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中南大学校长田红旗:在世界“轨道”插上科技红旗

来源:今日女报 点击次数:次 发布时间:2022年07月09日 作者:张秋盈

5年前,也是在一个毕业季的夏天,新上任的中南大学首位女校长田红旗对1.3万余名毕业学子致辞。她说:“做人,要‘能扛事儿’。”

如果仔细回望田红旗——这位中国工程院院士、中南大学首位女校长、国家技术发明二等奖等系列荣誉获得者的过往经历,你会发现,这句毕业赠言高度凝聚了她的人生经验。

从长沙铁道学院出发,到在世界轨道交通领域占据一席之地,再到湖南顶尖高校学府的掌舵人,田红旗的命运与共和国筚路蓝缕的铁路现代化路程一道,靠着“扛事儿”走到了今天。她开创性地解决了高速铁路的“驭风”难题,又让青藏铁路得以在高原上“逆风前行”,成为“坐上火车去拉萨”时不得不想起的“铁娘子”。作为一个女科技工作者,她的女性身份和成绩也如她的名字一样,成为下一代女科技工作者们心中的一面红旗。

人物档案

田红旗,1959年出生,中国工程院院士,中南大学校长。她是中国轨道交通空气动力学、列车撞击动力学两个领域开拓者,取得系列原创成果,创造多个第一。

与“铁老大”共同成长的光辉岁月

1978年3月,19岁的河南女孩田红旗来到湖南长沙,在南郊一个被称之为 “烂泥冲”的地方——长沙铁道学院,开始了她未来40多年的奋斗。

日后,长沙铁道学院将成为湖南顶尖学府中南大学的重要组成部分。在铁道学院铁道车辆专业,田红旗开始了科研的起点。

与她一起共同学习的,还有很多来自四面八方的青年才俊。这些年轻人还不知道,他们的使命,已经在1978年中国改革开放的步伐之下逐渐清晰。

在中国,铁路如此特殊。国民经济的大动脉——这是当时人们对铁路最通常的描述。在综合交通体系中,铁路始终发挥着骨干作用,煤炭、木材、矿石、粮食、化肥长期依赖铁路运输。除此之外,铁路还是大众化的运输工具。上世纪七八十年代,铁路运输能力不足,赶春运、凌晨在火车站打地铺,排队买火车票的画面还在不少人的记忆深处。据资料显示,上世纪八十年代,我国货运满足率只能够达到30%左右,而大众出行更是一票难求。

1978年,中国迎来改革开放的新时代,伴随着改革开放的步伐,中国铁路实施了一大批重点工程建设,致力于扩大路网规模。与此同时,它也瞄准了另一个目标:提高速度。这必然需要规模庞大而广泛深入的基础理论和建造技术研究。

田红旗凭借优秀的科研成绩,逐渐成为这支庞大的技术队伍中的一员。1982年田红旗留校任教,1988年获得长沙铁道学院机车车辆系机车车辆专业硕士研究生学位;1994年下半年,考入西南交通大学机车车辆专业攻读博士,师从孙翔老校长;后转学到中国空气动力研究与发展中心,研究解决轨道交通的空气动力学问题。

截至2007年,中国铁路共有6次大提速。在持续推进铁路现代化,推进铁路装备现代化的过程中,发展列车速度每小时200千米以上的“高速铁路”系统,一直是几代铁路人的梦想。但高速铁路系统是多种现代技术的集中表达,它涉及的研究领域并非近代铁路可比。从上世纪90年代开始,中国开始集中科研力量,展开包括勘察设计、土木建筑、机车车辆、运营管理等多平台的一体化研究。

田红旗的任务,与一个我们日常最熟悉,却容易忽视的东西——“空气”有关,尽管普通人可以对“空气”视而不见,但它却对高速列车的安全运行至关重要。

既是逆风而行,也是与风共舞

空气,在高速列车面前不再温柔。列车运行速度的提高,使得空气的动力作用对列车和列车运行性能产生影响,列车高速运行引起的气动现象也会对周围环境产生影响。因此,如何让高速列车更好地面对复杂的空气情况,是我国建设高速铁路系统的重要课题。

比如,我国幅员辽阔,崇山峻岭横亘在各类交通干线上。而高速铁路隧道的设计必须有一个特别的考虑。当高速列车进入隧道,前方的空气会受到挤压,这种挤压状态能够以声速传播到隧道出口,然后骤然膨胀,释放出较强的气压波,产生瞬间的冲击压力,这种气压爆炸,对隧道周围的设施、建筑物都会有影响,同时会产生一个很大的爆破声。

