好好的国产火车头不用,偏偏在青藏铁路最要命的那段路上换成美国货,这到底是技术不行还是另有隐情?更让人纳闷的是,换都换了,怎么现在又悄悄用回国产的了?
01
坐过去拉萨那趟火车的人,可能都有过这样的经历:火车在格尔木站停了一阵,然后接着跑,感觉没啥异样。但其实就在那段停靠期间,车头换掉了。
这不是临时出了什么毛病,是铁路本来就这么安排的。中国铁路的管理方式是分局负责制,谁管哪段路,谁负责那段的车头,所以跑长途的列车,中途换头是常见操作。
北京发出去的车头,大多数情况下不会一路拉到重庆,跑到某个节点换一台当地的接着跑。
格尔木那次换头,逻辑是一样的,但原因要复杂得多。
青藏铁路全长将近两千公里,从西宁到格尔木的西格段,地势平,电力机车完全够用——靠头顶的接触网供电,快、安静、干净。
但一过格尔木往南,情况就变了。
格拉段,也就是格尔木到拉萨这一段,全长1142公里,超过八成的路段海拔在4000米以上,最高处是唐古拉山,轨道海拔5068米。这种地方,空气稀薄,气温极端,西格段那套靠电的玩法在这里行不通——高原低气压下,接触网的绝缘件容易发生放电,电力牵引的能效也会大幅下降。
不是电网难不难铺的问题,是高原的物理条件本身就不适合那一套。
所以格拉段只能用内燃机车,烧柴油,自带动力,不靠电网。
格尔木那次换头,从电力车换到内燃机,是这条路最基本的技术分水岭。
至于内燃机车用哪家的,这才是真正有意思的问题。
02
当初没有人打算去买美国车头。
2001年6月,青藏铁路二期工程正式开工,格拉段内燃机车的研制任务同时启动。铁道部的第一个决定,是让国内自己搞。
国内有技术班底,有厂子,有工程师,为什么不先用国产的?
2002年5月,铁道部科技司和国内的戚墅堰机车车辆厂签了合同,要求试制两台青藏线专用高原柴油机车。
这两台车有个名字,叫雪域神舟,型号是东风8B改进版。
改的逻辑很直接:把现有的国产机车拿过来,针对高原环境做专项改造,增压、散热、防冻,一样一样往上加。2002年底,两台样车研制成功。
2003年初,雪域神舟上了青藏铁路已铺好的路段,进行高原性能试验。
03
测试的结果,是各项数据基本达到设计要求。
听起来还不错,但这句话里有个词很关键——基本。
铁道部最终没有选择雪域神舟。不是因为它完全不行,而是因为这条铁路太特殊了。
世界上海拔最高的铁路,一旦出问题,补救代价极高,而那时国产高原机车的可靠性还没有经过足够长时间的验证,基本达标在这条线上不够用,需要的是稳定达标。
于是铁道部做了一个当时看起来让人有点窝火、但事后也能理解的决定:整车进口,不用国产的。
这个决定不是拍脑袋。
高原内燃机车是非常小众的技术需求,中国自己的铁路主流方向是电气化,内燃机车研发的投入长期比电力机车少得多。
反观美国,铁路电气化程度低,内燃机车一直是主流,厂商在这个方向上积累了几十年的经验。技术差距是真实存在的,没必要回避。
承认差距,去买,自己在后头追——这是当时的选择。
04
进口这件事,也是经过竞争的。
美国两家主要内燃机车厂商参与了竞标:通用电气GE和易安迪EMD。
GE拿出的方案是以C44-9W型机车为基础、专为高原定制的C38AChe型,EMD则以SD90MAC为基础提出高原版本。最终,GE拿下了这个订单。
2004年10月,订单正式签署,共78台,全部专门用于格拉段,车号从0001到0078,配属青藏铁路公司格尔木机务段,专属这一条线,不去别处。这批车的中国名字是NJ2型。
NJ2针对青藏高原做了相当细的专项处理。
高原空气稀薄、柴油机容易动力衰减,NJ2的双级涡轮增压系统能在不同海拔自动调节功率输出;
昼夜温差超过40摄氏度,关键部件用的是能承受极端温差循环的特殊合金;散热系统的散热面积也做了加大处理。
还有一个细节:青藏高原有球形闪电现象,这个高压放电球对铁路设备是个威胁,NJ2专门加装了英国比威公司的防雷装置,每根车轴都设了接地电刷。
这不是买来凑数的。是真的针对这条路做的东西。
05
2006年1月,首批NJ2抵达中国,进行高原性能试验。2006年7月1日,青藏铁路全线通车,NJ2正式担当格拉段客货运牵引。
