自2008年我国第一条高铁京津城际铁路开通以来,运营总里程突破4.5万公里,位居全球第一,是世界其他国家高铁里程总和的2倍。自主创新的中国高铁已经成为一张亮丽的国家名片走向世界。
高铁建造是个技术含量很高的活,我国从无到有掌握了一系列的先进技术与专利,有些技术看起来“平淡无奇”,实则笑傲全球。
1、无缝钢轨铺设
以里程2250多公里的沪昆高铁为例,如此长的钢轨没有一个接缝,这是怎么做到的呢?
高铁线路上的一根无缝长钢轨长约500米,铺设钢轨时,铁路业内的人总把它比喻成“下面条”。长钢轨的焊接工艺复杂,科技含量高。焊接一根500米长钢轨,首先要对钢轨母材进行十多项的检查,最后经检测合格后才能出厂。
钢轨有不同的焊接参数,只有配轨到参数相同才能焊接。焊接后的钢轨还要磨一磨进行正火处理。焊接完成的钢轨最终接口精度被控制在十分之一毫米级,这是目前全球轨道焊接上的最高精度。
焊接接口要能承受住1吨重的锤头,从5.2米的高度落下时的冲击而不出现断裂的情况。高铁背后的铁轨铺设,不仅是技术的展现,更是中国人聪明智慧的结晶。
2、高速动车组内置式转向架
转向架是轨道车辆的走行系统,是轨道车辆核心零部件结构,原理跟西方四轮马车的转向架一个道理,有了它才可以在路上转弯,操纵自如,这也是为什么我国古代为何没有发明出四轮马车的原因。
在过去我国高铁用到的转向架需要从国外进口。如今中车长春轨道公司历时3年,自主研发出首款高速内置转向架,其设计速度为400公里每小时,试验台速度已达600公里每小时,满足动车组时速400公里运行所需的稳定性、平稳性等各项技术指标要求。
我国研发的高速内置转向架与先前从国外采购的转向架相比,使车辆运行能耗减少15%,轮轨磨耗降低约30%,轮轨噪声降低2分贝左右,全生命周期内线路和转向架的维护成本降低15%,动车组列车运行将更加绿色、节能。
3、高铁盾构机
盾构机有“钢铁穿山甲”的称号,是修建高铁不可或缺的设备之一,特别是遇到地上与地下的隧道开挖工程,少了它就不行。我国目前既拥有世界最大的直径的盾构机,也有水下掘进最深的盾构机。
由中铁十五局和铁建重工集团联合研发的超大直径盾构机“领航号”长128米,总重约4000吨,刀盘直径15.4米,是目前世界最大直径高铁盾构机。目前,领航号盾构机已越过长江北岸大堤进入长江1108米,以“有人值守、无人动手”的方式向前自主掘进,建成后的隧道浑然一体、巧夺天工。
另一台大名鼎鼎的“深江1号”盾构机,则由铁建重工和中铁十四局联合打造,目前已在珠江口水域下106米处,随着顺利完成3590米既定掘进任务,这是当前世界高铁盾构隧道海底掘进的最深纪录。
从被封锁到世界领先,我国制造生产的盾构机占全球市场份额三分之二,还顺便拉低外国同类产品价格的四成。
4、高铁自动驾驶系统
现代客机都配备了先进的自动驾驶仪,高铁也马上进入了自动驾驶时代。中国通号集团公司研发的全球首套时速350公里高铁自动驾驶系统已经完成实验室测试,在部分路段已经处于试运行的状态。该系统内装有导航数据库和性能数据库,包括所有高铁路线、运行时间、停靠时间等参数。
操控人员只要在列车启动前输入相关数据,那么,从他按下自动驾驶仪按钮的那一刻起,高铁就会完全按照计划自动驾驶、中途减速或提速,到站定点停车
这也标志着我国高铁自动驾驶技术走在了世界前列,智能化水平领跑全球。运行的结果显示,我国研发的高铁自动驾驶系统,不仅可以列车不仅可以自动运行,停车误差不超过35厘米,跟人工操作已无多少区别。