实现高铁三级跳 擦亮“国家名片”！国家高速列车青岛技术创新中心主任梁建英获评“齐鲁时代楷模”

梁建英近30年来坚守高铁研发一线。

文/半岛全媒体首席记者　李晓哲

图/受访者提供

9月20日晚,“齐鲁时代楷模”事迹发布仪式在山东广播电视台举行,国家高速列车青岛技术创新中心主任梁建英获评“齐鲁时代楷模”称号。

作为中国高速列车整车研制、系统集成创新领域的技术带头人和领军人物,梁建英近30年来坚守高铁研发一线,带领一支高铁研发团队,掌握高速动车组关键核心技术,成功研制从“和谐号”到“复兴号”,从运营时速200公里到350公里各个速度等级的高速动车组和时速600公里高速磁浮交通系统,助力中国高铁实现从“跟跑”到“领跑”的精彩蝶变,成为亮丽的“国家名片”,为建设科技强国、交通强国作出突出贡献。

完全自主创新

创造震惊世界“中国速度”

1995年,梁建英大学毕业后,成为中车四方股份公司的一名铁路列车设计师,开始了和中国铁路事业的不解之缘。

2004年,经过五次大提速的全国铁路平均客运时速只有65.7公里,落后西方发达国家40年,为加快铁路客运发展,国家发布《中长期铁路网规划》,开辟了中国高速铁路的新纪元。彼时,由于我国高铁领域技术积累并不成熟,中车四方公司从时速200公里动车组引进消化吸收开始,但外国合作方只说每个步骤怎么做,绝口不提背后的原理。这次经历让梁建英深刻感触到,“巨人的肩膀不好站,必须让自己成为巨人才行”“产品可以买来,技术创新能力是买不来的”,她坚定了“用自己的双手去设计出我们中国人自己的高速列车”的信念。

2006年,34岁的梁建英担任时速300公里高速动车组项目主任设计师,这是她第一次亲手设计完全自主创新的高速列车。从时速200公里到300公里,速度提升的背后,是无数道需要跨越的高难度技术门槛。梁建英丝毫不敢懈怠,她带领研发团队废寝忘食,从关键技术研究到方案设计,从仿真分析到试验验证,成功突破空气动力学、系统集成、车体、转向架等关键技术。2007年12月,国内首列时速300至350公里动车组成功问世,不仅大大提高我国高铁的运行速度,更让我国在世界上站稳了脚跟。自此,使命任务接踵而至,中国高铁的速度与高度在梁建英手中不断刷新。2010年,她主持研发的和谐号CRH380A动车组,在京沪高铁先导段跑出时速486.1公里的世界铁路运营试验最高速；2016年,她主持研发的复兴号在京沪高铁以350公里时速运营,使我国成为世界上高铁商业运营速度最高的国家；2021年,带领团队研发的时速600公里高速磁浮交通系统成功下线,化身“地表最快飞行器”。至此,梁建英带领团队也真正实现了高速铁路研发的三级跨越,并朝着更高的目标迈进,让一列列具有完全自主知识产权的高速列车从山东走向全国、走向世界,“中国速度”不断地诞生新纪录、震惊着世界。

创新为民

打造中国“智”造新标杆

作为铁路工人的女儿,梁建英年幼时住在距离火车站直线距离两三百米之处,有着深深的火车情怀。但上大学后,面对绿皮火车给群众带来的拥挤不便、车速缓慢、吵闹嘈杂等,她感觉到极大的反差,“为人民带来安全、快速、舒适、便捷、智能、绿色的出行生活”成了她热切的期盼。创造世界最高速的同时,梁建英朝着舒适的乘坐环境、群众出行的“幸福感”不断努力,车厢内噪声、平稳度、座椅长度等每一个细节都注满梁建英和团队的心思。

复兴号研制之前,和谐号CRH380A动车组车厢内的噪音指标已非常优异,比国外动车组都要低,但为了“在更舒适安静的环境下完成旅程”,梁建英定下使复兴号“噪声再降低3分贝以上”的技术目标。在当时的技术条件下,车内噪音降低1分贝都是极大的难题。

为此,她带领团队全面分析噪声源头,对车体结构、端部空调、转向架轮对等进行新一轮降噪处理,仅对不同材料和结构的隔音试验就做了3000多次,最终成功使车厢内噪音降低4至6分贝,以350公里时速运行时最小仅为65分贝,以300公里时速运行时为62至63分贝,超越国际铁路联盟规定的高速列车以300公里时速运行时的68分贝限值。为做出性能最佳车头,她带领团队设计46个概念头型,实施23个工业设计方案,遴选7个头型进行海量仿真计算和试验,当最终方案出炉时,车头数据打印成A4纸足足堆了1米多高,“飞龙”车头流畅的线条、生动的曲面、动感的色带,将复兴号雕刻为一张富有中国气派、高颜值的“中国面孔”,创造了阻力降低、升力降低、气动噪声降低等超群的气动性能,获得中国专利奖最高奖——“中国外观设计金奖”。

