他让“迷你”高铁跑得快刹得住

2019-09-27 14:10     来源:     作者:李建通

     “3、2、1!”随着最后一声指令,在中国科学院力学研究所(以下简称力学所)怀柔实验基地264米长的铁轨上,一辆缩比1∶8的列车模型飞驰而过,掀起一阵疾风。参观者惊呼:好快!

  这是世界上规模最大、实验速度最高的双向运行高速列车动模型实验平台。“该实验平台可以把100千克的列车实验模型从静止基本匀加速至时速最大500千米,并能基本以匀减速将其停住。”该平台项目主持者、力学所研究员杨国伟说。

  以此为基础,我国高速列车空气动力学研究体系逐渐完善。不论是“复兴号”还是“和谐号”,亦或是其他高速列车,研制期间都要在这里“跑一跑”,再根据实验结果调整各项参数,像一件工艺品一样精雕细琢,直至“出炉”运营。

  可以说,这里是高铁的摇篮,而它的主持研究者杨国伟最初却是“航空圈”的。

  1996年,从西北工业大学飞机工程系空气动力学专业博士毕业后,29岁的杨国伟决定继续深造,先后在日本、德国的高校和科研机构交流、工作。这期间,他主攻空气动力学方向,获得过含金量较高的洪堡研究奖,参研过空客A380的相关设计。

  不论行走有多远,总难忘祖国泥土的芬芳。2003年,36岁的杨国伟放弃了月入近3万元人民币的高薪,举家回国,来到力学所工作。工资虽然缩水了近10倍,但杨国伟却干劲十足,逐渐组建起一支攻关能力强、吃苦耐劳的研发队伍。在国产大飞机C919、中俄合作研发的大飞机CR929、新支线客机ARJ21等近年来我国的“明星”飞机的研发过程中都活跃着杨国伟团队的身影。

  为何要从“天上”回到“地上”?“1985年春节,我坐火车从娄底到邵阳,100公里的路途用了24个小时。1997年,我在日本坐新干线列车,感觉太震撼了。日本列车的速度怎么能这么快呢?”从那一刻起,杨国伟就在想,“什么时候我们国家能有这么快的列车就好了。”

  2008年,“跨界”的机会来了。科技部与原铁道部共同签署《中国高速列车自主创新联合行动计划》,鼓励我国高速铁路技术发展创新和更多的人才投身其中。

  同样是高速场景、考虑空气动力及阻力,飞机和高铁在空气动力学领域的研究是相通的,于是杨国伟团队紧握机会,投身到中国高速列车气动外型设计的行列中。

  研制高速列车动模型实验平台需要解决一系列难以克服的技术问题,这些问题几乎每天都让杨国伟崩溃。

  如何在短时间里将列车模型的速度提升起来?无论是传统的管道内压缩空气加速,还是常用的滑轮倍增加速,以及航天用的捆绑类火箭喷气加速,实验的结果都是失败。

  杨国伟急出了一嘴火泡。那阵子,他吃饭时在想、工作时在想,甚至睡觉做梦都在想。他带领团队成员一点点磨、一遍遍论证、一步步接近答案。最终,通过反复实验,一种压缩空气间接加速技术终于成功地让“迷你”高铁“飞”起来了。

  加速问题迎刃而解,刹车问题又随之而来。“列车模型太快了,以往的直接接触刹车技术并不奏效,想过很多方案,但最终刹车的结果几乎都是列车出轨撞墙,墙上的玻璃都被震碎了,满地都是玻璃碴子和模型碎片。”杨国伟说。

  一个偶然的机会,杨国伟路过石景山游乐园。高速翻滚的过山车瞬间刹车的一幕,让他印象深刻。于是他带领团队驻足在过山车下,游客在翻滚的过山车上尖叫,这群科研人员就在过山车下“强势围观”,并且一看就是几个小时。

  很快,受过山车启发的瞬间刹车方案诞生了——运用磁铁产生非接触阻尼力,飞奔的“迷你”高铁列车终于停下来了。

  随后,杨国伟团队势如破竹,相继解决了高铁列车动模型加减速自动控制,模型复位及测量技术等一系列难题。此后,杨国伟团队又参加多项有关高速列车、以及国家重点研发计划先进轨道交通重点专项的项目研发,在高铁自主研发的路上一直默默耕耘。

  多年的努力结成硕果——杨国伟带领团队获得国家科技进步特等奖、中国力学科技进步一等奖以及十几项发明专利……日前,时速600公里的动模型改造方案已经实验成功,该平台将为时速600公里高速磁悬浮列车研制提供实验数据。

