探秘中国电力机车摇篮:中车株机与邓江明的辉煌成就

  

湖南省株洲市石峰区天心路1号,一群身着灰色夹克和工作服的人匆匆走进大院。大院大门上方的“中车株洲电力机车有限公司”十二个大字十分醒目。园区内、铁轨上、厂区内随处可见一列列的火车,彰显着这里“中国电力机车摇篮”的身份。

中国工业史上的一个个“第一”都诞生在这里,中国第一台电力机车、中国第一条商业运营的中低速磁浮列车……

江明是中车株洲电力机车有限公司(以下简称“中车株洲电力机车”)的一名员工,也是帮助中车株洲电力机车赢得多个“第一”的关键人物之一。

他今年36岁,是中车株洲电力机车有限公司重载快速大功率电力机车国家重点实验室研发经理,入选株洲市“万人计划”和“株洲市科技人才支持计划”,曾获“湖南省青年人才”、首届詹天佑铁道科学技术奖秦池道特别奖—青年奖等荣誉称号。

自2015年加入中车株洲电力机车有限公司以来,他坚持不懈地投身于该领域,从磁悬浮领域拓展到轨道交通基础研究,与轨道交通一起踏上了“飞驰人生”。

通往科学研究的自然之路

我国首列商业运营的磁浮3.0列车。

2005年炎热的夏天,18岁的邓江明拖着行李,从家乡湖南永州一个偏僻的县城出发,走进了中南大学的大门。

从农村小村子里考上省内的985大学,在当时是相当轰动的新闻,但对于成绩一向优秀的邓江明来说,这却似乎是理所当然的事情。

出生在文化程度较低的农村家庭,在祖辈务农的环境中长大,邓江明从小就对未来做什么感到迷茫,但他有一个明确的信念:摆脱与田间打交道的生活。这个信念来自于他特殊的身体状况:干农活时,他经常全身皮肤过敏,又痒又疼。这种身体状况对于一个农民来说是难以忍受的。

农村的孩子长得早。从农村小学到县城第一中学再到省城的重点大学,邓江明一直是典型的“别人家的孩子”。与同龄人相比,智力早熟的邓江明看到自己家里条件不太好,就希望通过学习改善家里的生活条件。从上学开始,邓江明就再也没有要求家里辅导。“没人帮,我就自己帮,不管成绩好不好,都要对结果负责。人生没有重来的机会,必须走好每一步。”

高考结束后,邓江明面临选择学校、选择专业的问题。他家里没人上过大学,更没有接受过专业细致的指导。经过多方打听,出于对未来职业发展的考虑,邓江明选择了中南大学的自动化专业作为第一志愿。时代进步日新月异,邓江明认为,自动化、智能化将逐渐取代人工,成为未来技术发展的趋势。

我国首列商业运营的磁浮2.0列车。

因为本科成绩优异,表现亮眼,邓江明被中南大学推荐??攻读硕士学位。研究生第二年,邓江明做出了一个大胆的决定——直接转攻读博士学位,也就是“硕博连读”。在巨大的毕业压力下,这个学习过程无疑是极其艰苦的。但邓江明心里想,“辛苦了这么多年,这几年也没什么收获,自己从来没富裕过,哪有所谓的得失”。因为读博士期间进行的磁浮列车牵引系统相关研究课题正符合中车株洲机车公司的需求,顺利取得博士学位后,邓江明被“中国电力机车之父”刘友梅院士看中,正式加入彭其彪、童来生带领的株洲机车磁浮团队。

一路走来,从一个小县城到省会,再到加入世界级的轨道交通示范企业,邓江明形容“走这条路,是无数偶然因素叠加的必然结果”。

正如邓江明所说,“其实对于我们很多人来说,走上科研这条路,并不是天生的兴趣,而是在人生不同阶段不断做出选择的结果。选择了现在这一步,才知道下一步该做什么选择。最后结合个人的积累、收获、性格、爱好,才慢慢走出了这样一条路。只要你想清楚,人生的任何选择都不应该后悔,都要走下去。人生的每一个阶段,都希望在自己所处的领域做到最好。”

控制偶然因素、接受试错过程、在自己的领域做到卓越,一直是邓江明的追求,一如他后来的作品。

“巧妇难为无米之炊”

邓江明的背后,是他主导研制的磁悬浮直线电机。

尽管在学术研究方面已有丰富经验,但邓江明表示,在产品研发实践方面,自己仍是一名“新手”。已在象牙塔中摸爬滚打10年的邓江明,加入中车株洲电力机车有限公司后的第二年就面临了第一个大挑战——牵头研发2.0版磁浮列车牵引系统,并将1.0版商业化磁浮列车时速从100公里每小时提升到160公里每小时。

当时,世界上还没有该速度等级的商业化系统技术,缺乏经验借鉴、没有实验条件、没有准确的列车阻力数据……一系列问题困扰着他和团队成员。

不要害怕困难,不要放弃。

与其他实验不同,磁浮列车的牵引系统十分特殊,它的轨道是驱动电机的一部分,车辆的运动方向与轨道类似,相当于两条平行线。在进行速度验证的实验室里,没有这么长的“平行线”,实验中必须把车辆放到线上跑,这意味着设计、仿真、测试必须绝对一致,失败的代价太高,几乎没有任何容错的余地和试错的机会。

