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中國中車總工程師王軍:與中國速度同行

放大字體  縮小字體 發布日期:2023-11-06  來源:中華國際科學交流基金會  瀏覽次數:13642

王軍,1963年出生,中共黨員,工學博士,正高級工程師,現為中國中車集團總工程師、首席科學家,科技創新委員會主任,軌道交通車輛系統集成國家工程實驗室主任,中國鐵道學會常務理事。


他是我國高速列車技術創新與產業化的建設者與領軍人之一,秉承“火車頭”精神,長期奮戰在我國鐵路機車車輛技術研發、制造及管理一線,主持研制的我國第一列國產化CRH2型“和諧號”高速動車組,助力中國進入高鐵時代;主持研制的CRH380A高速動車組,創造了時速486.1公里的世界鐵路運營試驗最高速;組織“復興號”系列高速動車組項目實施和產業化;帶領團隊攻克高速列車系列關鍵技術,實現從追趕到引領的跨越,助力中國高鐵成為亮麗的“國家名片”。他主持或以骨干身份參與獲得國家科技進步特等獎、一等獎、二等獎,鐵道科技省部級特等獎等;個人或團隊獲得有突出貢獻中青年專家、第十二屆詹天佑科學技術獎(大獎)、全國創新爭先團隊獎、央企楷模、第四屆中華國際科學交流基金會杰出工程師獎等榮譽。


世界軌道交通發展史中,中國軌道交通盡管起步稍晚,但卻憑借不斷創造的記錄令全球矚目?;赝轮袊闪⒁詠淼膰臆壍澜煌òl展史,中國鐵路營業里程從2.18增長至14.63萬公里,高速鐵路從0躍升至3.79萬公里,運行列車從時速40公里的蒸汽機車、內燃機車到時速350公里的“復興號”動車組再到研制中的時速600公里高速磁浮列車……軌道延伸之處,中國速度改變著時空距離,影響著百姓的生活方式,重塑著國家的經濟版圖,成為耀目的“國家名片”。


“依托自主創新打造中國高鐵這個超級工程、國之重器,把關鍵技術掌握在自己手中,讓我們在發展道路上不斷刷新中國速度!”



夢想扎根軌道交通熱土


1985年8月,22歲的王軍從老家湖南衡陽“過關斬將”式地擠上了綠皮火車。此行他要北上,前往山東青島的四方機車車輛廠,那里是他即將開始工作的地方。1500公里,兩天兩夜,中間還要到武昌轉站,腳要插空踩、手要找地撐,兩包行李從窗口里塞,“擠、悶、熱、慢、吵,什么時候我們能有快一點的車就好了?!?


王軍想的“快一點的車”,是高速動車組。接觸到高速動車組還是在大學的圖書館里,他翻到了新干線的專題,那是1978年10月的新聞報道,鄧小平在日本考察新干線時感慨:有催人跑的意思,我們現在正合適坐這樣的車?!傲熊嚂r速210公里,風一樣的速度!”


此時中國鐵路人均長度還不到一根香煙的長度。然而,機遇也真實地擺在了中國鐵路的面前。改革開放的春風吹遍神州大地,經濟社會的發展迫切需要鐵路大動脈的支撐。國家提出要大打鐵路運輸擴能翻身仗、機車車輛工業翻身仗兩場戰役。鐵路建設大會戰拉開大幕,鐵路列車的需求量快速上升。


時值建國以來四方機車車輛廠最大的技術改造工程——客車系統擴建項目破土奠基,這是國家“七五”大中型重點項目。一入廠,王軍全身心投入客車產品研發設計中,不僅要畫圖,還“泡”到車間與工友一起研究工具工裝、破解生產難題,很快就摸透了客車產品的工藝技術,“這個小伙子,腦瓜很靈光?!崩蠋煾笛壑械摹靶ⅰ?,迅速成長為年輕有為的技術骨干。


1997年,中國鐵路跨世紀大提速的序幕正式拉開,從“大重量、高密度、中低速度”到“快速度、大重量、高密度”,一大批鐵路干線、鐵路復線及干線電氣化改造項目快速啟動。大提速需要大批提速客車!時任工廠設計處長、副總工程師的王軍敏銳地覺察到這是企業發展的重要機遇?!肮芩斑厓河卸嗌倮щy,我們都要迎難而上!”


