原创｜我国电气化铁路奠基人——曹建猷

    今年是我国电气化铁路的奠基人、中国科学院院士、西南交通大学教授曹建猷诞辰100周年，去世20周年。在我国高速铁路大发展、高铁作为国家名片荣耀迈出国门的今天，让我们不由得无比怀念他在奠基我国电气化铁路中的丰功伟绩，怀念他在新中国第一条电气化铁路起步研究、建设的艰难历程。

11月初，我们中国科协老科学家学术成长经历资料采集工程曹建猷小组，去北京、天津、西安采访曹建猷的子女、学生，搜集他的资料，在西安—成都的返程中，专门乘坐绿皮火车，体验60多年前倾注着他一腔心血的我国第一条电气化铁道。

曹建猷生前特别赞赏不保留骨灰的做法，1997年去世后，子女尊崇他的意愿，将骨灰撒在他曾为之呕心沥血的宝凤线上。

从西安上车，经过2个多小时车程，我们到达宝鸡站。这天的天气特别好，晴空万里，艳阳高照，视线所及，清晰入眼。这个站有18分钟的停留时间，我们下了车，驻足，朝着远处连绵的群山，向曹院士行注目礼。

列车继续平稳前行，过了宝鸡站，车窗外的风景大不相同。之前多为平地，这时则山岭起伏，彩林遍布，枫叶红似火，松林翠欲滴，红柿满枝头，沟壑挺且直，犹如一幅幅浓墨重彩的油画。据说秋天是宝凤线上风景最美的时候，但我们宁愿相信，那是曹院士的灵魂和群山融为了一体，才有如此的美景。

随着列车前行，60多年前的往事一一浮现在我们面前。

1951年，曹建猷在取得了美国麻省理工学院电机工程学博士学位后，放弃了在纽约大学的教职和舒适惬意的生活，携妻女远涉重洋回到贫穷落后的祖国。他没有选择在上海大城市的工作，来到比较偏僻的唐山铁道学院（今西南交通大学）电机工程系任教授。

1953年11月，铁道部决定发展我国的电气化铁路，决定首先在宝鸡—凤州段采用电力牵引，并在唐院设置电气运输专业，专门培养铁道电力牵引供电的建设人才，由曹建猷任系主任。铁道部抽调部分技术人员在苏联专家的指导下，开始宝凤段的电气化设计。在苏联专家建议下，宝凤段决定采用3 000V直流牵引制，1956年宝凤段直流电气化方案初步设计完成，委托前苏联交通部进行技术鉴定。

在全面学习苏联的氛围下，原本在美国研究同步加速器的曹建猷，开始从头学习俄文,进行电气化铁路的研究。但他不是盲目的学习，而是一面学习，一面结合研究世界各国电气化铁路的发展现状。在他回国以后，就为自己树立了一个标杆，要把所在的唐院电机系办成像麻省理工那样世界一流的学科，要把中国的电气化铁路按照世界的先进水平来建设。电气化铁路的首要技术问题是采用何种电流制式，他意识到，电流制的选择关系到全局。于是曹建猷着手对各种电流制的技术状态与存在的问题及经济效率进行了详尽的研究与分析，得出的结论是，从发展上看，我国应采用工频单相交流制。他认为，新的工业频率单相交流制比较经济，其他方面的优点也比较多。他的论文《我国电力铁道应该采用何种电流制？》于1955年发表后，受到铁道部领导的重视，当即要去20份单行本。

曹建猷还根据技术上可以遇见到的发展，著文论述我国采用工频制时可行的技术措施。1956年在全国铁道科技会议上报告时，引起了大会及与会的苏联专家代表团的强烈反应。因为，当时苏联国内对电流制尚在探讨之中。其他国家主要采用直流制，仅民主德国、联邦德国等国用低频单相交流制，匈牙利早期建设的工频单相交流制由于机车驱动系统过于复杂，没有推广，但法国正建成一个试验区段，试验4种类型的电力机车。会后，曹建猷应《人民日报》科技版约稿，将该文章要点汇集成文，以《我国铁路电气化的途径》为题，于1956年11月25日在人民日报上发表。铁道部采纳了他的意见，于翌年1月决定将25千伏工频单相交流制列为国家标准，宝凤段也改用交流制重新设计。苏联专家不熟悉交流制设计，我国聘请的苏联专家组组长OPJIOB（俄语）相约来北京与曹建猷交流。不久，又来信询问接触网的计算方法，他根据交流电的特点列出算式，帮助苏联专家解决了问题。

曹建猷还倡议与铁道科学研究院联合成立电气化铁路研究组，指导技术人员进行电气化铁路电压等一些标准的研究制定。他经常从唐山到北京给技术人员讲课，指导编制我国第一个电气化铁路电压标准。他与技术人员一起做实验，到电信局、清华大学等地方，做了很多的实验。他还亲自到现场去勘测，向工人学习，与他们打成一片。

宝凤段由于其跨越秦岭的一段铁路地形极为险恶，隧道众多，91公里就有48个隧道，坡道陡峭，最长的秦岭隧道长约2.5km，在蒸汽机车牵引条件下，隧道内温度可高达50℃～60℃，而且烟雾弥漫，对旅客和司机的人身安全构成严重威胁。在上秦岭的转弯加3%坡度的地方，需要3台蒸汽机车牵引，速度最慢时仅5km/h，人们可以像“铁道游击队”那样在途中搭便车。而使用电力机车牵引，在当时则可达25km/h ，速度提高了4倍。

