來源:人民網(wǎng) 時間2013-06-09
沈志云說自己很幸運。
“我這個人,并不比別人聰明,只是多點運氣?!?/p>
但他的成就,似乎不是簡單一句幸運能說清。
他,發(fā)表的非線性輪軌蠕滑力計算理論,被譽為“沈氏理論”,國際評價為“1983年世界蠕滑理論新發(fā)展的標志”。
他,主持研制成功中國第一臺迫導向貨車轉(zhuǎn)向架,開創(chuàng)了無輪緣磨損新紀錄,為中國數(shù)十萬輛貨車更新?lián)Q代開辟新途徑。
他,籌建牽引動力國家重點實驗室,建成能模擬400km/h高速列車運行的機車車輛整車滾動振動試驗臺,被親切喚作“中國高速輪軌之父”。
他,先后獲得中國科學院院士和中國工程院院士兩大殊榮,成為國內(nèi)為數(shù)不多的“雙料”院士之一。
他笑了笑,松了口:“除了幸運,我還有個優(yōu)點,肯下笨功夫?!?/p>
兩院院士沈志云。
A一種方法
“實踐-理 論-實踐,這是我一輩子工作的思路”
沈志云有一套研究方法,“足足用了一輩子?!彼阉鼩w結(jié)為“實踐-理論-實踐”,是他在蘇聯(lián)留學逐漸形成的思路。
提起1957年留學蘇聯(lián),他迅速打開話匣子:“我這留學來之不易呀”。當時選拔留學蘇聯(lián)的學生,要先經(jīng)過專家審批,“審批我的,是清華大學錢偉長先生,他認為車輛修理專業(yè)哪有必要派出國?但還是很照顧我沒駁回,不過特意寫了個批示‘希望以后不要再派學這種專業(yè)的人出國’?!毖粤T,爽朗的他大笑起來。
留學蘇聯(lián)后,沈志云下決心要做出點成績,這源自一段小插曲?!拔胰サ膶W校在列寧格勒,到莫斯科后突然接到通知,說先在莫斯科停留一下,毛主席要會見我們,當時他正在克里姆林宮和赫魯曉夫會談。要見毛主席了!大伙兒頓時歡呼。”
至今,沈志云還能清晰回憶起當時的場景:“毛主席是我老鄉(xiāng),湖南人,他說話我都能聽懂,他不搭半點架子,一來就問‘有沒有四川人啊?’,有人回答‘有’。他就笑了‘你們四川耗子大喲,好大一個哦’,滿堂大笑?!?/p>
初到蘇聯(lián)列寧格勒鐵道學院,導師契爾諾可夫教授列出數(shù)十個選題供沈志云選擇研究,立志要做實事的他決定“先跑工廠,做完普遍研究后,再選擇題目”。
正是這個靈光乍現(xiàn)的構(gòu)想,為沈志云以后終身的工作思路埋下鋪墊?!懊恳粋€行當在生產(chǎn)中都有自己的問題,去生產(chǎn)實踐現(xiàn)場,才能發(fā)現(xiàn)真問題,然后上升到理論高度予以研究,問題解決后,再返回生產(chǎn)實踐中去驗證?!鄙蛑驹普f。
當時輔導沈志云的尼克拉耶夫教授,曾在一線工作17年?!拔矣浀霉_克斯坦有個油罐車工廠,在沙漠里頭,旅館都沒有,我就住在廠長辦公室,跟著職工吃食堂,呆了一個禮拜,現(xiàn)在想想還蠻有意思?!?/p>
做完前期調(diào)查研究后,沈志云選擇“修理中的尺寸鏈”作為研究對象?!拔遗芨骷夜S時,注意到有個落車的問題,車輛修理好后要落在轉(zhuǎn)向架上,需要四平八穩(wěn),否則只有重新弄?!碑敃r,在他腦海里不斷思索的,是怎樣才能解決一次落車問題?落車的最后高度由100多個尺寸鏈組織形成,“100多個尺寸鏈里頭都有誤差分布,這些誤差分布集中起來的最后誤差,如果能在允許范圍內(nèi),就能實現(xiàn)一次落車?!备鶕?jù)在工廠調(diào)研時調(diào)查、統(tǒng)計的數(shù)據(jù),沈志云做了嚴密的分析、計算,最后得出了解決辦法,最后完成的副博士論文廣受好評。“老師們評價都很高?!彼χf道,眼里充滿年輕的神采。
更讓沈志云欣慰的是,這套方法最終應用于實踐。“后來那些工廠采用我的方法,實現(xiàn)一次落車,我挺開心的。”由此,他也逐漸得出“實踐-理論-實踐”這一套工作思路:“在實踐中找問題,用科學解決它,返回實踐驗證,這才是科學創(chuàng)新、科學應用!這條路子是對的,我這輩子之后的工作,都是這樣搞?!?/p>
下科研所指導。
B一種理論
“沈氏理論,在國際舞臺大展風采”
沈志云笑稱,1991年當選中國科學院院士,“沈氏理論”功不可沒。
