证券时报网
张一帆
03-08 06:56
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证券时报记者 张一帆
我国高速列车将“飙”出新速度,时速400公里正一步步走进我们的生活。去年夏天,在福建福厦高铁湄洲湾跨海大桥上,试验列车以单列时速453公里,相对交会时速891公里顺利运行。进入新年,国铁集团宣布,将在今年完成CR450样车制造并开展型式试验。相对交会时速891公里是什么概念?意味着,两列8编组约200米长度的高速列车交会时间将在1秒以内——不足你的一次心跳。
惊人的速度,意味着巨大的力量。中国工程院院士、轨道交通工程技术专家田红旗教授早在上世纪90年代的列车试验中就曾切身体会。当时,我国正在开展时速160公里准高速列车试验,在两车交会时,列车车窗被强大的空气动力破坏甚至整个车窗被吸走,空气动力的惊人力量由此显现。
如今,在乘坐高铁遇到列车交会或者穿越隧道时,乘客往往最多只会有轻微感觉,甚至不知不觉。然而,为了解决这个问题,田红旗和她率领的团队却付出了很大的代价——直至今日,田红旗还要时不时捂住耳朵,用力鼓起耳膜才能听清楚声音。
“上世纪90年代,既有铁路大提速,为了确保提速后的安全性,我们每天晚上从九点开始来来回回地跑车,两三年里累计做了上千次的试验。”田红旗回忆道,“在开展铁路大提速的列车隧道空气动力学试验时,仅仅几天的试验下来,我和我的同事就什么也听不见了。后来做了检查才知道,我出现了耳膜内凹变形,我的同事出现了耳膜击穿,他不仅仅听不见,耳部还会出脓水,过了好多年才止住。”正是铁路进行的大量大规模基础研究与基础实验,制定出了适合中国人自己的标准规范,使得现在的高速列车既安全又舒适。
这样危险的经历,仅仅是田红旗团队科研“探险”收藏中的小小一例。
科学上,将12级风称为“飓风”,儿歌中称其为“海浪涛天闹龙宫”,然而新疆风区的最高风速是“飓风”的2倍。为了解决列车穿越世界铁路风灾最严重的新疆百里风区行车安全问题,田红旗团队“逆风而行”,在风沙恶劣环境中开展试验,这一待就是近20年,提出风/沙/车/路/网/墙/地貌耦合行车安全综合防护体系,实现新疆铁路运输既保安全又增效率。
“在大风之下,从列车下来我们不得不匍匐前行到达作业地点,到了之后必须把身体用绳子绑起来固定在稳固的地方,才能开展试验。我们曾经有同事被吹离了地面,飘在空中。”田红旗回忆道,“当时,当地人不理解我们的逆风而行,问我们为什么不等风停了再去做试验。可是风要停了,我们的试验从何开展呢?所以必须要顶风而上。”
为了青藏铁路的顺利开通,田红旗团队踏遍了海拔4000千米以上铁路沿线的雪域高原,通过找风、识风、辩风、防风,获得了覆盖全线的风场实勘海量风数据,发现青藏铁路风环境特点。提出并成功研建了国际唯一的青藏铁路大风监测预警指挥系统,解决了大风环境下列车是否停轮、限速或正常运行的科学决策难题,最后这一成果是“青藏铁路工程”国家科技进步特等奖的重要内容。
之所以要寻风识风,最后建立预警指挥系统,是因为青藏高原的风来自四面八方,和我们熟知的固定方向来风大有不同。“风的产生涉及多种因素,气温突变也会产生风。简单地说,温度的交换带来空气的流动,也就形成了风,而青藏高原的特点就是一天有四季。”田红旗解释道,“我曾亲身经历最极端的短时大温差,从30来摄氏度在几个小时内骤降至零下,在一日之内经历了盛夏与寒冬。”
正是这种探险精神的驱动,田红旗带领团队开拓了轨道交通空气动力学和列车撞击动力学,攻坚克难,实现了这两个方向的国际引领,创造了一个又一个世界第一。
“人生只有两季,旺季和淡季,奋斗就是旺季,懈怠只能是淡季。”田红旗正以全新的科学“探险”,以身作则的践行着这句她常常用于教导学生的话语。在奋斗中,田红旗和她的团队正在亲手创造又一个全新的人生旺季。
责任编辑:孙孝熙