成都
| 网站首页 |
电话:028-86643862
工作成果

翟婉明:让“空铁”从成都走向全球

来源:| 发布时间:2020.07.05| 浏览:167次

建设具有全国影响力的科技创新中心,

成都,正全速前进。


在这其中,

高校、科研院所是重要的创新策源地 ,

是推动城市基础创新能力的重要引擎。


汇聚与时代同发展、与城市共奋进的创新潮。

逐浪,大势已来。


今日起,“成都科技”将走进高校、国家重点实验室、科研院所,对话成都科技创新大脑——科研一线的科技工作者,聆听成都科技创新的最强音。

对话 科技创新大脑


观看视频 就请点我哦

https://mp.weixin.qq.com/s/6rI-uISsAXo390Tri6ySTA

2200公里

3天4夜

……


一次难忘的“火车初体验”,让翟婉明的人生,从此和轨道交通联系在一起。


55岁的翟婉明,人生几乎一半的时光,都留在了四川。


那些夺目的成果与创新,也大多诞生于四川。


从0到1实现理论突破,世界首创新能源“空铁”,第一条新能源旅游空铁试验线将在成都诞生……


翟婉明,这位来自西南交通大学,为中国轨道交通进行前沿科技探索的院士、成都市科学技术顾问团顾问, 一直是“中国速度”的重要助推者之一。


在成都九里堤,西南交大的那间小小办公室中,翟婉明对前沿科技的创新与探索,从未止步。


今天,就让我们就走进翟婉明院士,对话成都的创新大脑。

1594006190106680.png


难忘的“火车初体验” 让“铁路强国”的种子在四川生根、发芽


翟婉明是江苏靖江人,1981年,刚刚18岁的他,在恢复高考后不久考上了西南交通大学。从这一刻开始,他与火车结下了不解之缘。

1594006291404025.png


之所以报考西南交通大学,翟婉明坦言,很大原因是因为自己家乡的交通太落后了,“小时候,靖江的交通不太便利,只有一条公路穿城而过,所以我比较向往交通领域。” 


从江苏靖江到四川峨眉,相隔近2000公里。为了奔赴西南交通大学求学,翟婉明人生中第一次乘坐火车。


“当时我国铁路非常落后,乘坐体验并不好。更没想到的是,那一年由于大雨连绵,宝成铁路塌方中断,不得不从上海、昆明等地绕道。”翟婉明回忆道,“最后,花了三天四夜的时间才到学校,光站就站了一天一夜。”


这次难忘的“火车初体验”给翟婉明的触动很大,他深深感受到中国铁路在那个时候是如此的落后。“到校后,我了解到西南交通大学正是从事铁路教育研究的高等学府,我学的又恰好是铁路专业,深感责任重大,应该想办法,改变我国铁路落后的状况。”谈及梦想,翟婉明十分动情。

1594006331566771.png

在心里埋下“铁路强国”梦想的种子,翟婉明学习的劲头很足。“一般除了白天上课,晚上基本都在教室自学、做功课、做研究。”翟婉明回忆说,“学科基础打牢了。”

他不仅以专业第一的成绩被推免为西南交大硕士研究生,更以一年零九个月的时间完成学业、提前毕业,并获得“伯乐”赏识,继续攻读博士学位,扎根轨道交通领域,从事更高层次的科学研究,奠定了未来科研生涯的基础。

“铁路强国”的梦想也在四川生根、发芽、结果。


从追赶到引领:突破创新助力刷新“中国速度”1594006494104278.png

科学研究不仅需要勤奋刻苦,更需要创新与突破。在轨道交通基础理论研究领域,翟婉明堪称是一位“拓荒者”。

在铁路提速过程中必须要面对的一个问题是——列车在行驶时会产生振动,速度越高,振动越大,这就带来安全隐患和乘坐舒适度下降的问题。

“当时学界有车辆动力学,也有轨道动力学,一个研究轨道以上的列车振动问题,一个研究轨道及以下的结构振动问题,机车车辆和铁路轨道被分离成两个相对独立的子系统分别加以研究。”翟婉明进一步解释说,“实际上车辆在轨道上运行是通过轮轨相互关系关联到一起的,查阅文献后,我想将它们作为一个统一的整体进行研究。要知道,一旦成功,将为中国铁路的提速和发展,提供理论支撑。” 

这是一片尚无人涉足的空白领域。为了验证自己的设想,翟婉明进行了大量的建模、仿真与实验,遇到不少挫折,但从不轻言放弃。

功夫不负有心人,在一次次的探索与实践中,翟婉明率先提出并系统建立了“车辆-轨道耦合动力学”新理论,开创了铁路大系统动力学学科新领域。他建立的“车辆—轨道统一模型”,在国际上被称为“翟—孙模型”。构造的适合于大系统动力分析的快速显式数值积分方法,在国际上被称为“翟方法”。

