申政(左三)和同事讨论工作。 受访者供图
株洲日报全媒体记者/刘芳
通讯员/文轶洲
人物名片
申政,工学博士,曾获美国机械工程师学会卡尔曼奖、全国青年岗位能手、中国中车十大杰出青年、湖南省科技创新领军人才、湖南省青年科技工作者协会副会长等,现任中车株洲电机有限公司研究院副院长。
上周,36岁申政作为青年科学家代表,赴省科技厅参加一场座谈会,报告了自己在高铁领域的最新研究和设想。
“青年人才”“海归博士”“减振专家”“科学狂人”……作为中车株洲电机公司引进的高学历人才,申政有诸多光环加身。光环的背后,是他带领团队无数个日夜的努力付出、攻坚克难,是承受着常人无法承受的寂寞,站在打造“高铁名片”的最前沿,为我国高铁快速发展作出重要贡献。
攻克“复兴号”轴承偏心设计
选择决定人生方向。
申政获得博士学位后,有两个选择。
一个是留在某国际大公司,继续担任机械部门最年轻的主管工程师,“钱”途光明。另一个则是回到国内,寻找机遇,从头开始。
当时,正是中国高铁快速发展时期。高铁的崛起,让国人骄傲,让世界瞩目,也承载了无数中国人的梦想。这也成了申政的梦想,他选择回国加入中国中车,梦想干出一番事业。
轴承偏心结构这一特殊设计源自国外,中车引进该设计10多年来,虽然被广泛应用在国内多条干线的主力客运及货运机车上,但依然未能完全消化吸收其原理,始终无法实现该项设计的再创新和再应用。
2015年,中车开始研制中国首列“复兴号”动力集中型动车组,需要攻克轴承偏心设计这一关键难题。而这一难题,交给了刚回国不到半年时间的申政。
为抢占市场先机,公司要求申政和团队在不到4个月的时间里“吃透”这项技术,并完成相关改型设计。
申政每天与项目组一起进行计算、试验、分析、对比,每一个技术细节都反复思考。稍有灵感,便立刻在电脑前细心地进行编程计算。
科学家精神就是敢想、敢干、敢拼。申政总会有各种大胆假设,但经过细致严密分析求证,却全部被否决。面对反复的失败,申政也时常感到迷茫,被问题缠绕到彻夜难眠。
“技术研究中没有平坦大道,只有勤奋和创新。”那段时间,申政无畏失败,反复实验,一点一点建立数据模型,一步一步攻克技术难点。
终于,在离项目进度安排不到一个月的时候,已连续两天没有合过眼的他,在经历无数次的计算、分析、比对中发现了奥秘,解决了这一难题,成功指导关键设计,保障了全部3个型号“复兴号”动力集中型动车组的研发工作。
减振降噪技术
达到国际先进水平
基础试验研究就像是列车上的每一个螺丝钉,是保障安全的基础。
基础研究也是申政的强项。因此,他组建了一支由振动噪声电磁、流体传热、机械等多学科融合的青年科研团队,“啃”下了多块“硬骨头”。
列车运行中产生的噪音问题,一直是业内大难题。
“以前,我们在坐地铁的时候,总是会听到‘啾’的刺耳声。”申政向记者解释,这是由于地铁加速时,电磁场会产生力量,导致电机或周围结构产生振动,才会发出这种噪声。
响应“一带一路”战略,中车一直致力于拓展国际市场,而其对“噪音”的标准要求格外严格。为此,公司建设了全球最先进的噪音振动实验室。
2017年,面对难题,申政立足扎实的专业技术能力,反复对电磁噪声、气动噪声及机械噪声进行系统分析,通过对频谱测试结果不断优化,攻克了这一阻碍,让减振降噪技术达到国际先进水平。
目前,该成果运用于DM20荷兰调车机车牵引电机上,实现了全速度范围的噪声比IEC(国际电工委员会)标准低了20分贝,比国外同平台牵引电机降低了7分贝,获得了高度认可。产品主要应用于荷兰、德国及奥地利三国之间的调车作业及干线货运业务,为中国制造“走出去”奠定基础。
回国8年来,申政带领团队在减振降噪、高效运维、结构设计、轴承应用等领域先后开发20余项关键基础技术,成为销往全球各地的电力机车、动车组、地铁、风力发电和工业高效电机等30余项核心产品的“幕后英雄”。
为“绿巨人”解决“高反”
热爱,让人生一往无前。
2021年,当“高原绿巨人”——内电双源动力集中型动车组首次驶上“世界屋脊”西藏时,申政和小伙伴们欢呼雀跃,“像是看到自己的孩子毕业了”。
拉林线位属雪域高原地区,受高海拔影响,空气稀薄、气压低,空气密度只有平原地区的60%左右,牵引电机在运行中会产生大量的热,导致温升过高问题,就和人一样会产生“高原反应”。
为了解决这个问题,申政和团队成员将问题清单列了上千条,“全天候”攻关,经常吃饭时、睡觉前还在群里讨论。碰撞出火花,便立马行动,查文献、梳理思路、验证技术的可行性。
申政告诉记者,最终,他们结合运行环境因素,利用流体技术的仿真方法和优化设计理论,分析了强迫通风冷却风机在海平面及高原地区的动力性能对应关系,得出增大冷却风机轴功率的解决方案,从而解决了拉林线牵引电机温升过高的问题。
同事曹洪龙视申政为榜样。“他是典型的‘科学狂人’,几乎无时无刻不在思考问题。”更让曹洪龙佩服的是,“他还是‘行动派’,每次有了新的想法,都会第一时间付诸行动。”
申政感慨,不是每一次努力都会有结果,但每一次努力,都使我们成长。也正是这一次次的努力,一点一滴的成长和进步,最终才能为我们的人生加冕。未来,他还将继续立足节能减排、提高效率等方面发力,助推中国高铁实现更高质量发展。