作者:刘裕国 来源:人民日报 发布时间:2016/5/14 9:11:52
选择字号:
西南交大学轨道交通自主创新:为国家高端制造

 

风驰电掣,四通八达。目前,中国高铁运营里程直逼两万公里,位居世界第一。快捷方便的高铁,改变着人们的生活,也为经济社会发展提供了强有力的支撑。

中国高铁自信地走向世界,已成为中国高端制造的名片。“CRTSⅢ型无砟轨道技术”“高速道岔技术”“高铁精密测量技术”和CRH380新一代高速列车,成为中国高铁在国外的主打品牌。

孕育这一国家高端装备制造的人才与技术摇篮,是位于我国西部拥有120年道路交通科研史的西南交通大学。这所大学的师生,主持或参与设计了我国所有的高铁与城市地铁等轨道交通建设项目,并在我国轨道交通史上创造了多项中国乃至世界第一。

起步晚:埋头苦干,奋力赶超

西南交大牵引动力国家重点实验室作为我国高铁研发的核心平台,以解决重载、高速、安全问题为目标,这里拥有世界唯一的六轴机车车辆整车滚动振动试验台,其规模和研究能力达到世界先进水平。我国大多数高速动车组车辆上线前的试验,都在这里进行。

实验室的创建者,87岁的西南交大沈志云教授,被誉为“中国高速轮轨之父”。他说,西南交大是我国轨道交通事业发展进程中最为重要、影响最大的一所高等学府,它有力支撑了中国轨道交通事业的历史性跨越。

我国的铁路建设起步较晚。作为国家轨道交通人才的摇篮,西南交通大学的科研人员深感重任在肩。1989年,牵引动力国家重点实验室在西南交大落成。沈志云率领科研团队,抢抓机遇,从零起步,着手设计研究和实验。

该团队的张卫华教授,长期从事机车车辆设计理论、车辆系统动力学及机车车辆试验的科研和教学工作,他在国家重点实验室主攻机车车辆整车动态模拟大型试验。啃资料,绘图纸,测数据,废寝忘食。他研究出了我国自己的实验台的设计方案和关键技术,使我国成为继德国后第二个可进行机车车辆全环境动态模拟试验的国家。

翟婉明教授是西南交通大学“土生土长”的院士,他创建的“车辆—轨道耦合动力学理论体系”,“车辆—轨道统—模型”以及机车车辆与线路最佳匹配设计原理及方法等研究成果,为高铁设计部门提供了重要的科学支撑,在工程中发挥了直接作用。

科研无捷径,万事开头难。1990年,还在西南交大读博士的翟婉明,在翻阅国内外文献过程中不断思考,发现此前尚没有将铁道车辆和轨道线路视为一个整体大系统开展动力学研究,于是他就大胆地开始自行研究,勇闯新路。

一次,他好不容易用上万条语句编好程序,但在调试时却出了问题:根据他初步编出的程序验证,车子走着走着就飞起来了。他的老师还开玩笑说:“你是在研究把火车当飞机开吗?”翟婉明也笑了。随后,他把自己关进实验室,检查、验证、演算,一干就是3个月,终于找到了原因,破解了问题。“如果不坚持下来,就什么都没有了。” 翟婉明说。

西南交通大学运输系教授倪少权,也是这样一个锲而不舍、拼命钻研的人。2003年到2005年,正是我国列车运行图实现协同化计算机全国联网编制的关键时期,倪少权负责主持研发全路旅客列车运行图编制系统。“那段时间,我连做梦都在想画运行图。”不久后,该系统成功研发,并于2006年在铁路第六次提速调图中成功运用。

博士生导师徐伯初带领的研究团队,运用仿生学、美学原理,设计出高速列车头型和“脸面”,如今,已设计高铁头型76个、地铁头型及车内界面方案52个。其中,多个方案在伊拉克、沙特、土耳其等国使用。时尚美观的造型,赢得同行称赞。

卡脖子:不输这口气,不信这个邪

“我国已跨入了高速道岔设计制造的国际先进行列!” 西南交大土木工程学院教授王平一脸自豪。

道岔技术是我国高速铁路三大核心技术之一,在我国高铁技术中起步最早。因其结构复杂,技术难度大,一直是我国高速铁路建设中一块难啃的硬骨头。中国高铁要建成,道岔的问题必须解决。

是靠买设备、走捷径,还是靠自己的双手自主研发?有的部门主张以市场换技术,合资办厂生产设备。他们与德国、法国等国家进行为期两年的技术合作谈判,都没有结果。对方不仅漫天要价,还不转让核心技术。“这就意味着中国高铁发展,不仅要付出巨大的经济代价,还会受制于人。”王平说。

不输这口气,不信这个邪。西南交通大学的专家团队,开始紧锣密鼓地搜集资料,踏上了自主研发之路。2005年,国家把道岔技术研发项目的重任,交给了西南交通大学。同年5月17日,西南交大联合中铁三局等6家单位,成立了“高速道岔自主研发课题组”,王平为课题组的副组长并主持研究。这也是高速铁路线上产品唯一由高校牵头的项目。