投入初期,NJ2出现过部分零部件质量问题。进口货也有磨合期,这没什么奇怪的。
后来解决了,整体运行逐渐稳定,可靠性里程累计达到38万公里,格拉段这段极端条件下的线路就这样靠NJ2撑着跑了将近二十年。
但这二十年里,国内没有停止追赶。
06
2014年7月,中车大连机车车辆有限公司的HXN3高原型内燃机车第一台样车下线。
HXN3不是从零开始造的,是在平原型HXN3的基础上,针对高原环境做专项改进——高原增压器、加强冷却、防风沙、防强紫外线,主要系统全部做了适应性调整。
额定功率3300千瓦,最高时速120公里,关键是柴油机能根据海拔和温度实时调整输出,到了海拔5000米以上,动力依然能维持。
2014年8月,拉萨到日喀则的拉日铁路正式开通。
开通首日,跑在上面的就是HXN3。这是国产大功率交流传动内燃机车第一次在高原铁路商业运营。
但拉日铁路不是格拉段。
拉日线条件相对好一些,格拉段才是真正的极限考场——距离更长,海拔更高,最高点5072米,坡道更陡。
HXN3要上格拉段,还有一段路要走。
07
HXN3进入格拉段的方式,很克制。
它没有直接去顶替NJ2,而是先挂在NJ2后面,当第二台、第三台联动机车跟着跑。
先验证,先积累数据,等摸清了这条线的性情,再往前站。
2016年8月到9月,青藏铁路公司在格拉段做了一次系统性的牵引性能试验,三种机型——NJ2、HXN3、HXN5——分别以三机重联方式,拉着货物列车在格拉段跑,重点检验了机车三机重联性能、高原隧道通过能力、上坡起步能力等一系列指标。
这次试验,是HXN3真正拿到格拉段上岗资格的关键一步。
数据说了话,HXN3从此往前站了。
08
2018年6月,HXN3第一次在格拉段担当客运列车的本务牵引任务——就是排在最前面的那台车头。这一年之后,HXN3正式成为格拉段的主力之一,国产和进口两种车头在同一条线上并肩跑。
两种车头一起上路,倒是带出了一个很多人不知道的铁路冷知识。
这条路坡道陡,遇到下雨下雪,轨面湿滑,再重的车头踩下去也可能打滑。
火车的解决办法,是在车头上备了一箱沙子——不是随便挖来的沙,而是石英砂,颗粒硬度和粒径都有要求。踩撒沙装置,沙子从轮子下面喷出来,轮子和轨面之间摩擦力一下子就有了,爬坡的力就顶上来了。
世界上海拔最高的铁路,靠一包石英砂帮忙爬坡。
这套东西从蒸汽机车时代就有了,到现在还在用,高科技解决不了的地方,老方法顶得住。
09
NJ2还在格拉段跑,但这台车的结局已经定下来了。
2024年9月26日,国家铁路局正式发布《老旧型铁路内燃机车淘汰更新监督管理办法》,NJ2型柴油机车列入淘汰目录,计划到2035年底,NJ2基本退出铁路运输市场。
这不是批评它,是正常的机车生命周期。从2006年开始跑,到2035年退,将近三十年,已经够长了。
更大的变化是整条线的走向。2026年3月31日,青藏铁路格拉段电气化外电配套工程正式在藏北草原海拔4500米处破土动工,总投资百余亿元。这个工程做完之后,格拉段将告别内燃机,改为电力牵引,届时复兴号可以从西宁一路直开拉萨,旅客不用在格尔木换车头,也不用再等那段停靠的时间。
那就意味着,NJ2和HXN3,最终都只是这条路上的过渡。
10
当年用美国车头,是因为国产的暂时跟不上;后来国产追上来了,两种车头一起跑;
等到电气化完成,内燃机车这章就翻篇了。
整件事的走向,其实很朴素。
技术这个东西,不行的时候买,买了之后追,追上了就并肩,系统升级了就一起退。没有什么需要遮遮掩掩的,也没有什么特别值得大书特书的。
HXN3的国产化率达到85%,这个数字背后是十几年的研发积累。
相比于NJ2当年的整车进口,国产这台车的零件里有85%是自己造的。
这不是吹,是一个可以拿出来说的进展。
技术追赶这件事,从来不是靠嗓门大,是靠数字说话的。
格拉段那段路,两种车头并肩跑了好几年,谁也没耽误谁。
再过几年,跑的是电力机车,那个时候回过头来看,这段混跑的历史不是什么屈辱,也不是什么骄傲,就是一个铁路系统正常发育的过程。
就是这样,挺正常的。
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