中国高铁闯进高寒区 世界铁路仍有“零地带”
【环球时报综合报道】7日，中国首个高寒动车组在全长904公里的哈大线平安完成了“首周秀”。哈大高铁贯穿东北三省四大城市，全程3个多小时，实现一日内在大连看海、沈阳听二人转、长春逛街、哈尔滨望雪。动车组总设计师、中国北车长春轨道客车股份有限公司（长客）副总审杨弘在运行前接受《环球时报》采访时表示，CRH380B型高寒动车组能在零下40度到零上40度之间运行，“从海南岛直抵哈尔滨”，350公里的时速是世界高寒高铁第一。
被逼出的自主创新
哈大高铁开通前，世界上仅有运行于北欧和俄罗斯的三条高寒高铁。三条线路中最长的不到700公里，时速在220-250公里之间。2010年，中国开始尝试研发时速350公里的高寒动车组，得知此消息，外国开发商争相进行“技术加密”。“这三条线路高寒动车组的开发商通过申请专利、加大保密等方式，防备高寒动车组技术被中国模仿或复制。”杨弘说，“无经验可借鉴，无技术可引进”，长客只能从这三条欧洲高寒高铁有限的公开资料中挖掘，让研发人员以普通乘客的身份购票试乘。
2009年，“欧洲之星”穿越英吉利海峡隧道时发生“冻僵”事故，罪魁是动车在冷热交替环境中极易遭遇的“冷凝水陷阱”。彼时，中国动车组还只能适应零下25度到零上40度之间的环境，高寒高铁对世界来说都是一块难啃的骨头。动车组通常采用的铝合金、碳钢、橡胶等原材料能在零下40度本色不改、性能不降吗？随着列车时速沿160公里、200公里、250公里、300公里提升，空气阻力会以几何级增长，列车车体隔热能力随之降低，如何阻隔东北严寒传导入车厢？如何避免积雪卷入列车下部的设备舱？这都是中国首条高寒高铁必须克服的问题。
相比极限低温，破解“冷凝水陷阱”更是国际性难题。困扰“欧洲之星”的“冻僵”事故就是列车从冰冻环境到湿热环境时，车体、管路间产生冷凝水，致使元件发生短路或损坏，进而影响列车运行。长客铁路客车开发部部长孔风表示，由于有针对性地采取了冷凝水防护结构优化，对列车管路系统采用冷凝水处理技术及在车体外加设防护高标准等级电器零部件，CRH380B型高寒动车组不会被“冻僵”。
高寒高铁是国际难题
早在一个多世纪前，欧美等国就动工兴建了许多高寒铁路线，但基本上都是普通线。在高速铁路方面，迄今中国以外投入商业运营的高寒高铁仅有3条：2009年12月17日通车的俄罗斯莫斯科-圣彼得堡高铁；2010年7月30日通车的俄罗斯莫斯科-下诺夫哥罗德高铁；2010年12月12日通车的俄罗斯圣彼得堡-芬兰赫尔辛基高铁。
俄罗斯高纬度地区修建铁路的主要特点是排干沼泽和防冻。行驶于高寒地区的列车，常常车外是零下40多度，车内却特别温暖。不过由于车外的气温过低，每次到站时，列车员都得费很大力气才能打开车门。
北欧高寒地区由于有丰富的铁矿石，也造就了世界上较早的高寒铁路的修建。欧洲高寒地区有两种，一种是在山区，雪很大，但温度不是很低，需要设计适应大雪的铁路基础设施。而另一种是雪大温度低。瑞典交通管理局的铁路问题专家布斯塔德对《环球时报》记者表示，“在北欧的瑞典和挪威，长时间低温是最需要认真考虑的。”瑞典交通管理局的拉尔松教授则表示，应对轨道设计，瑞典被分成四个区域，铁路轨道具有不同区间的温度适应能力。记者从该局还了解到，为应对低温，常采用的措施包括：开关用电热器加热；北欧列车容易发生刹车冻住的问题，所有的列车推进装置都配有空气干燥剂以应对冷空气；旅客和货物列车停下来时，总是与一个电动火车暖气系统相连以保持热量。
在寒冷地区，钢轨一年中承受的温差达八九十摄氏度，冬季路基会产生冻害，开春会沉降。俄罗斯在西伯利亚冻土地区修建的铁路，春融后基床最大下沉量竟然达到85厘米，导致火车无法通行。和普通高寒铁路比，高铁遇到的挑战更严峻：高铁车速快，对路基、铁轨的压力强度更大，冻胀破坏的威胁更突出。另外，动车组动力主要依靠接触网供电，高寒地区的降雪、结冰会影响接触网性能。
高铁仍有不少禁区
迄今为止，高原、沙漠、热带雨林、极地，以及地质复杂的断裂带等，仍然是铁路的畏途，在高海拔高原、流沙和极地等地区，高铁仍未突破零的纪录。目前，世界范围内最大的挑战是在沙漠地区运营铁路，主要原因是沙子会因为沙尘暴而流动，而沙子比雪更难于从铁轨上清除。还有就是极度高温对客车来说可能也比低温更富有挑战性。
中国铁道科学研究院研究员卢耀荣3日对《环球时报》记者说，上世纪七八十年代，寒冷地区、小半径曲线、大桥和大坡道(即山区)的无缝线路建设是我国四大禁区，经过20余年研究和不断实践，已有不少突破。例如，我国修建青藏铁路同样经过冻土地区，由于进行了长期大量试验研究工作，采取基本有效的处理冻土修建土建工程的技术措施，所以青藏铁路一年四季都能正常运行。此外，山区修建铁路因隧道机械化装备的提高和山体压力理论的发展，难度已经降低。目前，跨大江、大河铁路仍有一定难度，我国新建京沪高速铁路大胜关长江大桥主跨336米的长度是世界同类高速铁路桥之首。
（本报驻俄罗斯、瑞典、加拿大、法国记者 张晓东 焦东建 晨曦 陶短房 董铭 本报记者 刘畅）