高速磁浮交通，一個技術(shù)難度極高的工程系統(tǒng)，一項長期被德國、日本等少數(shù)發(fā)達(dá)國家壟斷的國際尖端技術(shù)。2016年擔(dān)任高速磁浮課題負(fù)責(zé)人的他，在青島搶占世界軌道交通的制高點——

丁叁叁：挑戰(zhàn)磁懸浮的“快意行者”

最近兩個月，中國中車科學(xué)家、中車四方股份公司副總工程師丁叁叁幾乎成為媒體的“寵兒”。從5月23日時速600公里高速磁懸浮試驗樣車在青島下線，到6月19日下一代碳纖維地鐵列車在調(diào)試線上成功完成試跑，即將呼嘯而來的“未來列車”“未來地鐵”讓人感受到了高鐵技術(shù)的跨代升級，更讓人們好奇，創(chuàng)造這些傳奇的研發(fā)團(tuán)隊有著怎樣不為人知的故事？答案，就在丁叁叁身上。

▲丁叁叁正在檢查磁浮樣車。

茅以升鐵道工程師獎、中國中車科學(xué)家、中華全國鐵路總工會火車頭獎?wù)隆⑶鄭u市拔尖人才、泰山產(chǎn)業(yè)領(lǐng)軍人才、中國中車首屆“最美中車人”……在中國高鐵發(fā)展史上，從“和諧號”到“復(fù)興號”，從碳纖維地鐵到高速磁懸浮，丁叁叁是高速動車組技術(shù)專家和技術(shù)帶頭人，更是前沿技術(shù)的領(lǐng)軍者。

“在高速列車這個領(lǐng)域，幾乎沒有什么技術(shù)是丁總不懂的！”走在中車四方的廠區(qū)內(nèi)，每個人提起丁叁叁，都是一副仰望的神情。中車四方總工程師梁建英評價丁叁叁是高鐵領(lǐng)域“十幾年難得一見的全才”。一個技術(shù)大咖，靠著“硬核”科技實力，在中國高速列車?yán)锍瘫仙钌羁滔铝饲鄭u印記。

一輛車的上萬個零件，像圖紙一樣“印”在腦子里

或許，1989年從長沙鐵道學(xué)院（現(xiàn)更名為中南大學(xué)）畢業(yè)的丁叁叁剛剛跨進(jìn)這個行當(dāng)?shù)臅r候，沒想過有一天他會站在中國高鐵事業(yè)的“塔尖”上。“其實，我上學(xué)的時候喜歡文科，但是我們老家的人都覺得，學(xué)理科有出息，飯碗比較穩(wěn)定。”丁叁叁說這話的時候，笑得特別樸實。

“我們制作產(chǎn)品宣傳冊的時候，想不出好的題目，就去找丁總幫忙。”中車四方技術(shù)人員告訴記者，丁叁叁愛讀書，有著深厚的文學(xué)功底和文藝情懷。

選擇了理工科的丁叁叁，沒有遺憾，卻一路驚喜。他從動車產(chǎn)品開發(fā)部的設(shè)計師做起，后來做到技術(shù)中心車體開發(fā)室主任、技術(shù)中心主任，自2016年開始，擔(dān)任中車四方國家高速動車組總成工程技術(shù)研究中心主任和高速列車系統(tǒng)集成國家工程實驗室常務(wù)副主任，成為這兩個國家級研發(fā)創(chuàng)新平臺的負(fù)責(zé)人，擔(dān)當(dāng)前沿技術(shù)研發(fā)的領(lǐng)軍者。

從負(fù)責(zé)“某個部分”到負(fù)責(zé)“系統(tǒng)集成”，丁叁叁的專業(yè)跨度之大，令人咋舌。“我是學(xué)結(jié)構(gòu)專業(yè)的，做系統(tǒng)集成的時候，會接觸到其他系統(tǒng)各方面專業(yè)知識，比如空氣制動專業(yè)，當(dāng)時初次碰到閥類原理圖，簡直就跟看天書一樣。”丁叁叁不氣餒，抱著一本空氣制動的專業(yè)書籍反反復(fù)復(fù)看了一個多月，到最后，那些圖紙就像印到腦子里一樣清晰。