  “我还有很多设想,想去验证;我还有很多小目标,想去实现!”杨国伟远眺窗外,“未来,还会有更多、更快、更安全的高速列车和飞机驰骋在这片天地间。”

上一篇:屠呦呦: 一提青蒿素眼睛就亮

下一篇:全球首艘液化天然气(LNG)动力集装箱船在上海下水

*免责声明: 凡本网注明“来源:XXX(非神州瞭望网)”的作品,均转载其它媒体,转载目的在于传递更多信息,并不代表本网赞同其观点和对其真实性负责。若内容涉及投资建议,仅供参考勿作为投资依据。本网站无法鉴别所上传图片或文字的知识版权,如果侵犯,请及时通知我们,本网站将在第一时间及时删除。


推荐阅读
  • 国内首台大功率深海1500米铺缆ROV水下机器人电气传动控制系统成套产品研制成功

    ​ 7月12日,由广东工商职业技术大学与肇庆冠宇电气自动化设备有限公司共同举办的国内首台大功率深海1500米铺缆ROV水下机器人电气传动控制系统成套产品研制成功发布会在该校实训中心举行。 这一套产品具有完全的自主知识产权,国产化率达到了10

    神州瞭望网 2022-07-13


  • 湖北荆门石化三小教师再获国家实用新型专利

    ​ 神州瞭望网讯(王光兴 施赵舟 孙荣辉)近日,由湖北荆门市石化三小教师张云凯和其合作人张沣栎申报的发明型专利《一种基于空调外机的空调冷凝水排放端口》,成功获得国家知识产权局授权(专利号:ZL 2021 2 1996335.5)。

    神州瞭望网 2022-05-25


  • 从日常刷脸到自动驾驶再到探寻未知

    ​数字经济时代,信息成为经济发展的新资源,算力成为千行百业数字化转型的新动能。从日常刷脸打卡到未来智能汽车发展,再到探寻未知世界我们生活的方方面面在不知不觉中已经和算力紧

    2022-03-25


  • 中国彩电市场进入大屏高端时代

    ​面板供应宽松导致彩电价格下降,消费市场迎来利好。叠加超高清行业的利好和北京冬奥会、卡塔尔世界杯等体育赛事推动,2022年中国彩电市场尺寸、结构、技术加速优化升级。电视品牌坚定

    2022-03-24


  • 谷歌再战AR眼镜

    ​时隔10年,诸多迹象表明谷歌的AR眼镜项目有可能卷土重来。 2012年,谷歌官宣了拓展现实眼镜项目计划。2015年,发售仅9个月后,短命的Google Project Glass(谷歌眼镜)彻底退出历史舞台;时隔

    2022-03-24


  • 深耕科技创新,数字经济大有可为

    ​新发展格局下,科技创新的重要性越来越突出。今年国务院政府工作报告提出,深入实施创新驱动发展战略,巩固壮大实体经济根基,推进科技创新,促进产业优化升级,突破供给约束堵点,

    2022-03-24


  • 车规级计算芯片如何应对算力飙升挑战

    ​随着汽车智能化进程不断推进,其计算平台的算力等级也在直线飙升。如果说L2级汽车自动驾驶所需芯片算力为10TOPS,那么业界普遍预计L3+级算力将达到1000TOPS。提升计算效率已经成为汽车智能

    2022-03-24


  • 湖北荆门石化三小科技创新传捷报

    ​神州瞭望网讯(王光兴 孙荣辉 肖葵施赵舟)近日,湖北荆门市石化第三小学又一项由师生发明的专利,获得国家知识产权局颁发的实用新型专利证书! 11月26日,国家知识产权局发布授权公告

    2021-12-20


  • 数字化智能防疫预警手环 助力高危人群疫情防护

    ​神州瞭望网讯(刘 军 刘 宏)近期,新冠疫情在若干省市先后出现散发型病例。进入秋冬季疫情高发季后,国内各地的疾控工作也将进入了紧张的防疫防控的状态。 遵照国家有关部门和各省市

    2021-11-09


  • 解码智慧冬奥|杨鹏宇:为北京冬奥会做好各项筹办工作

    ​新华网北京11月8日电(赵秋玥 周靖杰)北京冬奥会筹办已进入冲刺阶段,北京市科委、中关村管委会冬奥专班负责人杨鹏宇近日做客新华网访谈间。他认为,科技创新助力冰雪运动可以从竞技

    2021-11-09