在这里吹起汽车业界的“劲风”
有一股风,被称为“世界上最昂贵的风”,嘀嗒吹一秒就得花费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。
顾佳兰/文
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。因其所做出的突出贡献,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。
杨志刚
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20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须加上风洞这一环。
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。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。再次,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。最后,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上……
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,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%,省下的汽油价值将超过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。
同济大学上海地面交通工具风洞中心外观
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%,并且还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。而杨志刚最为高兴的是,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”试验,就是验证设计好的车型;而“开发型”试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。这从一个侧面显示了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。
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,杨志刚最希望传递给学生的,“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”。
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。这支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,自己领衔建成了世界上最好的风洞。但更大的成就感,是来自教师这一身份。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。
自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。
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近年来,嘉定凸显政策举措高度集成,构筑“1+X”人才政策体系。“1”指《关于实施“双高”人才计划,加快推进科创中心重要承载区建设的若干意见》,“X”政策包括《关于鼓励本区企业引进“海外工程师”的管理办法(试行)》《嘉定青年创新创业英才开发计划实施意见》等。
同时,嘉定立足人才服务高效精准,打造“1+10”科创人才服务直通模式。“1”指在嘉定双创大厦为人才创新创业提供全要素的便捷化的一站式服务,“10”指在区内重点园区建立10个科创人才服务直通站,实现办事“一口受理,一窗办清,一流要求”的目标,提高办事便捷度。
当前,嘉定正全力推进“双高”人才计划,围绕“引育用留”四个关键环节,提出了24条具有创新性、突破性和可操作性的政策举措。具体为:到2020年,通过制定“百千万”人才引进目标,全区新引进若干名以“诺贝尔奖”获得者、海内外院士为主体的顶尖人才及团队,掌握关键技术、带动新兴学科的战略科学家和领军人才100名,带动新兴产业发展的复合型创新创业领军人才1000名,新增加区域重点产业创新创业人才、急需紧缺人才、高技能人才、青年领军人才以及社会事业领域领军人才10000名。力争到2020年底,全区人才资源总量达40万名,人才资本贡献率达60%。
来源:区委组织部