而一輛高速列車，有幾萬個零部件，眾多復(fù)雜系統(tǒng)相互關(guān)聯(lián)，相互沖突，需要有人做技術(shù)決策。丁叁叁感嘆，設(shè)計過程中最常遇到的就是有限空間里有限質(zhì)量分配條件下各個專業(yè)的“博弈”。作為技術(shù)決策者，丁叁叁必須成為每個專業(yè)的行家，在長達(dá)十年的時間里，他每天除了啃書自學(xué)，一有時間就到現(xiàn)場琢磨列車各系統(tǒng)和零部件的狀態(tài)。“以前我們做機(jī)車的時候，出現(xiàn)小失誤，損失相對少一些。現(xiàn)在發(fā)展高鐵，哪怕一塊玻璃的安裝設(shè)計失策，就是幾千萬的損失，可馬虎不得。”

正是這樣精益求精的探索，讓丁叁叁帶領(lǐng)團(tuán)隊填補了國內(nèi)軌道交通裝備領(lǐng)域的多項技術(shù)空白，引領(lǐng)我國軌道交通裝備技術(shù)的一次又一次升級，不斷推動我國高速列車的創(chuàng)新蝶變——

他先后主持或參與了時速250公里、350公里、CRH380A、更高速度試驗列車、高寒抗風(fēng)沙動車組以及“復(fù)興號”等系列動車組的研發(fā)；

他帶領(lǐng)團(tuán)隊攻克降低頭車空氣阻力、尾車空氣升力等方面的技術(shù)難題，實現(xiàn)了頭車降低阻力、尾車升力接近于零的優(yōu)良?xì)鈩咏鉀Q方案，在試驗臺上跑出了時速605公里的速度。他的團(tuán)隊開創(chuàng)性地建立起了高速動車組空氣動力性能研究的規(guī)范，攻克了高速動車組頭型設(shè)計及評估關(guān)鍵技術(shù)，被稱為“飛龍”的“復(fù)興號”氣動阻力比CRH380A降低15．7％，升力系數(shù)接近于零，側(cè)風(fēng)升力系數(shù)降低6％；

他帶領(lǐng)研發(fā)團(tuán)隊成功突破高速列車碰撞安全核心技術(shù)，填補了我國高速列車碰撞吸能技術(shù)空白，為高鐵安上一把“安全鎖”，大幅提升了高速列車的被動安全防護(hù)能力，使高鐵動車運行更安全；

他帶領(lǐng)團(tuán)隊成功研發(fā)了我國首列城際動車組——CRH6A，核心技術(shù)完全自主化，填補了國內(nèi)城際動車組領(lǐng)域的空白。并以此為基礎(chǔ)搭建了全新的城際動車組CINOVA技術(shù)平臺，形成了時速200公里、160公里、140公里不同速度等級的譜系化產(chǎn)品，在珠三角、長三角、京津冀、長株潭等城市群投入運營，成為“都市圈里的快捷使者”；

他帶領(lǐng)團(tuán)隊成功突破了碳纖維大型復(fù)雜件結(jié)構(gòu)設(shè)計、制造成型等關(guān)鍵技術(shù)，實現(xiàn)了碳纖維復(fù)合材料在車體、轉(zhuǎn)向架構(gòu)架、司機(jī)室等車輛主承載結(jié)構(gòu)上的全面應(yīng)用。2018年柏林國際軌道交通展上，中國中車新一代碳纖維地鐵列車驚艷亮相，面對外國媒體連珠炮式的提問，丁叁叁溫和地接替了翻譯的工作，全程用流利的英語，把一個個專業(yè)術(shù)語解答得生動又形象。

▲中車新一代碳纖維地鐵列車。

抽絲剝繭解難題，啃下高速磁浮的“硬骨頭”

丁叁叁眼下正在帶領(lǐng)團(tuán)隊攻關(guān)的高速磁浮交通技術(shù)，是一個技術(shù)難度極高的工程系統(tǒng)，是一項長期被德國、日本等少數(shù)發(fā)達(dá)國家壟斷的國際尖端技術(shù)。

