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交大要闻

【中国科学报】西南交通大学牵引动力国家重点实验室: 在这里,“智”造交通未来

来源:中国科学报  作者:何小凡 许悦   编辑:蔡京君   日期:2018/6/26   点击数:4721  

哈佛大学肯尼迪政府学院青年领袖代表团参观世界首个真空管道高温超导磁悬浮环形试验系统。鞠红伟/摄

在天府之国成都,繁华中有一片静谧之地,詹天佑先生的雕塑静静矗立在西南交通大学的校园一隅,在其不远处,便是我国高铁研发的核心平台之一——西南交通大学牵引动力国家重点实验室(以下简称“实验室”)。

从百余年前的京张铁路,到如今奔驰在广袤大地上的复兴号,再到未来的“超级高铁”,中国的轨道交通事业慢慢积累,历经了一段崎岖坎坷的岁月。牵引动力国家重点实验室依托拥有120余年道路交通科研史的西南交通大学,不断开展基础研究与原始创新,构建起完备的人才和科研体系,为中国“智”造注入强大而持续的科研动力,成为中国轨道交通领域当之无愧的牵引者。

大国重器 从“超级高铁”说起

走进实验室的试验大厅,首先映入眼帘的便是一个红色圆形管道装置,这就是国内首个真空管道高温超导磁悬浮直道试验平台。如果不是在国家重点实验室见到它,很难相信这条看似普通的管道,很可能孕育着未来“超级高铁”的雏形。

据实验室工作人员介绍,这条直径4.2米、长140米的特制真空管道,预计在今年年底前搭载200公斤重的磁浮模型车,完成时速400公里的测试,为下一步的工程化试验奠定基础。

其实早在2014年,实验室研究员邓自刚及其团队就在西南交大首席教授、实验室时任主任张卫华的支持下,建成了全球首个真空管道超高速磁悬浮列车环形实验线平台、国内第一个载人高温超导磁悬浮环形实验线,研究并验证了“真空管道+高温超导磁悬浮”的可行性。

据邓自刚介绍,目前真空技术已经成熟,高温超导磁悬浮技术也有成型的解决方案,两者相结合,列车时速有望突破1000公里。今后五到十年,将是“超级高铁”载人试验取得突破并实现商业化的关键时期。

而这只是实验室众多前沿研究之一。在过去一两年的时间里,张卫华参与了高速转向架的研发以及设计、技术等评审工作;曾京团队与中车长客股份、四方股份展开全方位合作,承担了包括CR400AF和CR400BF动车组的列车系统动力学等方面的理论研究以及系列台架试验工作;金学松团队作为CR400BF车型车辆振动噪声设计的核心团队,全程组织、参与了整车的低噪声正向设计……

自1989年建成以来,实验室完成了我国几乎所有机车车辆的动力学研究以及动力学性能的台架试验,并进行了一系列创新研究,助推中国高铁以及轨道交通产业不断向前飞奔,托举起新时代的大国重器。

传承与创新 “铁轨”上的引领者

作为孕育轨道交通领域人才与技术的摇篮,实验室历来将人才培养视为发展与建设的关键。在这个问题上,实验室主任康国政特别指出,青年人才的成长不仅需要各种激励机制和良好的成长环境,还离不开学术带头人的引领和指导。

实验室的创建者、被誉为“中国高速轮轨之父”的两院院士沈志云,如今已经年近九旬。在实验室建立之初,他率领科研团队从零做起,着手设计研究和实验,为实验室的发展建设奠定了坚实的基础。

退休后的沈志云依然时刻关注着高铁的发展,在外界的质疑声中,多次呼吁“中国高铁的名片不能丢”,为了影响更多的人投身和关注中国高铁的建设,耄耋之年的他仍积极配合,完成了《轮轨丹心:沈志云传》等三本书的出版或再版。

沈志云的经历激励和鼓舞着实验室一代又一代的年轻学者,同样的引领力量还来自于中国工程院院士、实验室前主任钱清泉。

上世纪80年代,我国还没有自己的供电远动装置,处处受制于外国。钱清泉带领团队埋头苦干,仅用三年时间就成功研制出牵引供电调度自动化多微机远动装置,填补了我国电气化铁路牵引供电远动技术领域的空白。

如果说上述两位院士为实验室树立了精神标杆,那么中青年专家教授则是现阶段科研攻坚的核心力量,直接引领着实验室未来的发展。中国科学院院士、西南交大首席教授翟婉明就是其中之一。

作为西南交大“土生土长”的院士,翟婉明没有在国外念一天书,却在国内外率先创建了“车辆—轨道耦合动力学理论体系”、“车辆—轨道耦合模型”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理论支撑,在工程建设中发挥了直接作用。

“翟院士是目前实验室的科研带头人之一,对学生的要求也格外严格。也正因如此,他的学生往往在硕士研究生期间就能取得不错的科研成果。”实验室2016级研究生刘健炜表示,作为实验室的学生,时刻都能感受到来自前辈们的感召,“他们都是真正的科学家”。

说起导师的引领作用,师从国家“千人计划”专家、西南交大首席教授圣小珍的刘健炜感受颇深,“圣老师在学术上的认真和严谨直接影响着每一个学生,生活中的和蔼可亲也让我们之间有了更多的交流空间”。

实验室成立近三十年来,正是在这些引领者的坚守下,逐渐形成了一支以两院院士、长江学者为学术带头人、老中青相结合的高素质研究队伍,在“智”造交通未来的大道上一路前行。

国际化战略 打造尖端人才

今年5月,由实验室牵头,联合荷兰代尔夫特理工大学、澳大利亚中央昆士兰大学、意大利米兰理工大学三所国际知名高校共同建设的教育部“轨道交通工程动力学”国际合作联合实验室正式启动。这也是实验室近年来积极开展国际交流与合作,打造国际化科研平台的一个缩影。

“拿我们振动噪声专业来说,实验室每年都会与该领域知名强校南安普顿大学展开交流, 国际知名专家大卫·汤普森教授几乎每年都会带领学生来访问。在这种与专业领域国际顶尖研究人员的交流中,我们可以开拓自己的思路,激发出新的想法。”刘健炜说道。

长期以来,实验室已与多所世界著名高校和科研机构开展了卓有成效的合作,实现了联合科研、人员互访常态化,在科学研究、人才培养等方面取得一系列标志性成果,在国际轨道交通领域形成了广泛的影响力。

“竢实扬华”奖章是西南交通大学学生个人最高荣誉,在最近的一次评选中,奖章获得者之一博士研究生李春胜,就是实验室在国际交流合作中与澳大利亚中央昆士兰大学联合培养的一名学生。作为实验室“Co-Tutelle”博士联合培养计划第一人,李春胜在中澳双方教授的共同指导下,从事列车健康监控研究,在攻读博士学位的四年里,共计发表论文15篇,并曾在三个月的时间里在世界车辆动力学领域最高级别杂志《车辆系统动力学》(Vehicle System Dynamics)上发表了2篇A++论文。

在西南交大国际化战略背景下,实验室不断开展国际交流与合作,将会为尖端人才的培养创造更多机遇,像李春胜这样国际化培养的学生将会更多。

“在目前阶段,通过丰富短期交流模式为长期交流和联合培养选拔人才、积累经验,让更多的学生拥有国际交流的经验,将对推动实验室的发展十分有利。”实验室机车车辆研究所所长罗世辉表示。

来源:《中国科学报》2018年6月19日08版http://news.sciencenet.cn/sbhtmlnews/2018/6/336261.shtm