唐娟玨 雷蕾
有這樣一群人,24年來(lái)奮戰(zhàn)在高速鐵路、高原高寒鐵路、風(fēng)區(qū)鐵路等重大工程科技創(chuàng)新一線,取得系列原創(chuàng)成果,創(chuàng)造多個(gè)第一,為中國(guó)高鐵發(fā)展做出了重要貢獻(xiàn)。
如今,這群人在繼續(xù)進(jìn)行科技創(chuàng)新的同時(shí),又以“特別能戰(zhàn)斗、特別能吃苦”的奉獻(xiàn)精神,以“團(tuán)隊(duì)即我,我即團(tuán)隊(duì)”的集體主義精神踏上了科普的新征程。
在2018年度國(guó)家科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎(jiǎng)(創(chuàng)新團(tuán)隊(duì))中,有他們的身影。但談到科普時(shí),他們卻謙虛又謹(jǐn)慎,總說(shuō)自己是科普事業(yè)的新兵。但骨子流淌著創(chuàng)新血液的他們相信,“既然我們能做好科研,也一定能做好科普!”
他們,就是中南大學(xué)先進(jìn)軌道交通科研團(tuán)隊(duì);他們拓展科普事業(yè)的主陣地,就是中南大學(xué)先進(jìn)軌道交通科普基地(下稱“科普基地”)。科普基地主要由列車氣動(dòng)特性研究展示平臺(tái)、實(shí)車撞擊安全展示平臺(tái)、模型陳列館、創(chuàng)客空間、鐵路園、先進(jìn)軌道交通科普館等部分組成。漫步在中南大學(xué)鐵道校區(qū),望向鐵路園方向,在綠樹(shù)掩映中,三臺(tái)機(jī)車若隱若現(xiàn)。黑色機(jī)身的建設(shè)型蒸汽機(jī)車、綠色鐵皮包裹的內(nèi)燃機(jī)車、綠白相間的電力機(jī)車,春日的斜風(fēng)細(xì)雨中,靜立在鐵軌上的機(jī)車如睿智的老人,靜看時(shí)代變遷,見(jiàn)證著軌道交通技術(shù)的日新月異——
走近機(jī)車,領(lǐng)略不一樣的高鐵風(fēng)景
“它們分別代表了中國(guó)火車機(jī)車的三個(gè)時(shí)代:蒸汽機(jī)車、內(nèi)燃機(jī)車、電力機(jī)車時(shí)代,是我國(guó)軌道交通特別是中國(guó)鐵路機(jī)車從無(wú)到有、從弱到強(qiáng)的三個(gè)重要發(fā)展歷史階段的里程碑式的標(biāo)志?!笨破栈刂驹刚吒咛煊钕蛴浾呓榻B道,“建設(shè)型蒸汽機(jī)車是我國(guó)早期鐵路干線的主要貨運(yùn)機(jī)車之一,東風(fēng)4型內(nèi)燃機(jī)車是中國(guó)鐵路第二代電傳動(dòng)柴油機(jī)車的首型機(jī)車,韶山3型電力機(jī)車是我國(guó)第二代客貨用電力機(jī)車。”
高天宇興致勃勃地告訴記者,在為小朋友講解時(shí),他們會(huì)講一些淺顯易懂的內(nèi)容。而面對(duì)中學(xué)生和大學(xué)生,他們就會(huì)很好地結(jié)合相關(guān)專業(yè)知識(shí)進(jìn)行介紹,激起參觀者的求知欲。
“了解了機(jī)車的發(fā)展歷史,想去親自開(kāi)一開(kāi),當(dāng)一回動(dòng)車駕駛員嗎?”高天宇的神秘成功地激起了記者的好奇心和求知欲,在他的指引下,記者來(lái)到一棟紅磚外墻的實(shí)驗(yàn)樓,在一個(gè)創(chuàng)客空間中,擺放著一個(gè)與真實(shí)動(dòng)車組車頭同等大小的艙體。
“此艙體為CRH動(dòng)車組的仿真車型,設(shè)置有操縱臺(tái)仿真系統(tǒng)、接口采集系統(tǒng)、前向視景仿真系統(tǒng)、側(cè)窗視景仿真系統(tǒng)、動(dòng)車組運(yùn)行仿真系統(tǒng)、仿真駕駛艙體驗(yàn)系統(tǒng)等?!笨破栈刂驹刚叻冻苷f(shuō)得專業(yè),可記者聽(tīng)來(lái)卻有些迷糊。
“坐到駕駛室體驗(yàn)一下就了解啦!”范超杰讓記者坐到駕駛座上,看著各種操作按鍵,記者不知道從何下手。
“腳下這個(gè)按鈕是什么?是油門吧,汽車的這個(gè)位置就是油門?!?/p>
“你踩一踩不就知道了?!?/p>
“呀,原來(lái)是鳴笛的喇叭!”