我們?yōu)槭裁匆リP(guān)時速600公里高速磁浮？“高速磁浮填補的就是航空與鐵路交通之間的速度空檔，在行程1000－1500公里的城市之間，高速磁浮將是最佳交通選擇。”面對記者，丁叁叁的解釋通俗易懂——高速磁浮可以實現(xiàn)“快起快停”，比高鐵更能發(fā)揮出速度優(yōu)勢，磁浮列車只需3分鐘，跑出不到20公里，就能從零加速到時速600公里，而高鐵加速到時速350公里需要6分鐘、大約25公里的加速距離。因此高速磁浮用于長途交通，可在大型樞紐城市之間或城市群與城市群之間形成高速“走廊”，用于中短途運輸，可實現(xiàn)城市群“同城化”。在丁叁叁的描述中，未來青煙威之間，大約20分鐘就能“閃至”。

盡管國內(nèi)已有幾條在營磁懸浮線路，但從已有的時速430公里提升到600公里，跨越的不僅僅是速度等級的門檻。“圍繞車輛、牽引供電、運行控制、線路軌道等核心系統(tǒng)，我們要解決磁浮跨江穿山高速運行、長途多分區(qū)多車輛全自動追蹤、任意點停車、救援及逃生等眾多難題。”丁叁叁說，未來商業(yè)化運行的時速600公里磁浮交通，必然要使用更大電流電壓的IGCT器件做牽引變流，實現(xiàn)多車追蹤運行，安全設(shè)計、協(xié)同調(diào)度等都需要重新進(jìn)行軟硬件的構(gòu)建。抱軌結(jié)構(gòu)沒有橋梁通道，一旦發(fā)生故障，乘客如何逃生？地面上架軌道每隔25米可以設(shè)一個橋墩，但如果遇到河流，幾十米甚至上百米的跨距，如何應(yīng)對磁懸浮列車劇烈的振動？高速運行中的列車，遇到突發(fā)狀況，如何安全地快速停車？……擺在丁叁叁團(tuán)隊面前的難題，仿佛織成了一張巨大的網(wǎng)，縱橫交錯。

依托國家高速列車技術(shù)創(chuàng)新中心，由中車四方牽頭，將我國自主研發(fā)磁懸浮的優(yōu)勢資源都整合了起來，國防科技大學(xué)、同濟(jì)大學(xué)、北京交通大學(xué)、中科院電工研究所、中科院力學(xué)研究所等高校院所，以及各種主機(jī)廠、牽引系統(tǒng)配套廠等協(xié)同攻關(guān)，展開了牽引系統(tǒng)、信號系統(tǒng)、控制系統(tǒng)之間的大匹配以及車、地、軌之間的聯(lián)動設(shè)計，系統(tǒng)攻克空氣動力學(xué)、系統(tǒng)動力學(xué)、懸浮導(dǎo)向、大功率牽引、車地同步控制、加減速能力、輕量化與減震降噪、自動化運控及通訊、新型線路軌道等一系列關(guān)鍵技術(shù)，抽絲剝繭，一點點啃下高速磁浮的“硬骨頭”。

首先攻關(guān)的是阻力問題。據(jù)丁叁叁介紹，車速越快，空氣阻力越大，當(dāng)列車跑到600公里／小時的速度時，超過90％的阻力都是氣動阻力。只有設(shè)計出合適的“頭型”，才能最大限度降低氣動阻力對牽引動力的消耗。

還要解決升力問題。“許多人以為，懸浮車底下空氣多點不是很好嗎？實際上，升力不是越大越好，而是越穩(wěn)定越好。”丁叁叁說，快速奔跑的車輛容易“飄”起來，氣動升力太大，車輛控制能力就會下降，穩(wěn)定性舒適性變差。特別在隧道當(dāng)中，這種問題更加明顯，不穩(wěn)定的升力必須得到抑制。

電磁控制是核心技術(shù)問題。車軌之間電磁耦合現(xiàn)象隨著速度攀升而急劇變化，磁懸浮列車依靠調(diào)節(jié)電磁線圈電流大小來調(diào)節(jié)電磁力變化，懸浮的列車無論垂直方向還是左右擺動，都不能觸碰到軌道，因此速度越高對線路精度要求也越高。

