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齐鲁最美科技工作者︱梁建英:打造中国高铁“国家名片”

发布时间:2019-08-14   来源:联合日报       浏览次数:

梁建英  中车青岛四方机车车辆股份有限公司副总经理、总工程师,高速动车组技术专家

全国三八红旗手、全国巾帼建功标兵、全国五一巾帼标兵
  国家科技进步特等奖、中国铁道学会科学技术奖特等奖、中国青年科技奖
  茅以升铁道工程师、火车头奖章、中国创新设计红星奖至尊金奖
  中国经济女性年度创业人物
  第九届山东省优秀科技工作者、青岛市科学技术最高奖
  青岛市“十大女杰”
  

她是中国高铁装备行业唯一的女总工程师,高速动车组技术专家。
  她主持研制的CRH380A,创造了时速486.1公里的世界铁路运营试验最高速。
  她带领一支上千人的高铁研发团队,成功研制了从“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,实现从“跟跑”到“领跑”的精彩蝶变,将中国高铁打造成一张亮丽的“国家名片”。
  她就是“齐鲁最美科技工作者”、中车青岛四方机车车辆股份有限公司副总经理、总工程师梁建英。

攻关!让自己成为巨人
  1995年,梁建英来到青岛,开始了和中国铁路事业的不解之缘。
  2004年,《国家中长期铁路网规划》发布,确立“引进先进技术,联合设计生产,打造中国品牌”的基本方针,一条高速动车组的引进消化吸收再创新之路由此铺开。
  中车四方股份公司引进时速200公里动车组,用两年时间完成了消化吸收和国内制造。2006年,第一列国产时速200公里高速动车组诞生,高铁研制团队不仅完成了所有原始图纸、资料和技术标准的消化吸收,还针对中国铁路特殊的运营环境进行了110项优化设计,解决了引进技术“水土不服”的难题。
  技术引进消化吸收过程让梁建英认识到:买得来产品,但技术创新能力是买不来的。“合作方会告诉你如何去做,但是为什么这样做?原理是什么?外方守口如瓶。”梁建英深刻地体会到,“巨人的肩膀不好站,必须让自己成为巨人才行!”
  同一年,中车四方股份公司启动时速300公里高速动车组完全自主设计研发,梁建英担任这个车型的主任设计师,这是她第一次亲手设计高速列车。
  虽然压力特别大,面对的困难非常多,各种技术“大山”实在太高,翻过去不容易,“给了一缕阳光你就要灿烂,尽全力设计出最好的高铁列车!”梁建英暗下决心。
  从时速200公里到300公里,很多人可能会想,把列车的牵引力加大一点不就行了吗?“速度提升背后不是一个简单的数字问题,而是牵一发动全身。速度一上去,整个列车的各个系统都会面临一系列问题需要解决。”梁建英说,真正投入其中,一系列复杂的难题接踵而来,一道道高难度的技术门槛需要跨越。高速动车组是一个庞大的系统工程,每列动车组上的零部件达50多万个,几万张图纸需要设计,需要分析的试验电子数据记录就达数百兆,技术含量之高、难度之大可想而知。
  “一支部队走在一座桥上,不能几百几千士兵同时喊一二一,齐步走,这样可能会因为共振导致大桥垮塌。”梁建英说,车体同样不能出现共振,这个问题解决不了,速度提升到300公里就只能宣告失败。“经过长时间的试验研究,通过一系列创新设计,解决了振动、噪声、隧道交会、运行平稳性等一系列难题,成功实现了从时速200公里到300公里的提升。”
  为了攻克一道道技术难关,梁建英与研发团队从关键技术研究到方案设计,从仿真分析到试验验证,将一个个设计思路变成方案可行的图纸。每一个设计方案,都是一场硬仗。在1000多个日夜里,梁建英每天都超负荷运转,没有节假日成为生活常态。
  2007年12月,在成功攻克了空气动力学、系统集成、车体、转向架等技术难关后,由中车四方股份公司自主研制的国内首列时速300-350公里动车组成功下线。梁建英和她带领的高铁研制团队开始了中国高铁加速度的“巨人”之路。