课题组中,西南交大承担理论建构部分,他们成立了20多人的课题小组,从轮轨关系、轨道刚度、无缝道岔3个部分进行理论突破。2006年,成功地做出了第一组250公里的有砟道岔,并在胶州南站实验成功。

“有了核心技术,就有了主动权。”王平说。

2007年,西南交大课题组完成了250公里无砟道岔的理论突破,在绥宁县10多公里实验成功。2008年完成350公里无砟道岔的研发。西南交大的研发一路走高,逼得国外的道岔报价一路“低调”——从570多万元一组降到了300万元一组。

2008年底,在武广线上乌龙泉车站与德国的一场实验比拼。让王平教授记忆犹新:“当时北边的4组道岔是德国的,南边的4组道岔是中国的。我们用同样的方法去测试,中国道岔与德国道岔测出的数据完全一样。”自此,中国自主研发的道岔达到国际先进水平,开始大规模在高铁建设中应用。

西南交大实现了牵引供电的领先与超越,理论和技术水平居世界前列。钱清泉院士领导的团队自主研发了拥有独立技术标准和技术体系的客运专线综合数据采集与监视控制系统,打破了德国等先进国家的技术垄断,为国家铁路建设节约了巨额资金,已经成功应用于我国京沪、武广、石太等高速铁路。

其间,西南交大高速道岔课题组也在不断壮大,培养出了一批批博士生、硕士生,由最初的10—20人的小团队发展到六七十人的大团队。据统计,1979年恢复高考后产生的交通领域的两院院士,几乎全部来自西南交大。

制高点:这里有一群中国人

如今,西南交大依托以轨道交通实验室为代表的全球轨道交通领域最完整的学科体系和科研基地,围绕“一带一路”“中国制造2025”“高铁走出去”,从发展战略、基础科学、支撑技术、前沿技术4个方面,开展高铁、重载、新型城市轨道和高速及超高速高温超导磁悬浮交通的创新研究,不断在关键、共性与前沿技术实现突破和跨越。

今年4月29日,高仕斌教授主持“高速铁路弓网系统安全运行诊断成套技术与装备”科技成果通过鉴定。该成果相当于对高速铁路弓网系统进行“全方位体检”。这些技术已经广泛运用在全国的高速、重载铁路上,为我国的电气化铁路运行提供了可靠的动力保障。这项成果整体上达到国际领先水平。

今年5月6日,由西南交通大学提供技术支撑的中低速磁浮商业运营示范线——长沙磁浮快线正式通车,成为中国第一条自主设计、制造、施工与管理的中低速磁浮线路,西南交大主导了磁浮列车关键的悬浮控制系统、直线电机驱动系统、悬浮架结构等科研攻关。长沙磁浮快线的正式通车,标志着我国成为世界上第二个拥有这种先进轨道交通运营技术的国家。

西南交大轨道交通实验室于2006年申请筹建,是我国轨道交通领域唯一的国家实验室,致力于对高铁关键技术进行系统化攻关。

2015年6月30日,具有自主知识产权的中国标准动车组正式下线,标志着中国高铁走过了引进、消化、吸收而迈向了全面创新。西南交通大学轨道交通实验室就承担着中国标准动车组每个型号的安全测试第一关。

偌大的实验室,盛满了西南交大人的激情与担当。有时为了一个核心技术参数,实验团队要把几十吨重的列车反复拆装,虽然是科研人员,也时常是汗流浃背,两手长茧。

李群湛,西南交大电气工程学院供电系统团队教授,他带领团队研发出世界领先的同相供电技术项目。6年前,技术研发进入关键时刻,李群湛被诊断出喉癌。然而,即使在病床上,他仍然通过信纸、写字板和手机短信,坚持带领青年老师和研究生做科研。现今,在几位青年老师的电脑里,还一直保留着当时交流的许多短信记录,他们说,这不仅是宝贵资料,也是老师宝贵的科研精神,时刻会激励我们。

“要让全世界都知道,这个制高点有一群中国人。”李群湛说。(原标题:为了国家的高端制造——西南交通大学轨道交通的自主创新之路)

 
特别声明:本文转载仅仅是出于传播信息的需要,并不意味着代表本网站观点或证实其内容的真实性;如其他媒体、网站或个人从本网站转载使用,须保留本网站注明的“来源”,并自负版权等法律责任;作者如果不希望被转载或者联系转载稿费等事宜,请与我们接洽。
 
 打印  发E-mail给: 
    
 
以下评论只代表网友个人观点,不代表科学网观点。 

相关新闻 相关论文

图片新闻
茶产业如何打造下一个万亿级目标 新纳米孔材料打破分子交通堵塞
科学家揭示不同肥料调控叶片光合作用机理 果实变蓝 吸引鸟类
>>更多
 
一周新闻排行 一周新闻评论排行
 
编辑部推荐博文
 
论坛推荐