最難解決的是一系列“矛盾問題”。追求高速度、大載重的磁浮列車必然需要車體輕量化，但是時速達(dá)到600公里時，受到的氣動壓力極大，特別在狹窄的隧道當(dāng)中，氣動壓力有可能是目前時速350公里高速列車的10倍，這就需要車體具備高強(qiáng)度。又輕又強(qiáng)，還要考慮防噪、減振、隔熱等需求，丁叁叁帶領(lǐng)團(tuán)隊把問題一條條梳理出來，精確地讓質(zhì)量分配與整體系統(tǒng)設(shè)計相匹配。

設(shè)計高速磁浮列車，體現(xiàn)速度感、時代感和中國文化

“最好的設(shè)計作品，不應(yīng)當(dāng)是窩在辦公室的格子間里憋出來的東西。如果能在塞納河畔看看風(fēng)景，品一品左岸的小咖啡，仔細(xì)地思考一個下午，或許會有更棒的靈感。”丁叁叁的文藝情懷，在他談及高鐵設(shè)計思路的時候，表現(xiàn)得尤為濃烈。在他看來，高速列車是一件工業(yè)藝術(shù)品，應(yīng)該有足夠的“好心情”來琢磨。

大學(xué)時代，他主修的是內(nèi)燃機(jī)車，但書桌上，文學(xué)、藝術(shù)、哲學(xué)的書籍卻占了“半壁江山”。工作后，他鼓勵工程技術(shù)人員多一些人文素養(yǎng)，以此來提高系統(tǒng)邏輯思維能力，拓寬眼界。

“目前我們的工作緊張，壓力很大，確實很難實現(xiàn)這種理想狀態(tài)。但是許多好的設(shè)計除了經(jīng)驗的積累，也浸潤了你曾經(jīng)受過的文化滋養(yǎng)，與品位有關(guān)，與審美情趣有關(guān)。”丁叁叁總是努力創(chuàng)造條件，讓設(shè)計人員去外面看一看，接觸世界，從其他的產(chǎn)品中尋找借鑒。

設(shè)計“復(fù)興號”的時候，丁叁叁團(tuán)隊壓力很大，“有時候好的設(shè)計，生產(chǎn)不一定能實現(xiàn)，成品率很低。”丁叁叁回憶，當(dāng)時他們設(shè)計的車體的棱線遭到很多人反對，因為那意味著更高的加工精度，一時半刻難以實現(xiàn)。但是，當(dāng)游龍般的“復(fù)興號”驚艷亮相時，贏得的贊嘆讓曾經(jīng)的磨礪都值得，“最終完美的呈現(xiàn)，都是堅持的結(jié)果。”

▲磁浮樣車正靜靜地在軌道上“懸浮”。

如今，設(shè)計高速磁浮列車，丁叁叁堅持要有速度感、時代感和中國文化特色。記者在丁叁叁的案頭見到了樣車模型，依舊仿若游龍，造型流暢，配色以銀色和藍(lán)色為主，不像歐系列車那樣張揚的色塊，極具中國文化底蘊。車身兩側(cè)有一條突出的棱線，是丁叁叁特意加上去的。據(jù)了解，最早的設(shè)計方案沒有這條線，但是加上之后，將原先大塊的白板進(jìn)行分割，呈現(xiàn)的視覺比例更舒適，同時它還有專業(yè)支撐，符合空氣動力學(xué)需求，線條的導(dǎo)數(shù)具有連續(xù)性。車頭頂端的窗戶被處理成逐漸向后變窄的拉長型，好像是玻璃上的一滴水被疾風(fēng)吹過后的變形，充滿了速度感。窗戶周邊嵌入的碳纖維和燈飾，又讓整個車身靈動了起來。

丁叁叁喜歡稱自己為“行者”——因為與“行著”諧音，這是他對高鐵這個行業(yè)的熱愛，是他從高速到更高速，從一項空白到另一項空白不斷填補當(dāng)中的精神動力。

采訪結(jié)束的時候，記者問丁叁叁，最近在看什么書？他說，你一定猜不到，是武俠。其實，這一點也不意外，在高鐵的世界里，丁叁叁是技術(shù)創(chuàng)新道路上的“行者”，定然仗劍紅塵，快意江湖。

（青島日報／青島觀／青報網(wǎng)首席記者 王娉）

[責(zé)任編輯：楊凡、徐紅梅]

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