看著記者一副什么都不會(huì),又什么都好奇的樣子,范超杰干脆為記者進(jìn)行了“全套指導(dǎo)”。
“轉(zhuǎn)動(dòng)司機(jī)鑰匙至占用位,將換向開(kāi)關(guān)轉(zhuǎn)至前進(jìn)位,然后執(zhí)行制動(dòng)測(cè)試?!痹诜冻艿慕庹f(shuō)下,記者逐漸熟悉了操作。
“開(kāi)起來(lái)了,速度越來(lái)越快了!”記者一手握著操縱桿,眼睛看著艙體前方電子屏上播放的飛馳而過(guò)的一排排樹(shù)木,等速度穩(wěn)定后,再按下自動(dòng)駕駛模式按鈕,看著列車從時(shí)速100多公里逐漸升至350公里,心里莫名涌上一種興奮感,仿佛自己真的就是列車司機(jī),“轉(zhuǎn)彎了,咦,椅子好像也跟著動(dòng)了!”
等記者過(guò)了一把高鐵司機(jī)癮,范超杰細(xì)致地介紹道:“該艙體完全模擬真實(shí)的列車操作,可以實(shí)現(xiàn)高度自動(dòng)化操作,還可以選擇天氣模式,模擬在晴、霧、雨、雪等不同天氣情況下的動(dòng)車駕駛,在視覺(jué)上和體感上都高度仿真。”
在實(shí)驗(yàn)樓的不遠(yuǎn)處,似乎有一列高鐵列車穿過(guò)叢叢綠蔭,白色的車體,流線型的車頭,一條鮮艷的紅色腰線鑲嵌在藍(lán)色的玻璃車窗下。誰(shuí)把高鐵列車搬進(jìn)了科普基地?仔細(xì)一看,這原來(lái)是一座高鐵列車造型的建筑物,這里不僅是科研重地,也是科普的重要陣地,這里,就是中南大學(xué)高速列車研究中心列車氣動(dòng)特性動(dòng)模型實(shí)驗(yàn)室——
親歷實(shí)驗(yàn),感受不一樣的中國(guó)速度
俗話說(shuō),“火車跑得快,全靠車頭帶”,穩(wěn)定可靠的車頭可以使列車如疾風(fēng)迅雷。那么車頭的設(shè)計(jì)制造有哪些講究?在中南大學(xué)高速列車研究中心列車氣動(dòng)特性動(dòng)模型實(shí)驗(yàn)室里,你可能就會(huì)有直觀的感受。
走進(jìn)實(shí)驗(yàn)室,映入眼簾的是兩條170多米長(zhǎng)的鐵軌,兩列高速列車模型相向?qū)χ拧!斑@是中南大學(xué)軌道交通安全研究團(tuán)隊(duì)自主研建,最高時(shí)速達(dá)500公里的目前世界上規(guī)模最大、國(guó)內(nèi)唯一的‘高速列車氣動(dòng)性能動(dòng)模型試驗(yàn)裝置?!笨破栈貜埥±蠋熛蛴浾呓榻B。
動(dòng)模型試驗(yàn)開(kāi)始,只見(jiàn)兩列模型車從軌道上相向呼嘯而過(guò),似乎只是一眨眼的工夫,模型車在軌道兩端又戛然停住。張健介紹,0.23秒內(nèi),模型列車的時(shí)速可以從0加速至500公里;在0.32秒內(nèi),模型列車速度從時(shí)速500公里停下來(lái)。
“這里是我們的主要科普?qǐng)鏊?,?lái)到這里參觀的大中小學(xué)生看到這個(gè)試驗(yàn)絕對(duì)是驚嘆連連的。”張健滿是自豪地說(shuō)。將科研場(chǎng)所作為科普基地的一部分,體現(xiàn)出了軌道交通科學(xué)家們的良苦用心?!拔覀冏尯⒆觽兘嚯x體驗(yàn)到這些技術(shù),看到無(wú)數(shù)的科學(xué)家們一代代努力奮斗的珍貴成果,就是希望他們了解高鐵誕生和發(fā)展背后的艱苦過(guò)程,希望他們能像前輩們一樣熱愛(ài)祖國(guó),為國(guó)家做出偉大的貢獻(xiàn)?!?/p>
