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中国中车总工程师王军:与中国速度同行

放大字体  缩小字体 发布日期:2023-11-06  来源:中华国际科学交流基金会  浏览次数:14037

王军,1963年出生,中共党员,工学博士,正高级工程师,现为中国中车集团总工程师、首席科学家,科技创新委员会主任,轨道交通车辆系统集成国家工程实验室主任,中国铁道学会常务理事。


他是我国高速列车技术创新与产业化的建设者与领军人之一,秉承“火车头”精神,长期奋战在我国铁路机车车辆技术研发、制造及管理一线,主持研制的我国第一列国产化CRH2型“和谐号”高速动车组,助力中国进入高铁时代;主持研制的CRH380A高速动车组,创造了时速486.1公里的世界铁路运营试验最高速;组织“复兴号”系列高速动车组项目实施和产业化;带领团队攻克高速列车系列关键技术,实现从追赶到引领的跨越,助力中国高铁成为亮丽的“国家名片”。他主持或以骨干身份参与获得国家科技进步特等奖、一等奖、二等奖,铁道科技省部级特等奖等;个人或团队获得有突出贡献中青年专家、第十二届詹天佑科学技术奖(大奖)、全国创新争先团队奖、央企楷模、第四届中华国际科学交流基金会杰出工程师奖等荣誉。


世界轨道交通发展史中,中国轨道交通尽管起步稍晚,但却凭借不断创造的记录令全球瞩目。回望新中国成立以来的国家轨道交通发展史,中国铁路营业里程从2.18增长至14.63万公里,高速铁路从0跃升至3.79万公里,运行列车从时速40公里的蒸汽机车、内燃机车到时速350公里的“复兴号”动车组再到研制中的时速600公里高速磁浮列车……轨道延伸之处,中国速度改变着时空距离,影响着百姓的生活方式,重塑着国家的经济版图,成为耀目的“国家名片”。


“依托自主创新打造中国高铁这个超级工程、国之重器,把关键技术掌握在自己手中,让我们在发展道路上不断刷新中国速度!”



梦想扎根轨道交通热土


1985年8月,22岁的王军从老家湖南衡阳“过关斩将”式地挤上了绿皮火车。此行他要北上,前往山东青岛的四方机车车辆厂,那里是他即将开始工作的地方。1500公里,两天两夜,中间还要到武昌转站,脚要插空踩、手要找地撑,两包行李从窗口里塞,“挤、闷、热、慢、吵,什么时候我们能有快一点的车就好了。”


王军想的“快一点的车”,是高速动车组。接触到高速动车组还是在大学的图书馆里,他翻到了新干线的专题,那是1978年10月的新闻报道,邓小平在日本考察新干线时感慨:有催人跑的意思,我们现在正合适坐这样的车。“列车时速210公里,风一样的速度!”


此时中国铁路人均长度还不到一根香烟的长度。然而,机遇也真实地摆在了中国铁路的面前。改革开放的春风吹遍神州大地,经济社会的发展迫切需要铁路大动脉的支撑。国家提出要大打铁路运输扩能翻身仗、机车车辆工业翻身仗两场战役。铁路建设大会战拉开大幕,铁路列车的需求量快速上升。


时值建国以来四方机车车辆厂最大的技术改造工程——客车系统扩建项目破土奠基,这是国家“七五”大中型重点项目。一入厂,王军全身心投入客车产品研发设计中,不仅要画图,还“泡”到车间与工友一起研究工具工装、破解生产难题,很快就摸透了客车产品的工艺技术,“这个小伙子,脑瓜很灵光。”老师傅眼中的“小将”,迅速成长为年轻有为的技术骨干。


1997年,中国铁路跨世纪大提速的序幕正式拉开,从“大重量、高密度、中低速度”到“快速度、大重量、高密度”,一大批铁路干线、铁路复线及干线电气化改造项目快速启动。大提速需要大批提速客车!时任工厂设计处长、副总工程师的王军敏锐地觉察到这是企业发展的重要机遇。“管它前边儿有多少困难,我们都要迎难而上!”


订单得来不易,然而四大难关摆在眼前:技术要求高、研制周期短、产品种类多、质量要求严。王军带领技术和制造人员几乎24小时盯在现场,设计图纸、技术准备、分解计划、盯控节点、破解难题……。高强度的攻关模式最终赢来收获,前五次大提速,工厂1100辆客车提前高质量交付,成为风行大江南北铁路线上的亮丽风景。不仅如此,王军还带领团队成功研制出具有完全自主知识产权的SW-160、SW-200、SW-220K等多种型号的转向架,其中SW-220K成为新型提速客车主型转向架之一,为中国铁路第五次大提速做出了突出贡献。