“改善列车通过隧道时的瞬态冲击压力这项研究进行了20多年。”田红旗说,她和团队设置了一个隧道口缓冲结构,这种结构会使压力逐步发生变化。尽管研究人员发现,隧道洞口断面越大,越能削减高速运行状态下所产生的气压波,但是从工程上来说,它有土方量、工程造价等等一系列问题,所以隧道断面,它只能是一个合适的值。“比如,我们国家京沪高铁,它的隧道断面是100平方米,这个断面,对我们改善列车通过隧道的瞬态冲击压力是比较合适的。”

作为改革开放后的新一代科研人,田红旗构建了我国铁路空气动力学基础与工程技术体系,并建立列车气动外形结构研制、列车/隧道耦合气动结构优化等方法,在空气动力学方面保障了我国既有铁路250km/h、又有高速客运专线350km/h安全运营。

正是有像田红旗这样的科研人一代又一代不懈奋斗,我国铁路从上世纪70年代的运力严重不足,到如今,高速铁路总里程超4万公里,遍及冷温带、热带,从零下40摄氏度到零上40摄氏度,稳居世界第一。

除了高速铁路世界第一,我国在轨道交通上还有一个世界瞩目的壮举,那就是“青藏铁路”。

青藏铁路沿线地区是高原大风主要集中地,年均大风150天左右。这种可怕的大风瞬时风速有时能达到每秒17米以上,破坏力非常大。在铁路沿线,大风可能对铁路桥梁、车辆、电信设备、线路造成不同程度的危害,甚至出现过风力过大导致火车被掀翻的事故。

2002年,研究青藏铁路沿线大风的特征以及提出相应的解决措施的任务落在田红旗肩上,当时,整个国际上都没有可借鉴应用的相关技术。

“青藏铁路格尔木到拉萨,大部分海拔都在4600米以上,它是无人区,风非常大,过去也没有人研究这里风的情况、风的大小等这些问题。”田红旗说,但她没有退缩,反而把高原研究工作回忆得很浪漫。“我们是去‘追风’,找风是一种探险。”

在那里,团队做了6年的实验。有一天,气温30多摄氏度,大家穿着短袖,谁知1个多小时后,气温突然降到零下20多摄氏度,一下子就降了50多摄氏度,而且风夹杂着暴雨、暴雪席卷过来,田红旗和同事们顶着寒风和雪花冰粒,在野外一站就是几个小时。风大得能把人吹走,田红旗就在雪地里打着钢钎,用钢绳绑住腰,坚持工作。还有一次,她因在高原上运动过多,产生高原反应,连续吐了十几个小时。

最终,他们研究出了世界唯一的“高原铁路大风监测预警与行车指挥系统”。该项专利作为“青藏铁路工程”的核心技术之一,获得国家科技进步特等奖,并经过持续研究与改进,广泛运用在新疆铁路、京沪高铁、沪昆高铁等铁路工程中。这一系统运行至今,从未发生大风导致的行车事故。

“顶流”高校的首位女掌舵者

现在,培养下一代科技人才,成了“田红旗”们的重任。2017年,田红旗被任命为中南大学校长,这是该校首位女掌舵者。

中南大学是教育部直属全国重点大学、国家“211工程”首批重点建设高校、国家“985工程”部省重点共建高水平大学和国家“2011计划”首批牵头高校。

田红旗算是学校自己培养的“子弟兵”,已在学校待了40多年,但要当好一名校长并不容易。在接任仪式上,她说:“我深感责任重大,压力巨大。这份新的工作安排,我唯有鞠躬尽瘁,不敢有丝毫懈怠。”

如今,这位女掌门已掌舵5年。她很少接受采访,作为校长,她留给外界的声音,大多与“专心科研”有关。

她在毕业典礼上告诫师生,中南大学迄今为止一切研究成果都是“仰望星空、脚踏实地”,用实干的心血和汗水“泡”出来的。“人的一生可能燃烧也可能腐朽。作为中南学子,我们不能腐朽,我们要燃烧起来!”

在全国人民代表大会上,她呼吁,要为科研人营造静心治学的条件,减少用在项目申报上的时间;要多给青年教师发展机会,让他们在科技创新中挑大梁、当主角。

她更关注女性人才的就业、发展问题。一次,她有些痛心地说:“女大学生、女研究生的就业难,特别是现在女大学生的就业形势严峻表现得日益突出,这种现象必须得到改变。” 基于这种观察,她多次在全国“两会”上提出,要关注女大学生的平等就业问题。

在刚刚过去的6月,她给予毕业生的忠告充满了时代浪漫,她说,世界之变、时代之变、历史之变正在以前所未有的方式展开,你会发现,只有从容,才能临危不乱;只有从容,才能理性选择;只有从容,才能笃行致远。

来源链接:http://jrnb.fengone.com/new/Html/2022-07-07/21790.html (2022年07月07日 第06版)


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