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“復興號”高鐵總設計師郭鷂:正設計時速400公里洲際動車
點擊:  作者:記者    來源:金羊網  發布時間:2018-10-17 10:24:53

 

        今年71日起,時速350公里的16輛長編組復興號首次在京滬高鐵投入運營。復興號是世界領先的高速動車組,它是首個中國具有自主知識產權、中國標準體系占主導地位的動車組,標志著我國高速動車組技術實現了全面自主化。從中國制造中國創造,中國高鐵邁出了從追趕到領跑的關鍵一步,復興號也出口世界多國,成為中國名片大國重器。但很多人不知道,復興號總設計師郭鷂卻是半道出家,他在國外留學學習的是航空無線電專業,畢業后為了追隨女友,才轉行設計高速鐵路動車。從一名菜鳥電氣工程師到中國高鐵科技的領軍人物,郭鷂僅僅用了8年。他在接受記者采訪時表示,小時候坐綠皮車又慢又臟,如今在自己的努力下讓中國高鐵又快又穩又舒適,他感到很自豪。

郭鷂今年41歲,他來自西安,語調中帶著濃厚的陜西方言味道。戴著眼鏡看起來很斯文的他,就是享譽世界的復興號動車組的總設計師。

為愛情投奔中國高鐵事業

郭鷂說,自己小時候都是坐綠皮車,車廂過道都睡人,想上廁所過不去,只好忍著。1998年,他考入中國人民解放軍西安通訊學院,畢業之后當過計算機老師,做過電腦銷售。但這距離他的人生夢想很遠,為此,2002年他前往烏克蘭國立航空大學深造,學習航空無線電技術。

留學的幾年磨礪了他的韌性和耐性。他從零基礎開始學習俄語。面臨沉重的課業壓力,他幾乎每天泡在圖書館,幾塊面包,一壺開水,一待就是一天。上課沒有課本和教材,老師在黑板上寫,我借同學的筆記回去抄,有些東西我看不懂,就一行一行查字典。這樣苦行僧般的生活,他堅持了幾年。在國外的幾年磨煉了我的意志,讓我耐得住寂寞,坐得起冷板凳。在這里,他遇見了一生的伴侶趙巍,也開始了與高鐵的不解之緣。

2009年,郭鷂學成歸國。在愛情的召喚下,他與妻子趙巍來到唐山。我在烏克蘭時就知道中國高鐵在世界上跑得最快最穩,如果我能成為其中一員,一定特別自豪。當得知自己應聘成為中車唐山機車車輛有限公司的設計師時,他很興奮。那時,中國的高鐵進入跨越式發展階段,對人才的需求非常大,非鐵路專業背景的也能進入高鐵領域工作。現在,像我這樣半路出家的人是不可能進入到高鐵的,有大把專業人才供挑選。

剛開始,郭鷂被分配到系統集成室,負責整理會議紀要和學習原理圖繪制等。但郭鷂心氣很高,想成為一名高級工程師。只要有空,他就去向老師傅們學習。老師傅們畫圖時,他就在旁邊看,或者把老師傅們畫的圖拿出來研究。

從航空轉行到高鐵

興奮勁剛過,攔路虎就來了。當時我的心里也沒有底,畢竟從學習航空轉到鐵路,一個天上飛的,一個地下跑的,完全兩個系統。我當時連CAD制圖都不會。但不懂不怕,學唄。從那時起,一個筆記本、一支電筆成了他每天去車間的隨身品,每天同一線工友們查線布線。在演練一個個方案中,郭鷂的技術有了跨越式提升,對整個動車組了如指掌。郭鷂說,他對機車內的電氣線路結構比對自己手掌的紋路還要清楚,只要眼睛一閉上,哪個連接線接頭在哪里,哪個按鈕在哪里,都像刀刻在他的腦海里一樣。

2012年冬天,在東北嚴寒地區設計建設的標準最高的一條高速鐵路——哈大高鐵運營,當時,郭鷂是這組高鐵唯一的電氣工程師。最低零下30攝氏度的氣溫,冷風吹在臉上像刀割一般。每天凌晨4點多他就起床,對每節高鐵的技術參數一一檢查,列車行進時,他還要密切檢測列車的運行狀態,隨時通報和處理各種問題。每天晚上,他加班加點整理數據、做好分析報告,經常忙到深夜12點多。每天最多睡5個小時。有時候太晚回不去,就在車上睡一會兒。這種生活,整整持續了一年。

2010年,公司啟動國家863項目高速檢測列車動車組的研發,郭鷂被安排負責電氣位置圖的繪制。電氣圖的設計是一項非常嚴謹的工作,每一條線號都要正確。如果錯了,它就有可能和另一條交叉,給下一步工序帶來很大的工作量,甚至整個設計都要推倒重來,影響最后的交車時間。他攤開一米多長的電氣圖說。

一天下來妻兒難見他一面

郭鷂毫不掩飾自己是一個工作狂。我習慣在車間待著。我這腦瓜如果每天不想些事情,不習慣,感覺這一天白過了。郭鷂笑著說,他每周有六天的時間被工作占滿,繪圖、測試,和其他設計師討論方案,一天下來,他要工作十多個小時。做鐵路就是這樣,有時唯一休息的一天還要被叫來加班。這么多年,他就是這么過來的。他幾乎一年四季都是灰色的工裝,女兒有時都看不過去了,說爸爸你太土了

今年6月,由中車唐山公司研制的我國首列時速350公里的長編組復興號中國標準動車組在全球首次亮相。郭鷂作為復興號的總設計師,參與確定了該動車組總體技術條件,創建了標準動車組專利及技術標準。

