2008年2月,科技部、铁道部一起立项,共同组织研发、运营时速为380公里的新一代高速列车,并将其型号定为CRH380A,这个决定极具战略性眼光。当时,法国、德国、西班牙,甚至韩国都有运营时速达300公里的列车,个别区段的运营时速可以达到350公里。从欧盟和韩国传来信息,它们正在规划时速350~400公里的高铁新线路,一些发展中国家也在规划较高等级的高铁。此时,中国四纵四横的高铁线路中,至少有三纵一横是按时速350公里的标准建设的,但部分区段可以达到更快的时速。南车集团面对国际市场也急需设计从外观到内涵都完全属于自己的产品,CRH380A型电动车组就是在这种背景下诞生的。
CRH380A型电动车组的运营时速为380公里,达到了世界之最,还有许多创新项目在这款车型上汇集,这在世界高铁创新史上是绝无仅有的。举几个例子和读者们共同分享一下创新的乐趣。一次,我被一汽集团邀请到北京的一个汽车赛车场去体验几款新车,其中一款车在行驶到时速近200公里时,车身产生轻微的抖动,我必须紧握住方向盘,生怕方向不受控制。而另一款车则完全不同,速度越快越稳定,当时速达到200公里时,感觉就像汽车与地面紧紧黏合在了一起,专家解释说这款车抓地能力强。
可以想象,抓地能力强的高铁列车安全性和稳定性更强。飞机在跑道上时速达到250公里时就可以起飞,与这种气流绕飞机机翼产生升力的原理类似,列车在高速行驶时也会产生气动升力。飞机要借助这种升力,而高速列车却要抑制这种升力。CRH380A型电动车组采用了一种特殊的导流槽设计有效地解决了升力的问题,试验表明最易产生升力的列车尾部的气动升力接近于零。
高速列车运行时速在300公里以上时,其能耗的90%源于空气的阻力,优异的外型设计对降低空气阻力至关重要。在四方公司技术中心一间不大的房间里,摆满了林林总总、形状各异的动车组模型,乍一看就像是儿童玩具商店的货架,设计者津津乐道地给来访者介绍不同模型的特点。
CRH380A型电动车组的外型是这样被设计出来的:专家们根据多年的技术积累,按速度等要求先进行概念设计(或称工业设计,其中包括加入用户推荐的文化元素),用素描、简图和泥塑的方式做出20个不同的造型,再根据表征和技术要素从中选出10个进行初步的仿真分析、计算验证,再从中选出5个按1∶8制作模型进行风动试验,根据结果进行工程化设计验证,从中优选出2个做1∶1实物的工艺验证,最后选定1个投入样机试制。线路试验的结果出来了,CRH380A型电动车组的气动阻力比引进的CRH2A型电动车组降低了15.4%,气动噪声降低了7%。四方的专家们欢呼雀跃,让他们高兴的不仅是指标的大幅度优化,更是试验的结果与计算机仿真结果高度吻合,这表明四方公司的设计技术已达到世界先进水平。
在上海世界博览会上,我陪同一位中东的富商在中国铁道馆参观,通过室外扶梯到达二层平台,这位富商突然驻足回望,CRH380A型高速动车组在阳光下熠熠闪光,“It’s very sexy !”(太性感了)富商感叹道。我先是一惊,接着露出了赞同的微笑。我吃惊的是这句发自内心的赞叹竟出自相对保守国度的虔诚者,笑的是这个富有想象力的形容词以前我怎么没想到呢?事实上,设计者赋予CRH380A型电动车组的真正寓意是“箭”。长征火箭一直是中国科技界的骄傲,当它箭指蓝天、腾空而起、划破苍穹时,多少中国人为之振奋,中国的复兴之梦从这一刻拉开了序幕,长征火箭就是中国人的现代“图腾”。再往前追溯,发明火药的中国人,早在八九百年前就发明了用于军事目的的火箭,火箭成了中国古代攻无不克、战无不胜的神器。“箭”真是中国文化中不可或缺的元素。