日本新干线的前尘往事

摘要

​​日本在二战后的崛起,就是以新干线开通为标志的,日本也是在很早以前就认识到火车速度能够改变社会和经济结构的国家。在新干线建设研发过程中,就能感受到日本对于民族复兴的强烈渴望。因此可以断言,新干线既是世界上第一条商用高铁,也是日本人的一个强大的精神支柱,也是这个国家向全世界证明自己的实力的纪念碑。

题图

​​日本在二战后的崛起,就是以新干线开通为标志的,日本也是在很早以前就认识到火车速度能够改变社会和经济结构的国家。在新干线建设研发过程中,就能感受到日本对于民族复兴的强烈渴望。因此可以断言,新干线既是世界上第一条商用高铁,也是日本人的一个强大的精神支柱,也是这个国家向全世界证明自己的实力的纪念碑。

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日本新干线

​【日本东海道新干线】

谈起高速铁路,有一个如雷贯耳的高铁名字是无法避开的,它就像一座丰碑,也是一座雕像,牢固地矗立在世界高速铁路发展的历史画卷之中,在长达16年的时间里,无人能够望其项背,这个名字就叫“新干线”(Shinkansen)。

“新干线”的缔造者是日本国铁第四任总裁十河信二和日本铁道工程奇才岛秀雄。日本新干线从规划到建成,充满坎坷与争议,也充满了传奇色彩。无论有多少阻碍,在这条高铁通车之日,就彻底震惊了世界。

严格而言,日本最早开通的高铁,自主创新的核心技术非常有限,采用的是“拿来主义”,就是将国外的成熟技术引进国内,消化吸收再创新,形成适合自己国家的技术体系,取得了瞩目的成功。无论之前存在多少争议和非难,都已经不值一提了,因为1964年10月1日早上5点59分,在东京奥运会前夕,日本东海道新干线首发了第一趟 “光”号动车组,动车从东京开往大阪,全程515公里,一般运营速度为210km/h,最高时速为270km/h,东京到大阪的旅行时间从6个半小时缩短到4个小时。

到2007年,新干线N700系动车组已经将东京到大阪的旅行时间缩短到了2小时零25分钟。东海道新干线经过的地区是日本经济最发达、人口最密集的地区,这条高铁开通,对日本而言,其承载的希望和蕴含的意义绝非仅仅提高火车速度那么简单,它其实是在向全世界宣告,二战之后的日本,已经度过了最艰苦的难关,创造了经济奇迹,国力重新崛起,再次回到发达国家行列。

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新干线“光”号动车组

​【新干线的前尘往事】

“新干线”这个名字虽然在1964年才传遍全世界,然而它的前身,还可以一直向前追溯30年,也就是20世纪30年代初。新干线的前身就是“dangan ressha”,直译过来就是“弹丸列车”,俗称“子弹头列车”(bullet train)。到了1940年,日本铁路官方才开始使用“新干线”这个名字。

当时正处于二战期间,日本政府为了军事运输需要,准备从日本东京到下关港修建一条国际标准轨距的客货混用的铁路干线,称之为“新干线”,采用蒸汽和电力机车牵引,时速可以达到200km/h。随着日本政府野心的膨胀,规划中的“新干线”修到下关远远不够,他们还打算从下关新建一条海底隧道,穿越朝鲜海峡,登陆朝鲜半岛,然后一直将铁路延伸到北京。甚至还有将铁路修到新加坡的计划,同时将这条新干线与苏联的西伯利亚大铁路相连,与整个亚洲铁路网衔接在一起,日本政府吞并整个亚洲野心昭然若揭。不过美梦醒来是噩梦,随着日本在各大战场节节败退,这条计划中的高铁彻底泡汤了。

【满洲特快列车“亚细亚”号

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满洲特快“亚细亚号”

​日本征服亚洲的野心虽然没有得逞,但是他们对提高火车速度的热情始终如一,甚至在1930年代就开始了速度试验,起决定作用的还是当时担任南满洲株式会社董事的十河信二。

1934年到1943年的9年时间里,在中国东北地区的南满铁路上面,每天从大连到长春(1935年延伸至哈尔滨)对开一趟特快列车“亚细亚号”,该列车设施豪华,平均时速82.5km,最高运行速度130km/h,比一般的列车快一倍以上,一般列车运行速度约在每小时40km左右,因此颇受乘客欢迎。这趟快速列车的主人是南满铁道株式会社,这个机构表面上是铁路管理部门,实际上也承担了很大部分情报机构的功能。亚细亚号”快车是日本在自己的国土之外实验快速列车的开始。