蝶变!从“跟跑”到“领跑”
  300-350公里高速动车组的问世,标志着中国基本掌握了高速动车组的设计、制造技术。2008年6月,中车四方股份公司全面自主创新,开始研发CRH380A高速动车组。梁建英再担重任,承担了CRH380A的设计任务,担任该动车组的主任设计师。CRH380A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。这在全世界也没有先例可循。
  “高速列车不仅是设计出来的,也是试验出来的。”梁建英说,只有通过大量的科学研究试验,才能确定高速列车在高速运行条件下的动态行为、性能和规律。为此,梁建英和团队成员在全国各地奔走试验,时而感受北国的数九寒天,时而体验南方的酷暑闷热。
  困难如影随形。一次线路试验中,列车停在野外,路轨两侧没有站台,路面距离车门1.5米高,为了检查车辆状态,梁建英跳下车,由于连日劳累,就在她躬下身检查车轮时,突然腰疼得无法动弹,在同伴的帮助下艰难地从车下爬出来,梁建英坚持“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,之后也只能僵硬地躺在床上,用电话与试验人员沟通,提出改进方案。
  2009年7月,为列车提供动力的牵引系统组合试验在湖南进行。当时正值高温季节,试验场所炎热潮湿,许多人身上都生了湿疹,吃住也很不习惯,几天下来,团队的人“比吃减肥药瘦得还快”。困难并没有让梁建英和团队成员退缩,在试验过程中,先后进行23种软件变更,解决了列车启动时的加速性能、牵引能力、电磁干扰等问题。
  在CRH380A高速动车组的研发中,梁建英和团队在京津、武广、郑西高速铁路进行了累计长达两年的线路试验研究,历经450余项仿真计算、1050余项地面试验、2800余项线路试验,突破了动车组系统集成、头型、铝合金车体、高速转向架、减震降噪等九大关键技术,成功研制出CRH380A高速动车组。
  2010年12月,CRH380A高速动车组在京沪高铁先导段创造了时速486.1公里的世界铁路运营试验最高速,标志着中国高铁开始实现由“跟跑”到“领跑”的蝶变。

最高!“复兴号”跑出新速度
  “搞科研就像跳高,跳过一个高度,又有一个新的高度在等着你。”梁建英表示。2013年,“复兴号”动车组项目启动,开启了中国高铁的新征程,也开启了梁建英带领团队跨越更高技术门槛的艰辛征程。
  “复兴号动车组是我们攀登的一个全新高度。”梁建英说,从表面看,中国高铁的发展用十年就领跑了世界,但这背后,是无数中国高铁研制人员没日没夜的拼搏奉献。“方圆七八公里,晚上熄得最晚的是中车四方股份公司研发中心的灯。为了攻克一道道难关,‘早八晚九’、没有节假日、时刻待命,是我、也是中国所有高铁研制人员生活的常态。”
  在复兴号动车组项目中,研发团队要进一步深化创新,使我国的高速动车组在方便运用、节能降耗、降低全寿命周期成本、进一步提高安全冗余等方面实现全面升级。
  又是一场艰巨的攻坚战。
  以“复兴号”的车头设计为例,“‘复兴号’的车头名字叫做‘飞龙’,它的运行阻力和能耗指标都非常领先。在京沪高铁上,‘复兴号’每来回一趟,就能节省5000多度电。”梁建英介绍,高铁一跑起来,遇到的第一个敌人就是空气。当高铁以时速350公里高速运行时,90%左右的阻力来自空气,车头阻力小,跑起来更节能。
  为了实现最佳技术性能,梁建英和团队最初设计了46个概念头型,通过技术优选挑出23个进入工业设计,再遴选出7个头型,通过海量的仿真计算和试验,才最终敲定设计方案。当性能最优的“飞龙”头型出炉时,海量的数据打印成A4纸,足足堆了1米多高。
  2015年6月,“复兴号”样车下线,开始进行线路试验。梁建英带领研发团队跟车试验,从铁科院环形试验基地到大同线、哈大线、郑徐线,足迹遍布全国各地。研发团队每天凌晨4点开始整备,白天跟车试验10多个小时,晚上还要整理当天的试验数据,制定第二天的试验方案,每天休息时间不超过4小时。最热的时候,车厢里的温度高达四五十摄氏度,而最冷的时候,试验现场最低温度到了零下20多度。
  “在高铁的速度、安全和舒适后面,是人们看不到的研发过程的缓慢、波折、艰苦。技术研发过程也不是惊天动地的,由一个个枯燥重复甚至充满沮丧疲累的时刻组成。”梁建英说,一年半时间,研发团队一共做了2300多项线路试验,解决了不计其数的难题,跟车试验里程超过61万公里,相当于绕着赤道跑了15圈,实现了“复兴号”动车组整车性能的验证和优化。
  5年艰苦攻关,“复兴号”动车组惊艳问世。2017年“复兴号”正式投入运营,并于9月在京沪高铁以350公里的时速运营,使我国成为世界上高铁商业运营速度最高的国家。而且在安全性、舒适性、节能降耗等主要技术指标上,“复兴号”在全球都首屈一指,为全球高铁运营树立了新的标杆。