除了動(dòng)模型試驗(yàn),列車空氣阻力、列車交會(huì)壓力波、列車風(fēng)、列車噪聲等具有極高學(xué)術(shù)和工程價(jià)值的科研項(xiàng)目在這里進(jìn)行;中原之星、大白鯊、春城號(hào)、神州號(hào)、先鋒號(hào)、新曙光等許多國(guó)產(chǎn)流線型列車外形與頭部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及氣動(dòng)性能研究在這里完成;時(shí)速200公里~350公里速度等級(jí)的客運(yùn)專線列車-隧道耦合空氣動(dòng)力效應(yīng)研究也在這里完成。
“列車碰撞事故造成的人員傷亡觸目驚心,為提高列車的碰撞安全性能,給乘員提供被動(dòng)安全保護(hù),需要通過(guò)大量理論分析、數(shù)值計(jì)算、模擬仿真等方法研發(fā)耐沖擊列車吸能安全車體,還要進(jìn)行實(shí)車碰撞實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證?!痹趧?dòng)模型實(shí)驗(yàn)室旁邊的碰撞實(shí)驗(yàn)室,張健告訴記者,帶有吸能結(jié)構(gòu)的車輛在碰撞實(shí)驗(yàn)臺(tái)的軌道上,通過(guò)空氣炮為動(dòng)力的發(fā)射系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)試驗(yàn)車輛加速運(yùn)動(dòng),試驗(yàn)車輛以一定的車速撞擊固定在地面的剛性墻,所研究車輛的吸能結(jié)構(gòu)會(huì)出現(xiàn)相應(yīng)的壓潰等變形,通過(guò)試驗(yàn)測(cè)試其變形量與沖擊力等結(jié)果,進(jìn)行實(shí)車碰撞實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。
記者在實(shí)驗(yàn)室電子屏播放的演示視頻中看到,兩節(jié)全尺寸的“復(fù)興號(hào)”列車頭對(duì)撞在一起,除車頭的部分位置外,其他部位完好無(wú)損。“我們已發(fā)明了列車結(jié)構(gòu)塑變吸能技術(shù)及裝置,形成了具有完全自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的列車碰撞可控變形吸能技術(shù),在結(jié)構(gòu)、吸能等關(guān)鍵指標(biāo)上明顯領(lǐng)先于國(guó)外同類產(chǎn)品。它能吸收撞擊產(chǎn)生的能量,從而保證中間載人部分的安全?!睆埥≌f(shuō),目前研究成果已應(yīng)用于我國(guó)出口客運(yùn)列車、國(guó)內(nèi)城市地鐵及輕軌車輛,大大提升了國(guó)內(nèi)機(jī)車車輛產(chǎn)品的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力。
