上一章留下的问题是:在老线路上挖潜,到底能挖出多少速度?中国铁路给出的答案,是从1997年到2007年、十年间的六次大面积提速。没有新修一条高速铁路,硬是把旅客列车的平均旅行速度从48公里拉到了65公里以上,部分干线上跑出了200公里。这是理解后面「引进技术」的前提——正因为这十年把老路的潜力基本榨干,决策层才彻底明白:再往上走,老路走不通了。
先在一个试验场上练手
大提速不是拍脑袋,先在一条线上做全套试验:广深铁路。广州到深圳147公里,紧挨着香港,客流量大、距离短,赔得起。1991年开工改造,1994年建成中国第一条准高速铁路——时速160公里,比当时干线普遍水平快了一倍,但还够不上国际上「高速铁路」200公里的门槛,所以叫「准」高速。
广深线把后来大提速要用的家伙什儿全试了一遍:把50公斤一米的钢轨换成60公斤的重轨、把一截截短轨焊成几公里长的无缝钢轨(没有接头,就没有「咣当」的冲击,高速下钢轨寿命和行车安全全靠它)、换装能让列车高速通过的提速道岔、把沿线平交道口全部改成立交桥。跑顺了,这套方案才推向全国。
六次提速,拧毛巾一样拧速度
从1997年4月1日第一次大提速开始,平均每两年一次,一直到2007年4月18日的第六次。每一次的做法都类似:不动线路走向,专攻限速点。
一条线能跑多快,不取决于最好的那段,而取决于最差的那段——急弯、老道岔、窄路基、旧桥梁。提速工程就是找出全线几千个限速点,一个个消灭:弯道能改大的改大,改不了的就调整超高(把弯道外侧钢轨垫高,让车身像摩托车压弯一样向内倾斜,抵消离心力);道岔全换成容许侧向高速通过的型号;信号从三显示升级为四显示自动闭塞——绿灯前方至少有三个空闲区间,车跑快了,就得看得更远,刹车距离是速度的平方级增长。
大白话:这像给一座老城区做交通改造。不拆房子、不改街道走向,就是拓宽路口、拆掉减速带、把红绿灯换成智能联控的。每改一处只能快一点点,但全城几千个路口改完,通勤时间就能砍掉一大截。中国铁路十年里干的就是这件事。
车也得跟上。内燃机车东风11、电力机车韶山8成了提速主力。1998年6月,韶山8型机车在京广线许昌到小商桥之间跑出了时速240公里——这是当时「中国铁路第一速」,证明中国的线路和国产机车够得着200公里的门槛。
为什么200就是天花板
第六次大提速把既有线的极限逼出来了:在京沪、京广等干线最好的区段,开行时速200公里的动车组,局部跑到250。但也到此为止。再往上,有三堵绕不开的墙。
- 客货混跑这堵墙还在。提速没有解决第一章那个根本矛盾:货车跑80,客车跑200,一条线上速度差越大,能排的车就越少。货车为给快车让路,得频繁躲进侧线,货运能力被大量牺牲。提速提得越狠,这条线运送货物的能力反而越差。
- 曲线半径的墙。老线是一百年来沿河谷、绕山修的,弯道按时速80到120设计。时速350的高铁要求最小曲线半径7000米——几乎是直线,弯道半径比老线大十几倍,这在老线走廊里根本腾不出来。
- 结构的墙。200公里以上,车轮对轨道的冲击、空气阻力(阻力随速度平方增长,350公里时的阻力是175公里时的4倍)、隧道里的气压波,都进入了另一个物理世界。给老房子换电梯解决不了承重问题。
还有一笔经济账:在既有线上把200提到250,改造费惊人,而新能力有限;同样的钱拿去新修一条客运专线,能稳定跑250到350,还把老线完全让给货运——一份投资,两份收获。这笔账算明白之后,「客运专线」从备选变成了主攻方向。
大白话:大提速证明了中国人能把旧系统优化到极致,但也证明了优化的极限在哪。就像把一台老电脑超频,换风扇、改散热、调参数,能快50%,但想要10倍的性能,只能换新架构的机器。新架构就是客运专线,而造客运专线和跑在上面的高速列车,当时中国两样都不会。
留下的悬念
2007年第六次大提速收官时,一个尴尬的事实摆在桌面上:中国铁路的线路工程能力已经摸到了世界级的边(自己能修秦沈客运专线这种时速200到250的新线),但高速列车——动车组——还是短板。动车组和「车头拉车厢」的传统列车是两个物种:动力分散到每节车厢、车体要轻、转向架要稳、控制系统全是新的。这个东西能不能自己憋出来?下一章讲的,就是「中华之星」们悲壮的尝试。