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亚细亚号头等车厢

​“亚细亚号”的车厢采用全封闭式设计,包括靠近车头的1辆行李车,2节三等车厢、1节餐车、1节二等车厢,车尾部分是一等观光车厢,全都装有冷暖空调和双层玻璃。为了隔绝来自外界的噪音,在底盘与车身之间加入了橡胶层,车厢内部还包裹一层隔音绒布和一层压缩木棉板。车身采用镁、铝合金,给人以“高速、轻快”的感觉,同时也使用重量较轻的高张力钢板,以提高运行速度。 每节车厢的制造费用是54万日元,折合成今天的人民币为1346万元,非常奢华昂贵。

“亚细亚号”列车开通之初主要以客运为主,将提高速度作为第一目标,到了太平洋战争爆发之后的1942年,由于局势不断恶化,铁路运力紧张,“亚细亚号”快车停运,让位给货物运输。“亚细亚号”快车的运营经验,给将来日本修建新干线积累了大量经验,功不可没。

【新干线建设一波三折】

战后的日本百废待兴,一切都要在战争废墟上重新开始。在铁路最应该大显身手的时候,很多人却唱起了反调。20世纪50年代初,日本社会开始流行“铁路夕阳论”,认为铁路属于夕阳产业,毫无前途,最终会被汽车和航空取代。

这种完全错误的灰色论调在铁路行业之外流行,是因为很多人不了解铁路,尚可原谅,但是在日本国有铁路中任职的很多人,却也持有相同论调,这就有问题了。在这种舆论影响下,别说修建新干线高速铁路了,就是修修补补既有铁路,也是阻力重重。

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岛秀雄

​然而,有两个人迎难而上,带领一小部分人顶住了巨大压力,以少胜多,扭转了错误的“铁路无用论”,他们分别是日本国家铁路新任总裁十河信二和他的得力助手总工程师岛秀雄。

为了解决东京到大阪铁路运力紧张难题,围绕着是修建新干线还是改造既有铁路问题,日本国家铁路里面又分成了两派,日夜争斗不休。一派认为改造既有铁路就能满足运能要求,另一派则坚持修建一条全新的铁路,高标准,双线,国际标准轨距(1435mm),全封闭,开行高速动车组,提供时速200km/h的优质服务。总裁十河信二是坚定的新干线支持者和倡导者,他公开组织辩论会,让更多普通民众了解修建新干线的巨大优势,最终获得了民众的广泛支持,影响了日本议会的决策,新干线的建设提上了日程。

【新干线之父十河信二】

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十河信二

​作为日本新干线的奠基者和建设者,十河信二获得生前身后名是在他71岁之后。在人生古稀之年,他担任日本国家铁路第四任总裁,投入全部精力开始了新干线的建设。

在介绍十河信二为新干线呕心沥血之前,让我们先回顾一下这个充满争议的人早年生涯吧。十河信二1884年4月14日生于日本四国爱媛县新居滨,1909年毕业于东京帝国大学政治系,时年25岁。同年十河信二进入日本铁道公司工作,1923年加入日本关东大地震灾后重建委员会,1926年十河信二加入日本关东军,来到满洲国,在南满洲铁道株式会社任职,后来担任该公司主管。

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南满洲铁道株式会社

​不可否认,从1926年到1945年,十河信二在中国的20年,都是作为侵略者的身份出现的,负责搜集中国经济和军事情报,是日本情报系统的头目,后来策划了九一八事变,作为未经审判的战犯回到了日本。

在满洲国的这20年中,十河信二除了完成日本军方的任务,还有一项令人瞩目的成绩,那就是开通了一时风头无二的“亚细亚号”快车。中国东北平原辽阔的地理优势,成了十河信二试验铁路快车的舞台,这段经历让他有了更加深刻的体会,那就是,提高火车速度会带来丰厚的社会和经济效益,这也是他回国之后全力以赴修建新干线的心理基础和强大动力。相比之下,那些从来没有体验过快车的同行们,就根本无法理解高速度带给人的震撼,这使得他们眼界不高,视野狭窄,一直围绕着既有窄轨铁路做文章。十河信二混迹官场多年,练就了政治敏感性和超越时代的前瞻目光,让他能够力排众议,朝着终极目标稳步前进。

