他讓“迷你”高鐵跑得快剎得住

愛國情 奮鬥者

實習記者 於紫月

“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！

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説。

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。

可以説，這裏是高鐵的搖籃，而它的主持研究者楊國偉最初卻是“航空圈”的。

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後，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。

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。

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。”

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。

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。

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。

如何在短時間裏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。

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。

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。”楊國偉説。

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，這羣科研人員就在過山車下“強勢圍觀”，並且一看就是幾個小時。

很快，受過山車啓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。

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，模型復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。

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。

“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。”