1960年，宝凤段电气化铁路建成准备通电试车，部里令曹建猷前去协助电气化工程局贾耀祥局长担任指挥，同去那里的石志仁副部长，几位局长与他组成临时领导小组，他任副组长兼技术组组长。当时蒸汽机车正沿线运行，隧道内的绝缘悬挂污染严重，送电前必须清洗。首次通电在任家弯变电所试行，由曹建猷指挥操作，一次向北段送电成功，蒸汽机车牵引例行旅客列车安全地通过了隧道。而后，为照顾在场的苏联专家，领导小组决定由秦岭变电所向南段送电改由专聘来华的苏联专家主持，专家对曹建猷使用摇表测试线路绝缘并据以制定的送电标准半信半疑，翌日在测试绝缘值为零、下线路检查又未查出原因时采取强行送电，结果引起线路开关爆炸，当场灼伤4人，引起现场极大恐慌，试验因此中断了一天。此时试车工作正在加紧准备中，参加试车的有些人员提出，一台电力机车最多只能将700吨列车拉上秦岭，曹建猷经过细算，得出可拉1100吨。为了消除疑虑，他建议在列车组成中加入3台蒸汽机车以备必要时为电力机车“保驾”。全线通电试车仍由他指挥，又是一次成功。后来多次进行试验，单机牵引列车重量也都在1050吨以上。1961年宝凤段电气化正式开通。为了提高运量，后来改由3台电力机车牵引2400吨列车通过秦岭，与区段以南的列车重量“接轨”。

经过这次紧急处理苏联专家试车故障的善后事件，曹建猷在施工现场被传为神话一样的人物。当他再次来到现场时，工人们奔走相告，“曹教授到我们工地了！大家快去看啊！”他们从工地赶到曹建猷所在的地方，争相一睹他长什么模样，竟有这么大的能耐！

曹建猷身肩电气化铁路技术研究和人才培养的双重任务，不仅对我国第一条电气化铁路的研究、开通亲历亲为，做了大量的具体工作，多年来他为办好电气运输专业、培养技术人才也是功绩卓著。在结合实际开办适宜专业、培养现场实用人才方面，花费了大量心思。他亲自为本科生讲授电力铁道供电等课程，特别注重学生实践能力的提高，甚至亲自带学生实习，还培养了一批硕士和博士研究生，这些人成为我国电气化铁路的中坚力量。1981年，铁道牵引电气化与自动化学科被遴选为国家级重点学科。他在长年的工作中，习惯性地不断结合实际问题进行研究，并将研究成果融入教学中，使教学年年更新。后来他应出版社之约，抽出时间将融入了新成果的《电气化铁道供电系统》一书付梓印刷。该书刚刚出版即售罄，有些还远销国外。

在宝凤段铁路25千伏工频单相交流电设计中，一共分4个设计小组，其中有3个设计组的组长是西南交通大学的前身——唐山铁道学院毕业的，他们是牵引供电组组长缪耀珊、1953届电力铁道供电专业，变电所组组长张力民、1956届电力铁道供电专业，接触网组组长舒文琛、1956届电力铁道供电专业。在宝凤段正式运营以后，张力民还在这条线上继续进行了一段维护和完善工作。

1946年，世界第一台电子计算机在美国宾夕法尼亚大学问世之时，曹建猷也到了美国，在麻省理工学院电机工程系攻读研究生学位，这项新科技成果牢牢地印在他的心里。1958年，他就在唐山铁道学院筹办计算技术专业，希望把这个新的工具应用到我国刚刚起步的电气化铁路上。可惜的是，因为全国性的专业调整，这个专业只招收和毕业了1个班、39人就下马了。党的十一届三中全会以后，他立即想方设法恢复了计算技术专业，自己夜以继日编写教材，亲自刻蜡板付印，他担心那些复杂的公式在排版时出错。他还领导建设了牵引动力国家实验室，倡导和支持远动控制技术研究，为我国铁路高速、重载、现代化发展打下了良好的基础。

1996年，曹建猷曾撰写自述，简要记录自己的学术历程，文章取名《为铁路电气化开个好头》。万事开头难，何况是在一穷二白的条件下，能开个好头，里面有多少艰辛不为人所知！虽然比起现在蓬勃发展的高速铁路，这条线已算不上是最先进的，但它当年的示范作用，将永载史册。我国的电气化铁路，从宝凤段起步，由于当年正确地选用了世界上最先进的电流制——工频单相25千伏交流制，避免了重走世界各国先直流后交流、先低压后高压的发展老路，同时也避免了交流与直流接轨的技术难题，为我国电气化铁路的顺利发展和技术进步从一开始就奠定了良好的技术基础，没有走弯路，没有交“学费”。他61年前所言：“可以预期，经过三、四十年之后，由原子能电站和水电站所结成的电力系统将遍及世界，铁路干线将普遍采用电力机车”，已经成为现实。

列车风驰电挚般行驶，窗外的景色一一掠过，在那鳞次栉比的山峰，我们分明看到了一个个跳动的字符——爱国……报国……忠诚……

作者韩琴英      

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