要打造中国人自己的高铁品牌


2004年初,国家《中长期铁路网规划》发布,中国“高铁时代”拉开大幕。按照“引进先进技术,联合设计生产,打造中国品牌”的总方针,明确了既有线提速至250公里和“四纵四横”高铁网的总体要求,动车组跨线运行、客货混跑。轨道交通装备领域迎来了技术引进消化吸收再创新的崭新征程。按照原铁道部“优中选优”的原则,四方凭借厚重的技术储备,成为与外方开展高速动车组技术合作的首批企业。


此时的四方机车车辆厂通过股份制改革,已经转型成为四方股份公司。时任总经理兼总工程师的王军与管理团队提出了“掌握世界一流技术,制造世界一流产品,建成世界一流基地”的愿景。工程师出身的他意识到,无论对于国家还是企业,赶上这波高铁发展大潮,是接轨国际先进水平、实现奋斗愿景的重大契机。


2004年6月,原铁道部启动时速 200 公里的高速动车组招标。事关企业未来,从技术引进、供货范围、售后服务等等,王军带领团队作了事无巨细的准备。然而,过程比所有人预料的都更加跌宕。技术引进时,一份协议的诞生往往要经过十几次甚至几十次的修改与论证。功夫不负有心人。“10月20号,我们成功中标铁道部 200 公里及以上动车组项目,将为中国铁路第六次大提速提供 60 列 480 辆时速 200 公里及以上动车组!”


惟其艰难,方显勇毅。“通过一次引进,培育动车组速度提升的持续研制开发和制造能力,打造中国人自己的品牌”。王军深知,引进技术和产品只是第一步,掌握核心技术才是关键。要摆脱国外技术控制、实现国产化,自主创新才是核心要义。


他提出“以我为主”、“领先一步”的发展策略:坚持引进消化吸收和自主创新“两条腿”走路,把握创新的主动权。用“1:7”作支持,即花1元资金引进技术,就要配套投入7元资金进行自主创新。建立“制造一代、研发一代、储备一代”的产品开发机制,超前研发新技术新产品。实施技术改造、管理流程再造、资源优化配置等一系列系统工程,拉起一支由近 800名研发人才、近 600 名支撑性技术人才和近 2100 名高级技能人才组成的“刀锋”队伍,全力打造一流的硬件和软件。从技术、制造到管理,一场高速动车组攻坚战在企业全面打响。


速度超出预期。在王军的主持下,仅仅用了2年,研发团队就完成在原型车基础上与外方的联合设计、资料和技术标准的消化吸收,以及全面的试验研究,留下了厚厚的试验记录、数百兆电子数据记录,并针对我国铁路运营环境完成了110项优化设计,进行了长达6万公里线路运行试验,成功解决了既有线条件限制所带来的不同轨线、轨型等几何结构以及小线间距、小断面隧道引发的运行稳定性、舒适性、安全性和结构可靠性这一世界特有难题。“憋着不服输的劲儿,我们系统掌握了动车组9项关键技术和10项配套技术,培育了强大的自主创新能力。”


2006年7月31日,我国首列国产化时速200公里动车组竣工,并迅速转入批量生产。2007年4月18日,全国铁路第六次大提速吹响号角。37列CRH2A动车组如风如箭,飞驰京广、京沪、京津、沪昆等线路,占全部上线运营动车组数量的 71%。那一刻,王军百感交集。


自主创新能力源源不断,成果突破才能厚积薄发。这能力来自科学的研发体系和平台支撑。自进入高速动车组领域,王军带领团队搭建起国家高速列车总成工程技术研究中心、高速列车系统集成国家工程实验室等四大国字号研发机构,以及“设计-制造-产品”三大技术平台,通过汇集全国的优势科研创新资源,实现从技术产品研发到工程化应用快速迭代升级,为高速列车持续创新提供全面支撑。


创新沃土孕育丰沛的果实。具有自主知识产权的国内首列时速250公里高速动车组、首列长编高速动车组、世界首列卧铺高速动车组相继在四方股份公司诞生,我国高速动车组技术跨入国际先进行列。在王军的带领下,四方股份公司成功实现了从传统机车车辆厂家向高端轨道交通装备研制先进企业的跨越,成为国家轨道交通装备现代化的中坚力量。2009年,四方股份公司牵头研发的时速250公里动车组高速转向架及应用获国家科技进步一等奖。


自主创新缔造“第一速”


2008年,原铁道部与科技部联合实施《中国高速列车自主创新联合行动计划》,其目标之一,就是“加大自主创新力度,突破关键技术,集成创新成果,研制新一代时速 350 公里及以上高速列车,为京沪高速铁路提供强有力的装备保障。”中国高铁进入全面自主创新的黄金时代。


这个新一代高速列车就是CRH380系列动车组。而王军带领团队研制的就是两年后惊艳业内外的CRH380A。他带着企业全员立下“军令状”:“它必须出现在京沪高铁开通典礼上!”