訂單得來不易,然而四大難關擺在眼前:技術要求高、研制周期短、產品種類多、質量要求嚴。王軍帶領技術和制造人員幾乎24小時盯在現場,設計圖紙、技術準備、分解計劃、盯控節點、破解難題……。高強度的攻關模式最終贏來收獲,前五次大提速,工廠1100輛客車提前高質量交付,成為風行大江南北鐵路線上的亮麗風景。不僅如此,王軍還帶領團隊成功研制出具有完全自主知識產權的SW-160、SW-200、SW-220K等多種型號的轉向架,其中SW-220K成為新型提速客車主型轉向架之一,為中國鐵路第五次大提速做出了突出貢獻。


要打造中國人自己的高鐵品牌


2004年初,國家《中長期鐵路網規劃》發布,中國“高鐵時代”拉開大幕。按照“引進先進技術,聯合設計生產,打造中國品牌”的總方針,明確了既有線提速至250公里和“四縱四橫”高鐵網的總體要求,動車組跨線運行、客貨混跑。軌道交通裝備領域迎來了技術引進消化吸收再創新的嶄新征程。按照原鐵道部“優中選優”的原則,四方憑借厚重的技術儲備,成為與外方開展高速動車組技術合作的首批企業。


此時的四方機車車輛廠通過股份制改革,已經轉型成為四方股份公司。時任總經理兼總工程師的王軍與管理團隊提出了“掌握世界一流技術,制造世界一流產品,建成世界一流基地”的愿景。工程師出身的他意識到,無論對于國家還是企業,趕上這波高鐵發展大潮,是接軌國際先進水平、實現奮斗愿景的重大契機。


2004年6月,原鐵道部啟動時速 200 公里的高速動車組招標。事關企業未來,從技術引進、供貨范圍、售后服務等等,王軍帶領團隊作了事無巨細的準備。然而,過程比所有人預料的都更加跌宕。技術引進時,一份協議的誕生往往要經過十幾次甚至幾十次的修改與論證。功夫不負有心人?!?0月20號,我們成功中標鐵道部 200 公里及以上動車組項目,將為中國鐵路第六次大提速提供 60 列 480 輛時速 200 公里及以上動車組!”


惟其艱難,方顯勇毅?!巴ㄟ^一次引進,培育動車組速度提升的持續研制開發和制造能力,打造中國人自己的品牌”。王軍深知,引進技術和產品只是第一步,掌握核心技術才是關鍵。要擺脫國外技術控制、實現國產化,自主創新才是核心要義。


他提出“以我為主”、“領先一步”的發展策略:堅持引進消化吸收和自主創新“兩條腿”走路,把握創新的主動權。用“1:7”作支持,即花1元資金引進技術,就要配套投入7元資金進行自主創新。建立“制造一代、研發一代、儲備一代”的產品開發機制,超前研發新技術新產品。實施技術改造、管理流程再造、資源優化配置等一系列系統工程,拉起一支由近 800名研發人才、近 600 名支撐性技術人才和近 2100 名高級技能人才組成的“刀鋒”隊伍,全力打造一流的硬件和軟件。從技術、制造到管理,一場高速動車組攻堅戰在企業全面打響。


速度超出預期。在王軍的主持下,僅僅用了2年,研發團隊就完成在原型車基礎上與外方的聯合設計、資料和技術標準的消化吸收,以及全面的試驗研究,留下了厚厚的試驗記錄、數百兆電子數據記錄,并針對我國鐵路運營環境完成了110項優化設計,進行了長達6萬公里線路運行試驗,成功解決了既有線條件限制所帶來的不同軌線、軌型等幾何結構以及小線間距、小斷面隧道引發的運行穩定性、舒適性、安全性和結構可靠性這一世界特有難題?!氨镏环數膭艃?,我們系統掌握了動車組9項關鍵技術和10項配套技術,培育了強大的自主創新能力?!?