【新干线技术之父岛秀雄】

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老年的岛秀雄

​日本新干线有两个奠基者,十河信二严格而言应该是新干线缔造之父,而他的得力大将和并肩奋战的伙伴岛秀雄才是货真价实的新干线技术之父。可以这么说,如果没有十河信二,新干线早就胎死腹中;如果只有十河信二而没有岛秀雄,新干线项目终将惨败,因为岛秀雄在新干线建设中的地位不可替代。

毫不夸张地说,岛秀雄是属于日本国宝级人物,他先是担任日本国家铁路的总工程师,在晚年转行航天领域,担任日本国家太空发展署高级官员。岛秀雄于1901年5月20日出生在日本大阪,毕业于东京帝国大学机械工程系,1925年进入日本铁道部,担任铁路机车车辆设计工程师。

岛秀雄非常热爱自己的工作,痴迷于各类机车设计,即使在战争期间也不改初衷。他设计的机车性能优良,颇受欢迎,达到了国内一流水平。然而,由于日本铁路大都采用窄轨距,岛秀雄设计的机车性能再好,也无法发挥更大的作用。因此,他努力学习国外先进的机车车辆制造技术,梦想有一天,能够设计出在标准轨距铁路上运行的机车车辆,给日本铁路来一个翻天覆地的大变革。

【岛秀雄的技术野心】

岛秀雄是改变了日本铁路发展史的关键人物,是日本高铁的奠基者和开拓者,他有自己的技术野心,那就是创造更快的火车运营速度。

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“诺森伯兰人号”蒸汽机车

​在1830年,乔治·斯蒂芬孙制造的“诺森伯兰人号”机车跑出了57.6km/h的世界第一速,此后百余年间,火车速度不断刷新纪录,蒸汽、内燃、电力机车各显神威。就在岛秀雄专心思考在东京至大阪修建一条快速铁路线的时候,欧洲的快速列车安全运营速度已经达到了144km/h。

当时流传着一个未经证实的说法,一旦火车的速度超过160km/h,危险系数就会成倍增加,乘客就面临安全风险,因此,火车时速160km/h是一个极限速度,是天花板,谁也没法突破。岛秀雄却不相信这种鬼话,他要挑战这个迷信说法,让铁路以一种全新的面貌震惊世人。

更快的火车、更高的速度,更舒适的乘车体验,即将成为现实。

【新干线需要坚定的支持者】

岛秀雄想要创造全新的铁路,这个目标非常诱人。然而从梦想到目标实现,还有很长的路要走。在岛秀雄创造日本高铁奇迹之前,他的职业生涯也是一波三折的,像极了新干线的坎坷命运。

岛秀雄凭着机车设计方面的过人才华,步步高升,在1948年开始担任日本国家铁路车辆局局长,1949年,日本国家铁路公司成立,岛秀雄正准备放手一搏,大干一场,没想到一年之后的1950年4月24日,在横滨市樱木町车站发生火车起火事故,造成106名乘客死亡,92人受伤,岛秀雄受到牵连,引咎辞职,后栖身在住友金属公司,准备度过后半生。

1955年,十河信二担任日本国铁公司第四任总裁,力排众议,推动新干线上马。但是仅凭他一人之力不可能实现这个目标,必须物色合适的人选。经过深思熟虑,十河信二坚信,这个人选非岛秀雄莫属。经过十河信二多方邀请和劝说,岛秀雄终于改变了在住友公司熬到退休的想法,很快就加入到十河信二麾下,开始了新干线的技术攻关。十河信二非常信任岛秀雄,将技术攻关任务交给他全权负责,从不过多干涉和过问。那么,十河信二为何如此信任岛秀雄?此人除了设计机车车辆天赋很高之外,还有哪些过人之处呢?