自2017年獲批成為湖南省科學(xué)技術(shù)普及基地以來(lái),科普基地的教授專家們兩副擔(dān)子一肩挑,兩個(gè)責(zé)任一起扛,他們既是科研大咖,也是科普新兵。善于團(tuán)隊(duì)作戰(zhàn)的他們以“特別能戰(zhàn)斗、特別能吃苦”的奉獻(xiàn)精神,希望在科普陣地上書(shū)寫又一個(gè)輝煌——
活動(dòng)多元,體會(huì)不一樣的大咖科普
敢于做科普的科學(xué)家都是勇士,甘于做科普的科學(xué)家更是值得敬佩。
在科普基地,就有一批這樣的科研大咖,他們潛心科研,同樣也熱衷科普。
近年來(lái),以中國(guó)工程院院士田紅旗,博士生導(dǎo)師梁習(xí)鋒教授、高廣軍教授為主的科普專家團(tuán)隊(duì)面向社會(huì)大眾進(jìn)行了多次科普?qǐng)?bào)告,接待了大量來(lái)自國(guó)內(nèi)外的政府官員、不同行業(yè)專家與民眾等,進(jìn)行了多樣化的科普交流活動(dòng)……“中南大學(xué)先進(jìn)軌道交通科普基地?fù)碛幸恢б灾袊?guó)科協(xié)首席科學(xué)傳播專家領(lǐng)銜的科普專家隊(duì)伍,一支以大學(xué)生為主體的科普服務(wù)志愿者隊(duì)伍。前來(lái)參觀需要提前預(yù)約?!敝心洗髮W(xué)交通運(yùn)輸工程學(xué)院副院長(zhǎng)、科普基地負(fù)責(zé)人彭勇教授介紹道。
近兩年來(lái),科普基地接待參觀、訪問(wèn)和交流活動(dòng)不少于1萬(wàn)人次,以田紅旗院士為主的學(xué)科骨干面向社會(huì)大眾進(jìn)行科普?qǐng)?bào)告100余次。
然而,科普基地在蓬勃發(fā)展的同時(shí),也面臨著“成長(zhǎng)的煩惱”。
“科研與科普是相輔相成的,彼此不可分割。但科普基地建設(shè)要求不斷提高,對(duì)科普工作也提出新的挑戰(zhàn)。”做好科普不容易,這讓彭勇“操碎了心”。
“科普是在越來(lái)越寬的領(lǐng)域里懂得越來(lái)越多,追求通識(shí)性。要把科普做好,就需要既能懂科學(xué)又能懂藝術(shù),既能懂教育又能懂科學(xué),既能懂傳播又能懂科學(xué)的人才。而我們面對(duì)越來(lái)越多的參觀者,越來(lái)越豐富的科普需求,亟需培養(yǎng)一支訓(xùn)練有素的學(xué)生科普志愿者隊(duì)伍,完善科普管理工作的規(guī)范化體系?!迸碛抡f(shuō)。
中南大學(xué)校長(zhǎng)田紅旗院士曾在2017屆畢業(yè)典禮上對(duì)畢業(yè)學(xué)子們說(shuō):“我最想對(duì)你們說(shuō)的兩個(gè)詞:擔(dān)當(dāng)和求實(shí)。擔(dān)當(dāng),就是能扛事兒。對(duì)接國(guó)家重大需求、服務(wù)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展,是中南大學(xué)的生命所系、事業(yè)所為、特色所在……”
這句話,放在科普基地的建設(shè)者身上同樣適用。“能扛事兒”的他們迎難而上,開(kāi)展科普講解培訓(xùn)、建設(shè)現(xiàn)代化軌道交通科普?qǐng)鲳^、進(jìn)行專題品牌科普活動(dòng)……創(chuàng)新永無(wú)止境,挑戰(zhàn)未有窮期,這是科普基地的科學(xué)家們的擔(dān)當(dāng),也是他們?yōu)橹畩^斗的使命。※