作者:中车四方所(中车制动)郝保磊、朱建鹏
坦赞铁路是新中国第一个也是迄今为止中国最大的援外成套项目之一,是中非友谊最有力的见证,至今仍享有“自由之路”和“友谊之路”的美誉。在坦赞铁路的建设中,铁道部四方车辆研究所[现为中车四方所(中车制动),以下简称四方所]承担了坦赞铁路列车JZ-6型真空-空气制动机研制、车辆动力学试验、车辆木结构设计、电气自动控制系统设计、使用教程编著、驻外技术人员培训等重要任务,为中非“友谊之路”建设作出了积极贡献。
在一次专家座谈活动中,我们有幸见到铁道车辆制动专家朱志洪,一位耄耋之年、但精神矍铄的老先生。当问及当年研究方向选择时,朱老感慨道:“那时候研发条件有限,制动技术团队也仅有几人,只知道国家和人民的需要就是我们的研究方向。”随着朱老的讲述,那如泉水般汩汩涌动的记忆,不可抑制地喷涌而出,带我们回到五十年前那段艰苦又美好的岁月,见证第一台真空-空气制动机的诞生。
当地儿童为驶过的列车欢呼雀跃
高瞻远瞩,中非友谊的历史见证
1967年9月5日,中国与坦桑尼亚、赞比亚签署了由中国援助修建坦赞铁路的合作协议。1970年7月6日,中、坦、赞三国在北京举行三方会谈,但这次会谈因机车制动问题而一度陷入僵局。赞方坚持使用真空制动,而坦方则坚持使用空气制动,双方互不退让。
临危受命,摸索研制新型制动机
1970年10月,铁道部在四方所召开援外制动机工作会议决定:援坦赞铁路机车真空-空气两用制动机的研制工作以四方所为主,以四方机厂(现中车四方股份公司)、天津厂(现中车四方所天津装备公司)和铁科院为辅,限两年完成。
1970年的铁道部四方车辆研究所
当时,我国所有机车都采用空气制动方式,真空和空气制动结合的应用在国际上也只存在于理论之中,该项任务极具挑战性。作为项目主要参与者、四方所铁道车辆专家朱志洪,当时第二个孩子刚出生,大孩子也只有六岁,内心十分忐忑,其他团队成员也感到压力极大。
了解到国外有相关技术理论基础,项目团队日夜学习钻研。6个月后,克服理论数据缺乏、工艺水平低等种种困难,技术团队成功试制出第一套真空-空气制动机样机,后历时四个多月,奔赴四川、贵州等地区开展了大量试验,但最终试验结果表明,该样机难以满足设计需求和应用条件。
大胆创新,果断提出“中国式方案”
此时距离要求任务完成时间已不足一年,项目团队果断摒弃国外技术方案,自主创新搞全新“中国式方案”。凭借一股不服输、不怕苦的干劲儿,他们敢于突破、大胆创新,创造了多项新技术、新工艺,通过创新设计真空-空气转换阀和真空制动阀,令制动性能参数优于设计要求,同时将碾磨组装技术升级为橡胶密封技术,制动机组装时间由原来8小时缩短到1小时。三个月后,“中国方案”真空-空气制动机完成样机试制,命名为“JZ-6型真空-空气制动机”。
JZ-6型真空-空气制动机(部分)
朱志洪后来回忆说,“时间其实很紧张,最初我们为了‘省时间’,直接采用国外某个设计方案,但总是失败。后来情急之下,破釜沉舟,摒弃国外方案,大胆创造了一套‘中国式方案’,设计了一个真空-空气转换阀和一个真空制动机阀,完美地解决了所有问题,让制动机所有的技术指标都达到要求。”
小心求证,艰苦之下亦能严苛测试
上世纪七十年代初的中国,科研条件仍然很艰苦,四方所还没有能够模拟寒冷环境的试验室。为了检验制动机中分配阀的性能,特别是在低温下的稳定性,项目团队在冬天背着分配阀前往满洲里,在凌晨两三点气温低于零下四十摄氏度的环境下做低温试验。在过程中手动模拟了上万次测试试验,最终得到一个满意的试验数据后,才真正地放心。