最美! 创新创造美好未来
  常常有人问梁建英,怎么平衡家庭与工作的关系?“每次听到这个问题,我总会想起关于女儿的两个画面,一个是我女儿小的时候,那时候常常我下班回家,年幼的女儿已经睡下,我往设计室赶时,女儿还没有起床。有一天,我接到女儿的电话,说只想让妈妈陪她吃顿饭。那时候我还很难跟她说清,我的工作处在最紧要的时刻,不能回家陪她。第二个画面就是我们的动车组在京津高速铁路投入北京奥运服务,一天晚上,一家人在看电视,突然女儿指着电视上飞驰而过的动车组高喊‘妈妈,你的车!’”
  “我很幸运,家人的支持与理解使女儿能够在充满温暖与沟通的家庭氛围中成长。”梁建英说:“我用我的努力工作向女儿展示,人的一生一定要有所追求,要勇担责任,每个人都能有所建树,不囿于家庭背景、专业甚至性别。”
  也常常有人好奇梁建英的女总工身份,“从来不分女性科研和男性科研,这个说法没有价值和意义。”梁建英说,如果非要说有什么特别的,也许对曾经集波折和荣辱于一身的中国高铁发展来说,女性的柔韧和隐忍是很好的添加剂。
  2012年,梁建英担任中车四方股份公司副总经理、总工程师,在研发之外,还要带领团队与国际接轨。2014年,中德轨道交通技术联合研发中心开始筹建,梁建英多次带队出国访问意向团队,在共同研发、人员培养等方面深入探讨时,经常会争得面红耳赤。而梁建英往往能通过女性的灵巧和柔性,转变僵持的场面,最终促使双方达成共识。
  然而,梁建英终归不是“钢铁侠”。那段时间,她一边主持项目研发工作,一边忙海外对接合作事宜,反复倒时差,身体透支十分厉害。在她的努力下,中泰、中德、中英轨道交通技术联合研发中心先后成立,让技术先行带动中国高铁“扬帆出海”。
  如今,由梁建英及其团队设计制造的动车组已经让全世界领略到中国“智”造的力量。“现在国家拥有完备的高铁技术体系和实验验证能力,还有一群敢拼、肯吃苦的技术人员,有了足够的能力、资源、底气,向全世界提供所需求的任何产品。”
  中国高铁创新的脚步从未停止,梁建英也带领团队开启了新的征程,正在进行时速600公里高速磁浮列车的攻关。“在八纵八横高速铁路网、城际铁路网、城市轨道交通网等构成的现代综合交通运输体系基础上,加入高速磁浮列车的未来交通将有以下可能:300公里以内的通勤化小时交通圈,比如工作在北京、住在石家庄,半个小时就能回家,可能比住在北京市内的人都更快到家;1500公里以内的同城化3小时交通圈,从北京到上海可以3小时到达;2000公里左右的5小时走廊化交通圈,从北京到兰州可以5小时到达。”畅想未来中国高铁、中国轨道交通的新发展,梁建英充满信心。

“相信在不久的将来,拥有更多自主知识产权的中国高速列车,将会以全新的姿态和速度呈现在世人面前,飞驰在世界的最前沿。”梁建英坚定地说。

梁建英(右二)与科技人员研讨高速动车组技术问题


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