北京
本报记者 孙 超
中南大学轨道交通空气动力与碰撞安全技术创新团队——
助力中国高铁又快又稳
四月二十九日，在中南大学高速列车研究中心动模型试验平台，中南大学轨道交通空气动力与碰撞安全技术创新团队成员正在与学生交流。辜鹏博摄
各项参数调整到位，测试系统严阵以待，摁下电钮——中南大学高速列车研究中心的列车动模实验室里100多米长的轨道上，两道白影闪过。直到停下来，人们才看清那是两辆相向而行的列车模型。
“在半秒内，模型要从时速0公里加速到500公里，这是国际上第一套时速500公里的列车空气动力动模实验系统。”中南大学轨道交通空气动力与碰撞安全技术创新团队核心成员、高速列车研究中心党支部书记鲁寨军介绍，我国高速列车流线型外形“长什么样”，很大程度上取决于这里产生的实验数据。
列车发生碰撞时的安全性能，则取决于碰撞安全保护技术，这也是该团队在国内率先开展的另一个研究方向。一旁的碰撞实验室里，由空气炮驱动的试验车辆加速运动，径直撞上轨道尽头的大吨位测力刚性墙。
“一旦列车发生碰撞，我们研发的车端吸能结构就会在极短时间内产生稳定、有序、可控溃缩变形，最大限度吸收碰撞能量、保护车上人员的生命安全。”鲁寨军说。
展示区域内，一列列形态各异的空气动力性能动模试验车，一件件被“撞毁”的吸能结构，勾勒出30多年来团队几代科研人员对“又快又安全”的执着追求。他们解决了空气动力制约高铁发展、列车碰撞安全保护以及大风行车安全综合防护等三大世界性难题，创造了多个第一，有力支撑我国高铁实现从跟跑到领跑的跨越。
在我国最早的时速160公里准高速列车气动模型车旁，鲁寨军介绍起上世纪团队初创时的激情岁月。
面向世界科技前沿和国家重大需求，上世纪80年代，田红旗院士等团队创始人员瞄准了列车空气动力学和撞击动力学两个研究领域，提前布局并率先开展了大量的前瞻性研究。
上世纪90年代初，高速列车研究中心成立。“中心成立之初，田红旗院士等创始人就确立了科研项目、经费、研究生培养、实验室建设等统筹管理模式与团队文化，至今依然是我们团队攻坚克难的法宝。”鲁寨军介绍，“团队一开始就高度重视基础理论和关键技术的体系化研究。为了开展原创基础理论研究，在没有任何参考的情况下，我们从零做起，自主研建了列车空气动力性能动模试验系统、实际运营轨道车辆撞击/瞬时测力试验系统等系列国际领先的试验平台。为了补充经费，团队研究人员宁可少拿或不拿科研绩效。”
当我国高速列车研发迎来快速发展的春天时，高速列车研究中心已经成为我国列车空气动力学和撞击安全保护领域的领头羊。从“中原之星”，到“复兴号”高速列车……它们的流线型外形和碰撞吸能结构都在这里设计优化和评估，有力支撑我国高铁技术树起国际标杆。
一条新的铁路投入运营前，团队常常要做大量的现场科研和评估试验，而且专挑条件最艰苦、气象最复杂的区域，确保列车运行安全万无一失。
兰新高铁开通前夕，鲁寨军带着刚入学的熊玉璞和刘东润等一批研究生抵达新疆乌鲁木齐动车所，第一天就通宵准备试验。“看到鲁老师钻进满是沙尘的设备舱，安装和调试试验设备，我当时就蒙了。后来才知道，团队的院士、博导带头吃苦是很平常的事。”熊玉璞回忆。
“2014年4月，在兰新客专途经的百里风区戈壁滩刮起了15级大风，团队人员在进行试验时发现工棚撑不住了。大家首先想到的不是自己的安危，而是全力将珍贵的试验数据从工棚里抢出来。刚出来，工棚就在身后垮塌了。”团队成员周伟教授回忆。
团队记录和分析出来的大量宝贵数据，为风区列车安全运行，以及沿线综合防风体系研建提供了关键支撑。“兰新线列车停运天数大幅减少，在风期的运能显著提升。”高速列车研究中心党支部副书记刘堂红教授说。
从冰天雪地的东北边陲，到酷暑炎炎的南海之滨；从狂风呼啸的戈壁荒漠，到高寒缺氧的青藏高原，到处都留下了他们的足迹和汗水。团队斩获了国家科技三大奖8项、中国专利金奖2项，今年荣获“2025年度中国青年五四奖章集体”荣誉称号。
《 人民日报 》( 2025年05月13日 04 版)
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