动车组是高精尖技术的集大成者,随着速度的攀升,技术难度呈几何级数增大。而时速380公里的商业化运营用动车组在世界上尚无先例可循,必须也只能依靠自主研发。“从系统集成、车体、转向架、头型、牵引、制动等等,都必须全面创新。”


这是一项“政产学研用”超级工程。四方股份公司吹响了新一轮研发的“集结号”,汇聚国内50余家企业、30余家科研院所与高校,紧密合作搭建了系统、高效的联合创新联盟,依托联合舰队开展协同创新。


CRH380A型高速动车组有十大系统创新,而头型的确定至关重要,它不仅要体现中国文化的特征,还要保持技术的先进性。头型研发涉及到气动力学、声学、机械、材料、结构力学等众多学科带来的技术挑战,面临阻力、交会压力波、升力、列车尾摆、气动噪声、微气压波、列车风、侧风稳定性等多种技术难题。


那是一个极其艰辛的历程。王军带领研发队伍,联合科研院所展开无数次的方案论证,无数次的智慧碰撞,为一个参数的匹配,一个试验数据的分析常常通宵达旦。“整个过程中要依靠多种手段相互验证、多个目标循环优化。那段时间我们真是白加黑,脑子中只有数据。”


通过概念设计、模型优化、综合评估、风洞试验,实车模型人机工程、工艺可行性验证,设计一列搭载新头型的试验列车,到郑西、武广高铁进行线路试验。“17项上百次的仿真计算、760个不同运行环境的气动力学试验和60个工况的噪声风洞试验,完成了 520个测点的 22项线路测试,最终研发出性能优越的“火箭”头型。”


凝聚着中国科研工作者心血的“中国面孔”各项技术性能优异:气动阻力减少了6.0%,气动噪声下降了7%,列车尾车升力接近于0,隧道交会压力波降低20%,明线交会压力波降低18%,各项技术性能都达到了国际领先水平。


万般磨砺方得玉成。2010年8月,首批和谐号380A高速动车组震撼问世。“两年零八个月!我们经历了当时规模最大、历时最长的科学研究试验,450余项仿真计算,1050余项地面试验,2800余项线路试验,实现了CRH380A系统集成、头型、轻量化车体、转向架、减振降噪等关键技术的重大突破,全面验证了各项技术性能!”值得骄傲的是,CRH380A拥有完全的自主知识产权,拥有专利181项,标准189项,是中国装备制造业自主创新的典范。


2010年12月3日,这一天注定要载入世界轨道交通史册——CRH380A将在京沪高铁先导段进行高速试验。


这一天,王军期待了很久。作为CRH380A系列动车组项目负责人,他想让更多人知道这个中国人自主创新的作品究竟有多优秀。


11时06分,16辆编组的CRH380AL动车组从枣庄西站始发,高速列车一路疾驰,启动后仅仅用了9分钟,时速就升至420公里,并迅速攀升,460、470、480……此时在列车的头车里面,王军和众人都屏住了呼吸,技术人员汇报:安全性、舒适性各项指标全部正常!随后,列车继续加速,481、482、485……11时28分,时速达到486.1公里,一项截至目前尚未被打破的世界高速铁路运营试验最高速度纪录正式诞生!


看到定格在电子屏的数字,现场所有人情不自禁地开始使劲鼓掌,王军瞬间红了眼眶。大家欣喜若狂,纷纷围在他的身边——在他的工作服上签字留念,这件被密密麻麻地写满参与这次试验人员名字的工作服,也永久保存在四方股份公司的档案馆里。


努力打造世界高铁运营新标杆


2013年,在国铁集团的牵头组织下,中国中车首次以中国标准为主导,按照正向设计思路,以自主化、简统化、互联互通、技术先进为目标,开启了“复兴号”中国标准动车组的研发工作。作为中国中车技术领军人物,王军需要组织中车核心研发团队在掌握动车组9大关键技术和10项配套技术的基础上进行系统提升,破解新目标带来的一系列重大技术问题,这无疑是高速列车技术的又一座高峰。


王军知道,“高铁不仅是设计出来的,更是试验出来的。”2015 年 6 月 30 日,“复兴号”样车下线。王军多次亲临线路试验现场,与主机企业技术负责人及试验团队探讨技术难点,分析试验数据。五年的艰苦攻关,历经503项仿真计算,5278项地面试验,2362项线路试验,惊艳问世,其安全性、经济性、节能环保等性能大幅提升,呈现出一流的品质。2016年7月16日,“复兴号”高速列车在郑徐线上完成了世界上首次时速420公里交会和重联运行的惊世之举。


轮轨之上,动力澎湃。京张智能动车组、时速350公里高速货运动车组、时速400公里可变轨距跨国互联互通高速动车组……“中车智造”的脚步从未停歇。王军说,我们现在已经形成了从“和谐号”到“复兴号”全速度等级,满足高寒、高温、高湿、高风沙、高原等不同运用环境产品谱系的动车组产品,未来我们将继续以“大国重器、产业引擎”为使命,为交通强国建设提供更加坚实的装备支撑。

 
 
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