【岛秀雄的过人之处】

岛秀雄的过人之处就在于,他能将世界上各个国家最先进的铁路技术引进日本,在此基础上进行技术整合,再推陈出新,研发出具有日本特色的高铁技术。岛秀雄的这种做法,就是今天流行的“引进消化吸收再创新与集成创新”的技术手段。

这种集成创新的优势在于,引进技术一方只需要花一笔很少的钱,就可以将国外安全应用很多年的技术购进,为我所用。而国外研发这项技术,则花费了巨额金钱,投入了大量科研人员。所以说,这种引进国外成熟技术,再集成创新,形成自己的产品,它的可靠度要比自己研发这些技术高得多,也节省大量研发费用和研发时间,能够迅速缩短与别人的技术差距。

【新干线采用的技术】

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签署世界银行贷款协议

​在新干线修建期间,由于资金不足,需要向世界银行贷款。但是想要贷款,也不容易,需要满足很苛刻的条件,比如贷款不能用于试验性质的项目,这就给新干线设置了很高的门槛。在世界银行的主管看来,新干线属于世界上第一条高速铁路,完全没有先例,理所当然属于试验性质,放款绝无可能。

眼看着贷款即将化为泡影,深谙新干线技术精髓的岛秀雄据理力争,指出新干线采用的任何一项技术,都不是试验性质的,都是非常成熟的技术,在国外大规模应用了很多年,比如高速动车的动力分散技术,起源于美国;交流供电技术,是向匈牙利取的经;CTC调度集中系统(Centralized traffic control)和空气弹簧技术学自美国;无缝钢轨、无砟轨道、交流电传动技术学自德国;车辆高速转向架及列车自动控制系统(Automatic Train Control)学自英国等。请看,有哪一项技术属于试验性质呢?

为了彻底说服世界银行官员,岛秀雄还以“湘南列车”和“回声号”高速动车组为例,指出这两个动车组就是采用动力分散技术并已经投入了运营,并取得了良好的口碑。岛秀雄深知“百闻不如一见”的道理,邀请世界银行官员现场亲自试坐动车,终于打消了对方的疑虑。岛秀雄以自己深厚的技术功底与不可辩驳的事实,终于说服了世界银行,最终拿到了8000万美元的贷款,占了新干线总造价的15%。

【最优秀的科研人员集中攻关】

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1964年新干线开通仪式

​日本在修建新干线之前,国内铁路大都采用窄轨距,并且火车的平均运行速度徘徊在40km/h左右。到了1957年,浪漫快车Romancecar)3000 SSE在东京开始运营,时速才达到了145km/h,即使是这种在当时看起来很高的速度,也远没有达到岛秀雄的目标,他想要的是更快的速度,以及对传统铁路更彻底的颠覆。

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1957年的Romancecar 3000 SSE 列车

​早在1936年,为了提高本国铁路技术,日本国家铁道部就组织了一个20人的考察团到国外学习新技术,足迹遍布四大洲,历时将近两年,而岛秀雄就是其中一员。他在欧洲第一次目睹了采用动力分散技术的动车组,被这种先进技术深深折服。这类动车组的最大优点就是在头车、尾车与中间车辆均有驱动力,有别于将动力集中在一辆牵引动车上的传统的动力集中技术。为何这种动力分散技术要比动力集中技术更加先进呢?因为采用动力集中技术,要想增加牵引力,就必须增加牵引机车的轴重,增加轴重,机车的总重就会增加,势必增加轨道强度与之配套才行。

对于日本而言,国土多沼泽山地,大江大河更是数不胜数,地质条件很差,如果要增加轨道强度,就要花大价钱处理不良地质,综合比较之下,就得不偿失。如果采用动力分散技术,那么整列动车组的牵引动力,被几个动车平均分配,每辆动车的轴重不需要太大,这样就会节省大量投资。

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左起:三木中直、松本忠志

​不过动力分散技术虽然性能优越,却有一个非常不好的缺点,那就是安装驱动装置的车辆,在运行过程中不但振动,还发出很大的噪音。为了解决这个技术难题,岛秀雄就广揽人才,从航空、军事等行业招募了很多专家为他所用,共同攻克动车噪声污染的难题。

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川边町肇

​此时二战刚刚结束,很多军用工厂纷纷转为民用,相应的那些顶尖的技术人才也磁铁般向铁路行业汇集。岛秀雄集中了全国最优秀的专家来攻克这些技术难关,终于取得了重大技术突破,为新干线顺利动工打下了基础。请让我们记住这些专家的名字:三木中直(Tadanao Miki)、松本忠志(Tadashi Matsudaira)和川边町肇(Hajime Kawanabe),他们都为新干线的诞生做出了不可磨灭的贡献,可称之为“日本新干线技术三杰”。

(本文选自王麟、李政合著的《高铁的前世今生》,中国铁道出版社2016年11月出版)

4 高铁的前世今生-立体书_编辑

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王麟

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