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在这里吹起汽车业界的“劲风”

2018年12月28日 22:15:03 来源: 嘉定宣传部

    有一股风,被称为“世界上最昂贵的风”,滴答吹一秒就得花费1欧元。一辆汽车从概念创意、图纸设计到最终定型,必须在风洞里“吹”上几百个小时。在很长一段时间内,由于这股“风”的缺位,国内汽车企业每年不得不花费数以千万元的外汇到国外做风洞实验,在汽车车身设计领域更是毫无话语权。

    2009年9月19日,随着国内第一个汽车风洞在嘉定落成启用,这一切成为了历史。如今,这股“风”正吹动着中国汽车产业的车轮从中国制造驶向中国设计。而杨志刚,就是风洞的“洞主”,是建设和运营风洞中心的领衔者。

    人物档案

    杨志刚,1961年8月生,空气动力学专家。现任同济大学上海地面交通工具风洞中心主任,同济大学学术委员会副主任,中国商飞预研总师,中国商飞北京研究中心总设计师。因其所作突出贡献,杨志刚先后获得上海市育才奖、上海市重大工程优秀组织者、教育部通用汽车中国高校汽车领域创新人才奖一等奖、2010-2014年度上海市归侨侨眷先进个人等奖项,并荣获国务院特殊津贴。

    找机会“为国家做点事”

    有人说,没有杨志刚的回国,就没有同济大学上海地面交通工具风洞中心的建成,也就没有中国汽车行业自主研发领域的快速发展。自上世纪80年代赴美后,杨志刚就拥有骄人的工作资历和成果,他提出的湍流模型被汽车空气动力学界广泛使用。

    进入21世纪,国人对汽车的关注点也逐渐开始从汽车生产向设计、制造和试验领域延伸。由于没有自己的风洞,国内汽车工业自主知识产权研发和自主品牌培育严重滞后。因为借用外国风洞不但费用昂贵,且周期长,更要严防泄露商业机密。此时,中国的汽车产业链上亟需加上风洞这一环。

    2004年,杨志刚回国探亲,时任同济大学校长的万钢找到了杨志刚,向他发出了“英雄帖”:“中国要造汽车‘风洞’,你来不来?”

    来!杨志刚接下了“英雄帖”。四个月后,风洞项目获批,杨志刚回国担任风洞中心建设技术总负责人。曾有朋友追问杨志刚:放弃一切回国,是不是你在综合考虑后做出的理性决定?杨志刚摇摇头:“我所有重要的人生决定几乎都是感性在起主要作用。我心里一直有一个朴素的愿望:如果有机会为国家做点事,我义无反顾。”风洞的建设是一个契机,杨志刚感谢能给他这样一个“为国家做点事”的机会。

    1500多个日夜筹建风洞

    汽车风洞到底有什么用?杨志刚有个生动通俗的解释:它是汽车工程学和美学的交汇点,通过产生巨大的“人造风”,并且模拟汽车各种行驶状态和自然环境,给设计中的汽车寻找最省油、最安全和最美观的外形,为零部件求得最安全、最耐久的性能。

    从无到有,建造汽车风洞并非是一帆风顺的过程。在4年、1500多个日日夜夜里,杨志刚率领研发团队攻克了一个个难关。就在规划之初,为攻克减少低频颤振的难题,研发团队制作了1∶15的模型风洞,并在随后的两年时间内设计了十多种方案,最终使低频颤振振幅控制在1.0%,而国际上相同规格风洞的最高水平也只能控制在1.4%。单是这一次破题,研发团队就申请了9项专利。2009年,风洞中心在同济大学嘉定校区初步建成投入试运行,建成后的风洞拥有风洞项目的全部知识产权,建设成本比国际上同类型风洞降低了25%。“上海的风洞达到了国际一流水平!”杨志刚极为自豪。

    据介绍,上海风洞有4个关键指标达到了“世界第一”。首先,测力精度最高。其次,把汽车在地上跑的状态在风洞里模拟,地面模拟精度最高。第三,为让汽车在行驶中尽量安静,先要在风洞里把它的行驶噪声准确测量出来,而这要求风洞本身发出的噪声很小,对此国际上用风速每小时160公里时风洞的噪声作为指标,同济大学风洞的这一指标为61分贝,而之前同尺度风洞的世界纪录是65分贝。这几个分贝的差异意味着什么?两个人同时说话,只要声音相差3个分贝,其中一人的声音就能完全覆盖掉另一个人的。第四,环境模拟范围最广。