2006年7月31日,我國首列國產化時速200公里動車組竣工,并迅速轉入批量生產。2007年4月18日,全國鐵路第六次大提速吹響號角。37列CRH2A動車組如風如箭,飛馳京廣、京滬、京津、滬昆等線路,占全部上線運營動車組數量的 71%。那一刻,王軍百感交集。


自主創新能力源源不斷,成果突破才能厚積薄發。這能力來自科學的研發體系和平臺支撐。自進入高速動車組領域,王軍帶領團隊搭建起國家高速列車總成工程技術研究中心、高速列車系統集成國家工程實驗室等四大國字號研發機構,以及“設計-制造-產品”三大技術平臺,通過匯集全國的優勢科研創新資源,實現從技術產品研發到工程化應用快速迭代升級,為高速列車持續創新提供全面支撐。


創新沃土孕育豐沛的果實。具有自主知識產權的國內首列時速250公里高速動車組、首列長編高速動車組、世界首列臥鋪高速動車組相繼在四方股份公司誕生,我國高速動車組技術跨入國際先進行列。在王軍的帶領下,四方股份公司成功實現了從傳統機車車輛廠家向高端軌道交通裝備研制先進企業的跨越,成為國家軌道交通裝備現代化的中堅力量。2009年,四方股份公司牽頭研發的時速250公里動車組高速轉向架及應用獲國家科技進步一等獎。


自主創新締造“第一速”


2008年,原鐵道部與科技部聯合實施《中國高速列車自主創新聯合行動計劃》,其目標之一,就是“加大自主創新力度,突破關鍵技術,集成創新成果,研制新一代時速 350 公里及以上高速列車,為京滬高速鐵路提供強有力的裝備保障?!敝袊哞F進入全面自主創新的黃金時代。


這個新一代高速列車就是CRH380系列動車組。而王軍帶領團隊研制的就是兩年后驚艷業內外的CRH380A。他帶著企業全員立下“軍令狀”:“它必須出現在京滬高鐵開通典禮上!”


動車組是高精尖技術的集大成者,隨著速度的攀升,技術難度呈幾何級數增大。而時速380公里的商業化運營用動車組在世界上尚無先例可循,必須也只能依靠自主研發?!皬南到y集成、車體、轉向架、頭型、牽引、制動等等,都必須全面創新?!?


這是一項“政產學研用”超級工程。四方股份公司吹響了新一輪研發的“集結號”,匯聚國內50余家企業、30余家科研院所與高校,緊密合作搭建了系統、高效的聯合創新聯盟,依托聯合艦隊開展協同創新。


CRH380A型高速動車組有十大系統創新,而頭型的確定至關重要,它不僅要體現中國文化的特征,還要保持技術的先進性。頭型研發涉及到氣動力學、聲學、機械、材料、結構力學等眾多學科帶來的技術挑戰,面臨阻力、交會壓力波、升力、列車尾擺、氣動噪聲、微氣壓波、列車風、側風穩定性等多種技術難題。


那是一個極其艱辛的歷程。王軍帶領研發隊伍,聯合科研院所展開無數次的方案論證,無數次的智慧碰撞,為一個參數的匹配,一個試驗數據的分析常常通宵達旦?!罢麄€過程中要依靠多種手段相互驗證、多個目標循環優化。那段時間我們真是白加黑,腦子中只有數據?!?


