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-鬼屋游戏-南川新闻
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高速模型-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-南川新闻

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18岁时的黎姿

楊國偉急出了一嘴火泡。那陣子,他吃飯時在想、工作時在想,甚至睡覺做夢都在想。他帶領團隊成員一點點磨、一遍遍論證、一步步接近答案。最終,通過反覆實驗,一種壓縮空氣間接加速技術終於成功地讓「迷你」高鐵「飛」起來了。

很快,受過山車啟發的瞬間剎車方案誕生了——運用磁鐵產生非接觸阻尼力,飛奔的「迷你」高鐵列車終於停下來了。

這是世界上規模最大、實驗速度最高的雙向運行高速列車動模型實驗平台。「該實驗平台可以把100千克的列車實驗模型從靜止基本勻加速至時速最大500千米,並能基本以勻減速將其停住。」該平台項目主持者、力學所研究員楊國偉說。

一個偶然的機會,楊國偉路過石景山遊樂園。高速翻滾的過山車瞬間剎車的一幕,讓他印象深刻。於是他帶領團隊駐足在過山車下,遊客在翻滾的過山車上尖叫,這群科研人員就在過山車下「強勢圍觀」,並且一看就是幾個小時。

同樣是高速場景、考慮空氣動力及阻力,飛機和高鐵在空氣動力學領域的研究是相通的,於是楊國偉團隊緊握機會,投身到中國高速列車氣動外型設計的行列中。

為何要從「天上」回到「地上」?「1985年春節,我坐火車從婁底到邵陽,100公里的路途用了24個小時。1997年,我在日本坐新幹線列車,感覺太震撼了。日本列車的速度怎麼能這麼快呢?」從那一刻起,楊國偉就在想,「什麼時候我們國家能有這麼快的列車就好了。」

愛國情奮鬥者實習記者于紫月「3、2、1!」隨着最後一聲指令,在中國科學院力學研究所(以下簡稱力學所)懷柔實驗基地264米長的鐵軌上,一輛縮比1∶8的列車模型飛馳而過,掀起一陣疾風。參觀者驚呼:好快!

多年的努力結成碩果——楊國偉帶領團隊獲得國家科技進步特等獎、中國力學科技進步一等獎以及十幾項發明專利……日前,時速600公里的動模型改造方案已經實驗成功,該平台將為時速600公里高速磁懸浮列車研製提供實驗數據。

可以說,這裡是高鐵的搖籃,而它的主持研究者楊國偉最初卻是「航空圈」的。

加速問題迎刃而解,剎車問題又隨之而來。「列車模型太快了,以往的直接接觸剎車技術並不奏效,想過很多方案,但最終剎車的結果幾乎都是列車出軌撞牆,牆上的玻璃都被震碎了,滿地都是玻璃碴子和模型碎片。」楊國偉說。

隨後,楊國偉團隊勢如破竹,相繼解決了高鐵列車動模型加減速自動控制,模型複位及測量技術等一系列難題。此後,楊國偉團隊又參加多項有關高速列車、以及國家重點研發計劃先進軌道交通重點專項的項目研發,在高鐵自主研發的路上一直默默耕耘。

研製高速列車動模型實驗平台需要解決一系列難以克服的技術問題,這些問題幾乎每天都讓楊國偉崩潰。

「我還有很多設想,想去驗證;我還有很多小目標,想去實現!」楊國偉遠眺窗外,「未來,還會有更多、更快、更安全的高速列車和飛機馳騁在這片天地間。」

不論行走有多遠,總難忘祖國泥土的芬芳。2003年,36歲的楊國偉放棄了月入近3萬元人民幣的高薪,舉家回國,來到力學所工作。工資雖然縮水了近10倍,但楊國偉卻幹勁十足,逐漸組建起一支攻關能力強、吃苦耐勞的研發隊伍。在國產大飛機C919、中俄合作研發的大飛機CR929、新支線客機ARJ21等近年來我國的「明星」飛機的研發過程中都活躍着楊國偉團隊的身影。

如何在短時間里將列車模型的速度提升起來?無論是傳統的管道內壓縮空氣加速,還是常用的滑輪倍增加速,以及航天用的捆綁類火箭噴氣加速,實驗的結果都是失敗。

2008年,「跨界」的機會來了。科技部與原鐵道部共同簽署《中國高速列車自主創新聯合行動計劃》,鼓勵我國高速鐵路技術發展創新和更多的人才投身其中。

以此為基礎,我國高速列車空氣動力學研究體系逐漸完善。不論是「復興號」還是「和諧號」,亦或是其他高速列車,研製期間都要在這裏「跑一跑」,再根據實驗結果調整各項參數,像一件工藝品一樣精雕細琢,直至「出爐」運營。

1996年,從西北工業大學飛機工程系空氣動力學專業博士畢業后,29歲的楊國偉決定繼續深造,先後在日本、德國的高校和科研機構交流、工作。這期間,他主攻空氣動力學方向,獲得過含金量較高的洪堡研究獎,參研過空客A380的相關設計。

今日关键词:我国又发现大油田