“申報的人很多,開了四次會,每次砍掉一半,我有幸保留,多虧了這個理論,當時有個專家評價‘一個搞工程的,很難搞出什么理論,還能得到國際認可,不容易’?!?/p>
但同時,他也有“不爽”。在一次訪問現(xiàn)場,他提到“沈氏理論是1983年在麻省理工學院召開的第八屆國際車輛系統(tǒng)動力學會議上發(fā)表的,如今已經(jīng)過了幾十年,還在被引用?!爆F(xiàn)場響起一片掌聲。
他卻打住喝彩:“你們別鼓掌,這不是個好現(xiàn)象。一篇文章過了幾十年還在被引用,我認為是壞事,說明這個學科沒有得到足夠的發(fā)展。如果有新理論來取代沈氏理論,我認為才值得鼓掌?!贝朔哉Z,又引起現(xiàn)場掌聲一片。
在他眼中,學術求發(fā)展不能閉門造車,“眼光要和世界同步,我們系統(tǒng)動力學最高的學術會議是國際車輛系統(tǒng)動力學會議(IAVSD),從第七屆開始,我每屆都參加?!?/p>
1981年在英國劍橋大學召開的第七屆國際車輛系統(tǒng)動力學會議上,他發(fā)表了論文《兩軸轉(zhuǎn)向架式機車的數(shù)學模型及數(shù)值結(jié)果》,這是我國機車車輛動力學學科在國外發(fā)表的第一篇論文,會議主席威根斯(A.H.Wickens)教授贊揚道“真沒想到中國人在這個領域里的研究有這么高的水平”。
沈志云卻稱他當時挺發(fā)怵:“會議流程是一篇文章25分鐘,其中宣讀20分鐘,回答問題5分鐘,我英文是大學時候?qū)W的,丟太久了,我告訴威根斯宣讀沒問題,但回答問題怕聽不明白?!?/p>
幽默的威根斯給他出了兩個主意?!暗谝粋€,他主持會議時,放慢語速復述問題,然后我再回答,第二個,他傳授了一個秘訣‘你把報告時間拖長一點,剩兩分鐘,人家就沒啥機會提問了’?!闭f罷,沈志云禁不住大笑。
最后,沈志云當然還是選擇了第一個主意:“國際同仁們提了三四個問題,我都回答了,人家知道你不太懂英文,沒有噼里啪啦像機關槍似的,語速很慢,都能聽懂。”
1982年,搭著外派老教師進修的“列車”,沈志云來到美國麻省理工學院當訪問學者,從而為“沈氏理論”的誕生埋下契機。
麻省理工學院的赫追克教授,是他在國際車輛系統(tǒng)動力學會議上認識的好朋友。“當時的美國總統(tǒng)里根,重視鐵路建設,有個TTD計劃。赫追克手里有很多課題,我跟他一起進行輪軌蠕滑力模型的研究。如何定量地確定輪軌蠕滑的力學特性,一直是車輛動力學的難題。當時沃爾妙倫-約翰遜方法和卡爾克的理論運用較廣,但約翰遜的不太適用,沒有考慮非線性輪軌,還都是表格,查起來很麻煩。我們倆的同感是,研究出一個非線性蠕滑力(適用于車輛動力學計算的)簡化方法,比約翰遜的適用,比卡爾克的好用?!?/p>
在多番探討下,他們研究出一個公式?!暗骄仍趺礃??可不可用?需要通過大量計算才能確定,這個擔子落到了我頭上?!?/p>
在長達四五個月的時間里,他每天夜以繼日地計算,“白天大家都在用電腦,晚上大家走了,剩我一個,我把實驗室的20幾臺電腦全開著,一起計算,這樣效率快很多。”
通過精密計算驗證“公式誤差不超過10%,工程上可以應用”,他們最終成功研究出考慮自旋的非線性輪軌力簡化模型,并依據(jù)此模型寫成論文,在第八屆國際車輛動力學會議上發(fā)表。
會議現(xiàn)場,國際輪軌蠕滑理論權威卡爾克教授,對其論文給予極高評價:“是鐵道車輛動力學中能夠采用的最好的非線性蠕滑力模型,是鐵道車輛系統(tǒng)動態(tài)仿真最適用的方法,是1983年世界蠕滑理論新發(fā)展的標志”,并將其歸納為三維彈性體滾動接觸力學的四大理論之一。
自此,“沈氏理論”被各國專家廣泛采用。
C一種情緣
“高鐵就像我的第二個戀人”
沈志云的書房里掛著一副對聯(lián)。上聯(lián):三蛇共舞迎瓊海;下聯(lián):高鐵春風暖丹心;橫批:蛇年大吉。
他解釋道:“上聯(lián)是家人,下聯(lián)是戀人,我、我兒子、我孫子,都屬蛇,今年蛇年,三人都是本命年,所以是三蛇共舞,高鐵,就像我的第二個戀人,《十八大報告》中指出,高速鐵路實現(xiàn)重大突破,充分肯定了高鐵成就,所以是高鐵春風?!?/p>