比起和諧號復興號的整車斷面加寬加高了,載客量也由1026位增至1193位,但整車重量卻沒有增加,人均能耗保持在百公里3.8千瓦時。郭鷂和團隊在保證整車的功能、強度和速度的基礎上,在車體、旅客界面、設備艙防護的材質上下功夫,逐一進行指標分解。在復興號動車組研發過程中,郭鷂組織多次重大方案設計變更,完成技術文件300余項、產品圖樣1萬余張,實現了技術的全面自主化。

動車組的總體設計包含概念設計、方案設計、詳細設計三個層次,郭鷂都參與謀劃。他把自己比作電影導演,協調各方力量,拍好一部戲。有時,他的創意也會受到質疑。比如,復興號設備艙底板密封膠條容易松脫,郭鷂提出直接用膠粘,簡單省力。可有的設計師不同意,認為如果密封條一旦損壞,檢修起來會很麻煩。經過討論,他們更改了密封膠條的尺寸和結構,讓膠條裝在底板上時卡得更緊,有效避免了底板間膠條互相擠壓脫出的情況。

妻子趙巍在郭鷂背后默默付出。孩子們還在熟睡,郭鷂就離家上班,孩子們睡著后他才下班,郭鷂每天與孩子們相處的時間寥寥無幾。一年下來,郭鷂連陪家人吃頓飯的次數都很少。有時,郭鷂出去試車,一出去就是兩個月。爸爸又出差了是妻子經常對孩子們說的話。我想讓爸爸換工作,一個不那么經常出差的工作,女兒的無心之言讓郭鷂心里很不是滋味。

連克世界難題成高鐵領軍人物

復興號設計、實驗的過程中,線路不通、車體超重等世界性問題都被郭鷂一一攻克。

郭鷂說,信號傳輸是整個車輛控制的關鍵,復興號車上大概有1500個傳感器,采用以太網高速傳輸技術,以保證信息傳輸的速率,還可以增加更多的監控點來滿足列車的監控需求。但在去年的測試中,以太網通信接口的數據常出現問題。控制系統發出指令,電動機,空調等多種系統都沒有回應,傳感器信息也無法回傳。如果我們發出的指令列車接不到,列車有可能停不下來,那是很危險的。這讓郭鷂寢食難安:他更換了新的電纜、新的插頭,通訊質量依然不達標。半個月下來,上百次測試和排查后,他終于發現,連接器針腳的不同排序會導致測試結果不同。他改變電纜纏繞的順序,問題總算解決了。

那段時間他像著魔似的,不管上班還是回到家,看起來都在想問題。有一次,他剛把衣服放進洗衣機準備洗,后來似乎想起工作上一個問題,于是在書桌上拿起一支筆寫寫畫畫,兩個多小時過去了,到處去找自己那件衣服。想了半天,突然一拍腦門。原來放洗衣機了

加長版的復興號動車組長達400米,使用的鋁合金車廂頂棚不但強度達標,重量還很輕。而在設計初期,車體如何減重卻是團隊無法攻克的難題。車輛加寬加高,定員還增多,怎么能減少車體重量,確保軸重不大于17噸,他傷透了腦筋。有一次,我在寄包裹時看到包裝箱上的蜂窩狀,我就想,能不能把車體也設計成蜂窩狀。一開始很多人也質疑。郭鷂決定讓實驗數據說話,他拿著鋁板和碳纖維等材料到實驗室做振動沖擊實驗,最終證明是可行的。

201671日至15日,我國自行設計研制、擁有全面自主知識產權的中國標準動車組,在鄭州至徐州高速鐵路進行綜合試驗,成功實現時速420公里兩車交會及重聯運行。難題,得到了完美的解決。20176月,中國標準動車組被正式命名為復興號

8年,郭鷂從一名普通的電氣工程師、主管設計師、系統工程師,成長為動車組總體設計師。

要讓中國高鐵持續領先世界

現在中國高鐵跑這么快、這么穩,大家坐著都舒服,這些年的努力總算沒白費。說到這里,向來不茍言笑的郭鷂總算露出了笑容。2018年,我國首列長編組復興號順利交付并在京滬高鐵投入運營為標志,我國高速動車組技術實現了全面自主化。目前,我國已經構建起體系完整、結構合理、先進科學的中國動車組技術標準體系,在運行安全、節能環保、降低全壽命周期成本、人性化設計等方面都具有顯著的創新性和領先性。中國的高鐵技術在國際上都是領先的。我們的目標就是要保持領先,讓創新和領先優勢進一步擴大。

復興號飛馳,但郭鷂并沒有停下步伐。他將設計時速400公里的動車組。到2020年,該型號高速動車組將被用于洲際運輸,不但速度更快,而且可以自動適應不同國家、不同標準的鐵路。

郭鷂解釋說,現在洲際貨運列車從中國開到當地國家之前,要把火車停下來,把轉向架更換成適應當地國家軌距的轉向架,再開往另一個國家。耗時耗力,成本特別高。如果做到跨國互聯互通的話,列車在不同國家的軌道,可通過可變軌跡的轉向架滿足不同軌道。到2020年,中國將推出可變軌道距離、時速400公里高速動車組列車,以適應跨境運輸的需要。這將大大提高中國國際貿易的效率,降低運輸成本,成為中國高鐵走向世界的大國重器要面臨的挑戰還很多啊。我的頭發都快急白了。

責任編輯:向太陽
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