翟婉明开创的这套新理论、方法和技术被广泛应用于我国铁路6次提速、重载运输及高速铁路工程领域,解决了一系列工程技术难题,取得了显著的社会经济效益,并获得国家科技进步一等奖。

1594006595218214.png


“让火车变得快速、安全、舒适”的梦想成为现实。


 从理论到实践:世界首创新能源“空铁”在成都应运而生

在基础理论创新取得重大突破后,翟婉明并未止步于此。推动技术创新转化成实际生产力,翟婉明亦是一位先行者。

2016年11月,世界首条新能源空铁试验线在成都双流成功试运行,这标志着我国成为继德国、日本之后第三个掌握悬挂式单轨交通技术的国家。更值得一提的是,这也是我国首创新能源动力牵引方式的悬挂式列车。

1594006730665314.jpg


这条新能源空铁的总设计师,正是翟婉明。

谈及研究空铁的初衷,翟婉明坦言是为了解决城市交通拥堵问题,“我们提出向空中延伸,来分流地面交通,形成一个立体交通布局。”

与德国、日本的高压供电方式不同,翟婉明主导的新能源悬挂式空铁创造性地采用锂电池作为动力源,无需修建高压变电站和牵引变电所,是一款拥有完全自主知识产权的中低速度、中低运量的新型轨道交通系统。

对于新能源空铁的优势,翟婉明如数家珍,“一是列车是悬挂式运行,几乎不会改变现有地面道路交通格局;二是成本低,空铁每公里建设成本仅为地铁的八分之一到五分之一;三是建设周期短、速度快,一般来说,一年左右就能修建一条10公里左右的线路;四是节能环保,由于采用锂离子动力电池系统驱动,沿线不会产生电磁污染,振动噪音低,环境适应性好;五是更安全,空铁车辆的走行装置始终封闭于箱形轨道梁内部,不会出现脱轨问题。”

根据规划,首条新能源空铁商业线将在成都诞生,预计2021年开通运营。目前,项目正在稳步建设中,建成后将兼具空铁产业示范功能、空铁试验线功能与旅游观光功能。

“希望空铁的应用能从成都辐射到全国乃至全球,遍地开花。”直到现在,翟婉明提及此事,依然抑制不住兴奋之情,“好成果能迅速应用到实际,这是科研创新的重要目标”。

1594006774329580.png

从理论创新到产业化应用,翟婉明再次交出一份出色的“成绩单”。


产学研联合攻关成效显著 高科技成果转化成生产力

如今,翟婉明已在轨道交通领域勤勤恳恳地深耕逾30年,但征途远未结束。

1594006852637601.png

“我国高铁是一个后发国家,发展才短短的十年,但发展速度很快,已处在并跑与领跑之间的位置,这非常令人自豪。”翟婉明表示,“作为科技工作者,我们还要进一步投身到高端人才培养和铁路轨道交通创新技术的研究中,让中国轨道交通引领世界轨道交通技术发展。”

在这一新征程中,翟婉明认为成都可以发挥重要作用,成为我国轨道交通产业发展的高地。 

1594006873504289.png


从全国来说,成都的轨道交通产业基础良好,高校、设计院、工程局、机车车辆生产企业一应俱全,创新产业链完整。同时,成都人才资源丰富,可以提供充足的智力保障。

世界首创的新能源空铁诞生在成都,即是一个鲜活的例子。翟婉明提到一个细节,“2016年5月,我们团队启动空铁的研究,联合中唐空铁集团、中车、中铁等轨道交通行业内的龙头企业,只花了不到半年的时间,就建成了1.4公里的试验线。而在正常情况下这种研发至少需要大概2年。”

“取得如此成绩就在于空铁是一个产学研用联合攻关的成果,并非通过国家或政府立项,而是大家有市场和创新意识,产学研用各方发挥各自优势共同推动这一创新成果出现。同时,它的投资额并不低,但并没有用国家一分钱,而是吸引企业来投资。”翟婉明指出,“这与成都在全国率先开展的职务科技成果权属混合所有制改革密不可分。以产权激励职务发明人进行科技成果转化,让更多科技成果转化成生产力。” 

随着成都加快建设具有全国影响力的科技创新中心,可以预计,将有越来越多的科技成果走出实验室,从“书架”搬上“货架”。

如今,翟婉明每天的科研工作依然十分忙碌,他还在带领团队在磁悬浮技术创新和悬挂式空铁等方面寻求新突破,加快实际产业应用步伐。