1988年,沈志云和其團隊籌建牽引動力實驗室,從此和高速鐵路結(jié)下不解之緣。
機車車輛整車滾動振動試驗臺作為實驗室的主要設備,如今,能模擬400km/h高速列車運行,在全世界處于先進之列?!巴嘶?989年批準立項時,當時鐵路上跑的機車時速才幾十公里,我們設計的測試時速高達400公里,難度可想而知,有個評估專家問我‘你不怕有風險,影響聲譽嗎?’我回答‘搞成了,對國家是大事,搞不成,就是廢鐵一堆’,說得輕松,其實壓力是很大的,我跟團隊人員說,我們是把腦袋別在褲腰帶上干呀?!?/p>
《十八大報告》里的評價,仿佛給他送去一縷春風,溫暖了丹心。“報告里提到,創(chuàng)新型國家建設成效顯著,只提了五項,載人航天、探月工程、載人深潛、超級計算機、高速鐵路實現(xiàn)重大突破,我作為高速鐵路的一個參與者,工作被肯定是很自豪的?!?/p>
對“重大突破”一說,他提出想法“這個突破是什么?建設規(guī)模嗎?高速公路已有10萬里,高鐵還不到它的十分之一,我的專業(yè)是機車車輛,我認為在高速列車技術上有三大突破,理論、技術和管理?!?/p>
沈志云詳細注解道:“突破這個詞,是很有講究的,它不僅是國內(nèi)突破,也是世界突破?!?/p>
在理論上,半個世紀以來,整個世界的高速鐵路都沒有獨立的理論,“我們在實踐中形成列車耦合大系統(tǒng)動力學理論,著重全系統(tǒng)的耦合關系,講究全局仿真、全局優(yōu)化、全局控制,高鐵終于有了自己的理論?!奔夹g上,他們率先建立高速列車國家技術創(chuàng)新體系,吸納了68位院士、500多位教授、數(shù)萬名科技人員,組成國家隊,為加強基礎性研究、形成強大的先進制造能力,凝聚了全國科技力量。
在沈志云眼里,高速鐵路在實際應用上發(fā)展不錯:“為什么要修高鐵?就是要解決交通難題,我給你講一個數(shù)據(jù),現(xiàn)在高速鐵路每天開行列車1500多列,運送130多萬人,客源量整體占比四分之一,剛過去不久的清明節(jié),共開行列車2000多列,運送將近200萬人,占了客源量的37%,快4成了,這個比例是很大的?!?/p>
把高鐵視作第二個戀人的他,被稱為“高鐵最堅定的支持派”,每當高鐵出現(xiàn)爭議,特別是‘速度說’時,總是被推到風口浪尖。
但沈志云,一直堅持自己的觀點。在他看來,事物要具體問題具體分析。“有人說坐高鐵不安全,這是一種誤解。我就會詳細解釋,我們采用的是列車耦合大系統(tǒng)動力學理論,根據(jù)目標速度匹配不同參數(shù),速度變了,參數(shù)就會進行相應的調(diào)整,不是像有些人想象的,速度提高,安全系數(shù)就會下降?!?/p>
沈志云還有個大膽的設想,希望以后乘客拿到高鐵票時,能知道該趟列車的安全系數(shù)?!懊恳涣辛熊嚨拿恳淮芜\行,都能實時提供‘服役安全可靠度’數(shù)據(jù),調(diào)度中心方便監(jiān)控,乘客也很清楚,不過要實現(xiàn),還要走一段路?!?/p>
針對高速鐵路備受爭議的“高票價”問題,他也有自己獨特的看法:“有人說高速鐵路不經(jīng)濟要賠錢,我覺得是弄混了兩個指標,一個是技術經(jīng)濟指標,一個是運輸經(jīng)濟指標,技術經(jīng)濟指標是指‘能不能弄’,包括安全、節(jié)能等技術可能性,運輸經(jīng)濟指標是指‘適不適合弄’,客流量、運營等這些經(jīng)濟可行性,高鐵賺不賺錢是跟客流量相關的,日本的東海道新干線,就一直穩(wěn)賺不賠?!保▽嵙曈浾邚埪费樱?/p>
【人物簡介】
沈志云(1929-),湖南人,機車車輛動力學專家,中國工程院、中國科學院院士。1952年畢業(yè)于唐山鐵道學院機械系,1961年獲蘇聯(lián)列寧格勒鐵道學院技術科學副博士學位。曾任中國鐵道重載委員會副主任、四川省鐵道學會理事長、成都市科協(xié)主席等職,并獲詹天佑成就獎、國家科學技術進步一等獎等獎項。他為我國鐵路高速、重載運輸、高新技術發(fā)展和鐵路高等教育作出重大貢獻。(1495965079)