为了保证车辆上线使用时能顺利通过各项技术试验,邓江明团队做了大量的设计、仿真、试验一致性验证工作,其中就包括对仿真计算精度的半年迭代。“当时我们每天都在做计算,连小数点后两位都要验证准确度。因为高精度复杂建模和计算方法,计算时间很长。为了缩短项目研发周期,人和机器都不能停下,还要看着电脑计算,结果出来后还要修改。”邓江明回忆起半年多的打磨,不禁感叹。

邓江明(右)与德国磁浮专家合影。

经过一年的理论分析、仿真计算和样车静调试验,长沙磁浮2.0列车牵引系统研制成功,在与长沙磁浮1.0同等边界条件下,牵引系统容量提升60%。2018年,全球首列短定子直线电机快速磁浮列车、我国首列商业化磁浮2.0列车下线。

在中车株洲电力机车有限公司任职的最初6年,邓江明一直从事磁浮研发工作,负责“长沙磁浮特快列车”“160公里快速磁浮列车”“200公里中速磁浮列车”直线电机牵引系统的一体化设计研发,助力长沙磁浮特快列车完成从2015年1.0版本到2018年2.0版本、再到2020年3.0版本的迭代升级,为我国商业化中低速磁浮列车速度水平领先世界奠定了基础。

这不仅是长沙磁浮列车的一次迭代升级,更代表了中国乃至世界商业化磁浮列车研发的最高水平。

为实现关键核心技术的突破,中车株??洲电力机车有限公司新成立了创新研究部。2021年,邓江明接受公司安排,离开技术“舒适区”,加入专门从事基础创新研究的部门,也就是如今的重载快速大功率电力机车国家重点实验室创新研究部(其前身是基础研究与仿真部)。

中车株机公司一半以上的博士都聚集在这里做科研。对于已经是国产磁浮领域直线电机专家的邓江明来说,这是他需要翻越的第二座大山——找到技术突破口,带领团队找准定位,齐心协力完成使命。

用邓江明“译”的流行话来说,创新研究的工作就像一个链条:发现问题——知道要做什么——去做——做了之后,验证对不对。

邓江明和他的团队正在做的一件事,是通过在列车上尽可能布置有限数量的传感器来实现故障诊断、故障预测,将全寿命周期由“计划性维护”转向“预测性维护”,从而减少列车维护的周期和成本,提高维护效率,增强车辆的安全性和可靠性。

“比如我们给一个人一个只测量心率的机器,然后用这个机器识别他所有的健康指标。做出这样的机器相当困难,需要不断从机理层面研究多重关联问题,大量应用虚拟仿真技术替代实际测量数据,用人工智能、机器学习等智能技术替代现有的数字化技术。”邓江明指出了其中的关键难点。

这些技术的研发和突破,与我国轨道交通领域高质量发展息息相关,也是对国家创新体系的重要贡献。实现从无到有、从有到好、从好到精,是邓江明所在的创新研究部的目标和使命。从“菜鸟”医生到35岁的教授级高级工程师,从理论到实践,邓江明就像一位技艺娴熟的女子,始终在探索如何做出“无米之炊”。

攀登之路,勇敢者孤独

邓江明(右三)带领团队研究技术问题。

有人说,科研是一条孤独的路,科学家自愿成为孤胆英雄。

“热爱钻研”是国家重点实验室常务副主任蒋继雄谈起邓江明时反复提到的一个词。“我们国家重点实验室有很多博士,邓江明就是一个优秀的代表。他工作努力,学习刻苦。”蒋继雄说。回忆起攻克磁悬浮技术难题的日子,他还记得邓江明带领团队日夜在轨道上进行技术分析、排除故障的情景。

“钻研”是“孤胆英雄”的“勇敢”体现之一。“大家都能解决的问题,都不算难题,既然交给我了,就说明别人对我能力的肯定,我也会尽全力,用自己的专业能力去解决,以最高的水平去解决。”说这句话的时候,邓江明的眼神坚定而果断,浑身散发着技术专家的自信。每当遇到技术难题,邓江明总是抱着积极的态度,勇敢地“啃”技术这块“硬骨头”。

孤胆英雄里的“孤”是什么意思呢?

“搞科研不是敲锣打鼓迎宾、送客,也不是凑热闹就走。”邓江明说。对于他这样的科技工作者来说,要把事情做到近乎完美、无懈可击、极致,必须保持冷静、头脑清醒。“如果只是随便尝试,没有耐心,肯定做不好。如果下定决心要做这个研究,就必须一头扎进去。”这里的“寂寞”,就是专心做研究所需要的静心。

邓江明说:“科研道路上的人都是孤独的行者,特别是在攀登科技高峰时,都是孤独的勇者。”在他看来,“孤独的勇者”是指有“十年冷板凳”的勇气和决心,有“哪怕千万人与我作对,也要勇往直前”的胆量和决心。

其实,勇敢者在成功的路上并不孤单,邓江明深深明白这个道理,技术攻关需要各个研发、制造部门的人通力合作,需要多个部门的协同配合,共同朝着一个目标和方向努力。

“邓经理经常跟我们分享经验,培养我们的组织能力、协作能力。”同事朱英谋说。

勇于研究、善于实践,是每个从事科研工作的人都需要具备的品质。科研之路很简单,坚持是它的主线。面对国家和社会发展的需要,青年科研??人员逐渐挑起重担,成为科研的主力军。在攀登的路上,虽然很多人会半途而废,但还会有更多像邓江明一样的“孤勇者”在坚持。

 

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文章来源:人力资源和社会保障

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