車充滿波折又無比壯麗的“自主夢”當中。
當劉友梅還在讀書時,中國從蘇聯(lián)引進的電力機車技術就落腳在有“中國電力機車搖籃”之稱的株洲電力機車廠(后改為公司)。1961年劉友梅進株機廠當工人,卻趕上了中蘇關系逐漸惡化,蘇聯(lián)專家撤離,國家又遭受自然災害,中國電力機車研發(fā)工作的自主之路艱難起步。與工友們打成一片,整天樂呵呵地看書學習、積極參與改進電力機車韶山1型的繪圖設計和試驗研制的劉友梅被株機廠啟用為工藝科、設計科任技術員,很快成為我國第一代、第二代電力機車的總體設計師。成為“技術員”和“總體設計師”就是劉友梅眼中人生的前兩個“拐點”。他的拐點就是中國電力機車自主化的起點,1968年,他主持的第一代電力機車韶山1型開始投入批量生產,到1976年前后進行了三次重大技術改進,最終實現(xiàn)定型(從221號機車始)。1978年他又主持第二代電力機車韶山3型的研制,實現(xiàn)了電力機車技術的更新?lián)Q代,獲國家科技進步二等獎。
作為中國電力機車系列化、型譜化、標準化的組織者和實施者,劉友梅于1985年至1993年,主持了第三代電力機車中韶山4型、5型、6型和6B型的研發(fā),其中韶山4型機車雙機重聯(lián)在大秦線上成功牽引萬噸列車,使我國跨入國際鐵路萬噸重載牽引國家行列。目前,該型號機車已成為我國鐵路干線重載牽引的主型機車,并獲得國家科技進步一等獎。
劉友梅也是中國電力機車“高速”和“交流傳動”技術的主創(chuàng)者之一。1994年至1996年,他主持“八五”國家重點科技攻關項目韶山8型電力機車研制,填補了快速客運電力機車國內空白,于1998年形成了有4、6、8軸列的快速客運、客貨兩用、重載貨運等系列產品。同年,在鄭州——武昌鐵路正線高速綜合試驗中創(chuàng)造了240公里/小時的高速度,獲鐵道部科技進步特等獎。他主持研制的我國第四代電力機車AC4000型,成功地實現(xiàn)了我國鐵路機車交流傳動技術“零”的突破,為我國鐵路運輸?shù)闹剌d、提速作出重大貢獻,為軌道交通裝備產業(yè)的現(xiàn)代化奠定了技術基礎。1999年11月,劉友梅由于科研成果突出,當選為中國工程院院士。這是劉友梅眼中,人生的第三個拐點。
隨后在“高速”和“重載”的道路上劉友梅不斷前行,“藍箭號”、“九方號”、“中原之星”、“奧星”、“中華之星”、“韶山4改進型”等一批交流傳動電力機車和電動車組不斷刷新中國的高速和載重紀錄,產品的國產化率也不斷提高,中國的電力機車技術也逐漸由引進消化真正進入了自主創(chuàng)新的高新技術時代。然而出人意料的是,在他人生的這個高點上,一向低調做人的劉友梅又旗幟鮮明地站出來,反對當時流行的通過再引進實現(xiàn)中國“高速、重載的跨越式發(fā)展”的政策和發(fā)展高速磁浮列車的意向,他的理由很直白:那些選擇與中國的產業(yè)基礎脫節(jié),受制于人,不能自主,更不是市場運營的路數(shù)。
劉友梅覺得,在后發(fā)的工業(yè)產業(yè)中,引進不可避免,但過程的終端必須要擺脫依賴、實現(xiàn)自主,不擺脫依賴就沒有國際競爭力。產業(yè)的發(fā)展最終要立足市場,戰(zhàn)略上也必須放眼全球。
劉友梅還認為,從引進到自主,最核心的問題是要形成獨立的技術團隊和配套的產業(yè)能力。比如韶山一型是全蘇聯(lián)化,二型是全法國化,三型就已經是中國化產品了,但前二型培養(yǎng)了團隊,打下了基礎。當前株機研究所的骨干,都是1960年以后的生人,劉友梅的第一任助手就是現(xiàn)在的研究所的首席專家,堅持自主的道路也幫助株機培養(yǎng)出了機車發(fā)展各個方向所需的專家。劉友梅把株機4000多人的整個科研團隊都看作是一個壕溝里的戰(zhàn)友,從來沒有說“我教你什么”,他更愿意大家在爭論中相互促進,共同成長。“這里從不停留在依葫蘆畫瓢學習老外知識的水平,而是誰更有原創(chuàng)精神?!眲⒂衙酚X得這是他對株機、對株洲、對中國電力機車產業(yè)的最大作為。
現(xiàn)在株機的科研團隊已經成長、成熟起來了,在國際上地位崇高,比劉友梅本人都活躍得多。對此,他感到輕松又開心,甚至連“院士”的“帽子”也想放下了,“如果可能,我很想退休,我的歷史任務完成了?!?/p>
截至2014年,中國高速鐵路運營里程達到1.1萬公里,居世界首位,占到世界總里程的一半,中國的“絲綢之路經濟帶”和21世紀“海上絲綢之路”構想與“高鐵外交”戰(zhàn)略也終于有了堅實的基礎與廣闊的未來。
責任編輯 李菡丹