为进一步检验制动机在实际运行时主要性能,国家在北京组成了列车试验组,分别在铁科院试验段、成都铁路局成昆线、川黔线进行列车的平直道静止、运行和高原高坡的静止、运行试验。但由于该型制动机第一次装车,对其性能和可靠性不了解,试验车司机不敢开车,担心制动机出现制动失效造成事故。
作为当时的项目主要负责人,我国铁道车辆专家曹志礼回忆说:“1971年,我们接到试验任务后,立刻来到云南昆明,那里当时保留了一段米轨线路,是国内唯一能够满足米轨客车试验条件的地方。那条线路最高速度是55公里/每小时,但我们援坦赞铁路客车要求达到60公里/每小时,按试验标准规定最高运行应达到在70公里/每小时。当时我们各项准备工作做得很充分,却没想到试验过程中,车辆一运行到某段轨道就晃得厉害,所有指数都超标,试验总是不成功……后来跟昆明局商量,对做试验的铁路线进行全面检查。结果显示,那段线路的确存在很明显的轨道变形现象,业内俗称‘三角坑’。车辆没问题,是试验线路不符合车辆正常运行的标准。昆明局立刻对线路进行了检修,我们最终顺利完成试验。”
顺利通车,中非友好历史丰碑
凭着技术团队严谨和专注的工作作风,五个月后,JZ-6型真空-空气制动机顺利通过各项试验考核,在四方机厂实现装车应用,比预计时间提前完成任务。经过坦赞铁路一段时间的安全运行后,证明了该制动机稳定可靠、故障率低,坦赞铁路运营人员对我方提供的制动机技术水平及产品质量大加赞扬。
1976年7月14日,坦赞铁路全线正式通车,作为贯通东非和中南非的交通大干线,极大促进了坦赞两国的经济、政治和文化发展。
1976年7月,坦赞铁路全线通车
1973年1月,四方所对外援机车制动机课题组荣立集体一等功。在1978年全国科技大会上,四方所以JZ-6型机车空气-真空两用制动机为代表的多项科技成果一举斩获7项科技大奖。此后多年,JZ-6型真空-空气两用制动机被广泛运用在坦赞铁路机车上,直至21世纪初,该型制动机仍在我国部分出口机车上装车应用。
JZ-6型真空-空气两用机车制动机获全国科学大会奖
帮人帮到底,细致入微的售后服务
为了能让非洲的铁路技术人员更好地掌握坦赞铁路列车的使用规范,我国在后期陆续做了大量对外技术培训工作。四方所铁道车辆专家李毓柱等技术专家长期驻扎坦赞铁路,从1971年到1974年,他们参与坦赞铁路列车在非洲的技术培训工作,撰写了《坦赞铁路机车制动机》一书,并译成英文出版,全书共计20多万字,为当时坦赞铁路局(机务段等)铁路工厂的技术人员掌握机车制动技术和培养技术人员提供了完整资料。
李毓柱后来回忆说:“在那两年中,我们一起将机车系统整个结构和技术要领传授给非洲铁路人员,为他们培养了第一批铁路技术人才。当时工作中最大的痛苦是思乡之情,两年中我们没有回家。平日休息时,也严格遵守相关规定,不擅自外出,在单位将国内老的艺术电影看了一遍又一遍,以此打发时间。那时每个月最大的快乐就是收到家信,大家都会抢着看,也会彼此分享其中的喜悦。”
如今,我们已无法切身感受当年前辈们所付出的艰辛,但前辈们严谨认真的工作态度、“产业报国、领先领跑”的初心使命影响着一代又一代“四研人”。现在,中国中车的产品和服务已经遍布全球六大洲110多个国家和地区,中车四方所(中车制动)也已经形成了动车组、机车、客车、城轨、磁浮等6大制动系统产品平台,并具有大量的装车运用业绩,可提供覆盖轨道交通机车车辆全领域的制动系统解决方案。我们更应该传承和发扬老一辈科研人员艰苦奋斗的精神,以实现高水平科技自立自强为己任,把关键核心技术牢牢掌握在自己手里,持续为用户提供更安全、更舒适、更智能、更绿色的技术、产品和服务,为列车安全、可靠、高效、低碳运行保驾护航。