复兴号从样车下线到最终定型,耗时整整一年半,线路试验达2300多项,里程达到61万公里,相当于绕赤道跑了15圈,最终实现整车阻力降低12%,平稳性指标达到优级,能耗降低17%,人均百公里耗电仅3.8度,成为中国“智”造的新标杆。硬币、钢笔随复兴号运行屹立不倒的视频刷爆网络,稳定舒适的旅程中,更多人感叹“不愧是中国!”。

铸“高铁长城”

论文写在祖国大地上

“不驰于空想、不懈于奋斗”是梁建英给青年人的忠告,也是她近三十年的真实描绘。高铁装备行业不仅有琐碎繁重的“纸上工作”,更有条件艰苦的“线下试验”,女性从业者极少,转任国家高速列车青岛技术创新中心主任之前,梁建英是高铁装备行业唯一的女性总工程师。“高速列车不仅是设计出来的,更是试验出来的”,50多万个零部件的高速动车组,从设计到运行是一项复杂工程,要经过几千项试验。她带领团队跑遍中国自然环境最严酷的地方,连续几个月睡不上一个整觉是她的工作常态。

担任CRH380A高速动车组研发项目主任设计师之时,该动车组最高设计时速达380公里,是当时世界设计运行时速最高的动车组。这个速度等级,世界上没有先例可循。为了摸透动车组在高速运行条件下的动态行为、性能和规律,梁建英奔赴全国各地开展海量科学研究试验。她带领团队在京津、武广、郑西高速铁路完成长达两年的线路试验,历经450多项仿真计算,1050多项地面试验,2800多项线路试验,攻克一道道技术难关。一次线路试验时,列车停在野外,梁建英跳下车检查车辆状态,由于连日劳累,她在弯下身体查看车轮时,腰部突然无法动弹。为了不耽搁进度,她坚持“必须看到试验结果”,忍着疼痛等到第二天凌晨试验结果出炉,与试验人员沟通,提出试验改进方案才休息治疗。就是在这样的坚持下,CRH380A一跃成为当时世界上速度最快、技术等级最高的动车组。

CRH380A的突破进展,招致了“技术剽窃”等质疑,美国戴维斯律师事务所对知识产权状态进行评估,最终证实没有侵权现象。对此,梁建英是这么说的,看似当时发展很快,其实是因为团队牺牲了喝茶、聊天、娱乐,甚至睡觉的时间,付出了别人双倍甚至三倍的时间。正是这样一个个“不眠之夜”,铸就了中国的“高铁长城”。

商业运营时速400公里

核心技术正在攻关

安全是高速列车最基本的要求。2011年开始,梁建英和团队就把被动安全防护技术作为重点研究方向,然而,科研之路注定不能一帆风顺。

在进行复兴号第一次实车碰撞试验时,梁建英团队已进行了三年艰苦攻关和事无巨细的技术储备,前后进行过上千次仿真计算,大家充满信心,但试验失败了。车头完好,后面的车厢部分脱轨,这个失败几乎令研发人员绝望。技术研发总工程师梁建英在电话中听到这个消息,却鼓励研发人员,“技术创新从来没有一蹴而就的成功,有成功就有失败,关键是要把数据拿回来,我们还可以重来,分析失败的原因,找到下次成功的技术方案。”这个鼓舞令研发人员几乎流泪。梁建英带领团队不断观看录像、复盘讨论、倒推分析,最终找到试验成功的关键——列车车钩的设计。经过不断调试,高速列车实车碰撞试验取得成功,被动安全技术顺利应用到复兴号上,碰撞试验得来的宝贵数据成为国家标准的重要技术支撑,中国高速列车的被动安全防护技术实现新突破。截至2023年1月底,梁建英团队研制的复兴号动车组安全运行达5.4亿公里,创造产值超过600亿元。

为了有效弥补高铁与航空之间的速度空白,2016年,梁建英和团队把奋斗目标瞄准时速600公里高速磁浮。从项目启动到成套系统装备下线,历时5年自主攻关,历经1680余项仿真计算、4250余项地面台架试验和500余项线路试验,经历一次次失败,啃下一块又一块“硬骨头”。2021年7月20日,成功研制具有完全自主知识产权的世界首套时速600公里高速磁浮成套工程化装备,实现我国轨道交通领域重大创新突破。

截至2022年年底,中国高铁营业里程从2012年的0.9万公里增长到4.2万公里,稳居世界第一,“交通强国”的宏伟蓝图正在徐徐展开,这是属于中国轨道交通事业的新征程,梁建英是亲历者、实践者,更是推动者。2022年2月,梁建英从中车四方股份公司副总经理、总工程师的岗位上离开,担任我国第一个国家级技术创新中心——国家高速列车青岛技术创新中心主任。

凭借在中国高铁科研领域的突出成绩,梁建英先后获评国家科技进步特等奖、中国青年科技奖、山东省科技进步一等奖、青岛市科技进步最高奖,被授予国家百千万人才工程“有突出贡献中青年专家”、国家“万人计划”中青年科技领军人才、全国最美科技工作者、全国三八红旗手标兵、青岛楷模等荣誉。

驰而不息、久久为功。如今,梁建英带领团队正在攻关商业运营时速达400公里的高速列车核心技术,“未来,我们希望能为大家带来更美好的出行生活,我想,这也一定能成为推动我们实现强国梦的动力。”