通過概念設計、模型優化、綜合評估、風洞試驗,實車模型人機工程、工藝可行性驗證,設計一列搭載新頭型的試驗列車,到鄭西、武廣高鐵進行線路試驗?!?7項上百次的仿真計算、760個不同運行環境的氣動力學試驗和60個工況的噪聲風洞試驗,完成了 520個測點的 22項線路測試,最終研發出性能優越的“火箭”頭型?!?


凝聚著中國科研工作者心血的“中國面孔”各項技術性能優異:氣動阻力減少了6.0%,氣動噪聲下降了7%,列車尾車升力接近于0,隧道交會壓力波降低20%,明線交會壓力波降低18%,各項技術性能都達到了國際領先水平。


萬般磨礪方得玉成。2010年8月,首批和諧號380A高速動車組震撼問世?!皟赡炅惆藗€月!我們經歷了當時規模最大、歷時最長的科學研究試驗,450余項仿真計算,1050余項地面試驗,2800余項線路試驗,實現了CRH380A系統集成、頭型、輕量化車體、轉向架、減振降噪等關鍵技術的重大突破,全面驗證了各項技術性能!”值得驕傲的是,CRH380A擁有完全的自主知識產權,擁有專利181項,標準189項,是中國裝備制造業自主創新的典范。


2010年12月3日,這一天注定要載入世界軌道交通史冊——CRH380A將在京滬高鐵先導段進行高速試驗。


這一天,王軍期待了很久。作為CRH380A系列動車組項目負責人,他想讓更多人知道這個中國人自主創新的作品究竟有多優秀。


11時06分,16輛編組的CRH380AL動車組從棗莊西站始發,高速列車一路疾馳,啟動后僅僅用了9分鐘,時速就升至420公里,并迅速攀升,460、470、480……此時在列車的頭車里面,王軍和眾人都屏住了呼吸,技術人員匯報:安全性、舒適性各項指標全部正常!隨后,列車繼續加速,481、482、485……11時28分,時速達到486.1公里,一項截至目前尚未被打破的世界高速鐵路運營試驗最高速度紀錄正式誕生!


看到定格在電子屏的數字,現場所有人情不自禁地開始使勁鼓掌,王軍瞬間紅了眼眶。大家欣喜若狂,紛紛圍在他的身邊——在他的工作服上簽字留念,這件被密密麻麻地寫滿參與這次試驗人員名字的工作服,也永久保存在四方股份公司的檔案館里。


努力打造世界高鐵運營新標桿


2013年,在國鐵集團的牽頭組織下,中國中車首次以中國標準為主導,按照正向設計思路,以自主化、簡統化、互聯互通、技術先進為目標,開啟了“復興號”中國標準動車組的研發工作。作為中國中車技術領軍人物,王軍需要組織中車核心研發團隊在掌握動車組9大關鍵技術和10項配套技術的基礎上進行系統提升,破解新目標帶來的一系列重大技術問題,這無疑是高速列車技術的又一座高峰。


王軍知道,“高鐵不僅是設計出來的,更是試驗出來的?!?015 年 6 月 30 日,“復興號”樣車下線。王軍多次親臨線路試驗現場,與主機企業技術負責人及試驗團隊探討技術難點,分析試驗數據。五年的艱苦攻關,歷經503項仿真計算,5278項地面試驗,2362項線路試驗,驚艷問世,其安全性、經濟性、節能環保等性能大幅提升,呈現出一流的品質。2016年7月16日,“復興號”高速列車在鄭徐線上完成了世界上首次時速420公里交會和重聯運行的驚世之舉。


輪軌之上,動力澎湃。京張智能動車組、時速350公里高速貨運動車組、時速400公里可變軌距跨國互聯互通高速動車組……“中車智造”的腳步從未停歇。王軍說,我們現在已經形成了從“和諧號”到“復興號”全速度等級,滿足高寒、高溫、高濕、高風沙、高原等不同運用環境產品譜系的動車組產品,未來我們將繼續以“大國重器、產業引擎”為使命,為交通強國建設提供更加堅實的裝備支撐。

 
 
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