    就在杨志刚与团队攻克技术难关的同时,上海市和嘉定区也在人才管理体制机制、政策法规、服务体系和综合环境等方面进行“攻坚克难”,为杨志刚和像杨志刚这样的人才专心事业解除后顾之忧。几年间,上海市先后建立上海国际汽车城、紫竹科学园区等国家级海外高层次人才创新创业基地12家。并针对高层次人才建立服务专窗和科技事业发展服务专窗,落户、出入境、子女就读等40项具体服务“集中落地”,科技项目申报可以“一口受理、全程代办”。

    第一年完成近百项试验

    一辆银灰色的轿车缓缓驶入一间高大宽阔的试验厅,面对着开敞的洞门停驻,四只轮子贴紧地面正在移动的天平带;悄无声息间,一缕缕轻风从洞口吹来,吹拂过车身,风力渐劲,一个个风阻数据跳跃在监测屏……

    这里就是位于风洞中心的“空气动力与噪声风洞”,主要服务于汽车的造型设计。什么样的外形最省油、最安全、最美观?答案就在一轮轮风洞试验得到的第一手数据中。

    在风洞中心另一侧的“热环境风洞”,可以完整、逼真模拟各种气候条件和汽车行驶工况。隐匿于汽车发动机、空调、刮雨器等关键部件的大小“病灶”,将在试验中一一显露无遗。

    每一次的风洞实验,常常都是在“玩”一个有关阻力、造型美观和驾乘舒适度的魔法,找到一个令人满意的平衡点。借助风洞,汽车设计师们可以不断挑战空气的“权威”,设计出阻力系数更小的汽车。如果一辆车减少8%-10%的阻力,就相当于节油2%-3%;如果全中国的车都省油2%,省下的汽油价值超过300亿元人民币。眼下,一般汽车的阻力系数在0.33左右,而市面上空气动力学性能最好的汽车阻力系数在0.28。杨志刚觉得,在风洞,人们可以尝试挑战0.25。

    每一天在风洞中心,大风机都在如常运转,测试厅内少有空档。运行一年,风洞中心的客户名单不断见长,上海通用、上海大众……一年时间,这里已吸引了全国多个省市近20家汽车厂家和高铁列车生产厂家。油耗、风噪声、侧风稳定性、发动机冷却性能……一张张测试单亮出一组数据:运行第一年,风洞中心累计完成汽车整车研发试验项目90多项,测试车型100多台,其中一半为新车型。如今,上海风洞已成为亚洲“最忙”风洞。

    风洞中心的开放,大大降低了中小汽车企业的研发成本。汽车设计商华创车电根据风洞试验报告调整设计后,风阻减少了10%,并且成功推出了自主车型。除了传统汽车领域,风洞中心还将对新能源汽车的自主设计和研发起到更为重要的作用。

    而最让杨志刚高兴的是,如今来风洞中心做试验的汽车企业申请试验的种类,已经实现了从“验证型”到“开发型”的转变。所谓“验证型”实验,就是验证设计好的车型;而开发型实验则是边做试验边修改,以期达到安全性和风阻的最佳状态。这从一个侧面显示,我国的汽车制造业已从单一模仿阶段,开始向具有自主知识产权的研发迈进了。

    最重视教师这一身份

    如今,杨志刚拥有了许多个身份:上海地面交通工具风洞中心主任,同济大学学术委员会副主任,中国商飞预研总师、中国商飞北京研究中心总师,等等。每当有国外的朋友来拜访,他在自我介绍时,总是先介绍自己的教师身份,他说:“我的第一身份是教师。”作为一名教师,杨志刚希望传递给学生的是什么?“除了知识外,主要是希望学生们都能有一种追求——希望不断提高自己、挑战自己,不断拥有更好更高的追求。”杨志刚说。

    2006年,同济大学代表队作为亚洲第一支高校参赛队,参加世界“极限重力车赛”,在这个世界一流公司竞相角逐的比赛中,取得了第二名的优异战绩,队伍的指导教师正是杨志刚。

    杨志刚说,他的成就感主要来自两方面,一方面是风洞本身,更大的成就感却来自教师这一身份。杨志刚常说:“‘风洞’只是硬件,中国汽车工业的发展、创新,更重要的在于人才。”他深知,只有培养出一批专业人才,才能使风洞这一昂贵的实验工具成为国内汽车自主创新的智力引擎。

    2017年6月起,杨志刚兼任中国商飞预研总师、中国商飞北京研究中心总师,负责飞发一体化项目、未来民机项目和中国商飞北京研究中心技术体系建设。归国14年,杨志刚每时每刻都实现着“为国家做点事”的初衷,与千千万万人才一起,为国家的腾飞奉献着自己的智慧和才华。

【纠错】 [责任编辑: 李丹 ]

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