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有一种风,被称为“世界上最贵的风”,一秒钟要花一欧元。汽车必须在风洞中“吹”数百个小时,从概念创意、绘图设计到最终设计。长期以来,由于没有这种“风”,国内汽车企业每年都要花费数千万的外汇在国外做风洞实验,在汽车车身设计领域没有发言权。
2009年9月19日,随着嘉定第一个国内汽车风洞的建成和开放,这一切成为历史。如今,这股“风”正在推动中国汽车工业从中国制造转向中国设计。风洞的“所有者”杨志刚是风洞中心建设和运营的领导者。
人员档案
杨志刚,1961年8月出生,空空气动力学专家。现任同济大学上海地面运输风洞中心主任、同济大学学术委员会副主任、COMAC总研究工程师、COMAC北京研究中心总设计师。因其突出贡献,杨志刚荣获上海市重大项目优秀组织者上海育才奖、教育部中国高校通用汽车创新人才奖一等奖、2010-2014年上海市归侨侨眷先进个人,并获得国务院特殊津贴。
寻找机会“为国家做点什么”[S2/]
有人说,没有杨志刚回归中国,同济大学的上海风洞中心就不会建成,中国汽车工业的自主研发领域也不会快速发展。自20世纪80年代去美国以来,杨志刚有着令人自豪的工作经验和成就,他的湍流模型已广泛应用于汽车空空气动力学。
21世纪,中国人对汽车的关注逐渐开始从汽车生产延伸到设计、制造和测试。由于没有自己的风洞,国内汽车产业自主知识产权的研发和自主品牌的培育严重滞后。由于借用国外风洞不仅费用昂贵,而且周期长,因此有必要防止商业秘密的泄露。此时,为中国汽车产业链增加风洞是当务之急。
2004年,杨志刚回到中国探亲。时任同济大学校长的万钢找到了杨志刚,并给他发了一个“英雄帖”:“中国想造一个汽车‘风洞’,你会来吗?”
过来。杨志刚接受了“英雄帖”。四个月后,风洞项目获得批准,杨志刚回到中国,担任建造风洞中心的首席技术官。一个朋友曾经问杨志刚:你是不是经过综合考虑后,做出了放弃一切回到中国的理性决定?杨志刚摇摇头。“我人生中几乎所有重要的决定都是由情感决定的。我心里一直有一个简单的愿望:如果我有机会为我的国家做点什么,我不会放弃。”风洞的建造是一个机会,杨志刚感谢他给了他这样一个“为国家做点事”的机会。
1500多个风洞日夜不停地建造
汽车风洞有什么用?杨志刚有一个生动而流行的解释:它是汽车工程和美学的交汇点。通过产生巨大的“人造风”,模拟汽车的各种行驶条件和自然环境,为设计的汽车寻求最省油、最安全、最美观的外观,并使零部件获得最安全、最耐用的性能。
从零开始,建造汽车风洞不是一个容易的过程。在4年1500多个日日夜夜中,杨志刚带领R&D团队克服了困难。在规划之初,为了克服降低低频颤振的问题,R&D团队制作了1∶15模型风洞,并在随后的两年中设计了十多个方案,最终将低频颤振幅度控制在1.0%,而世界上同规格风洞的最高水平只能控制在1.4%。仅这一次,R&D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并投入试运行。建成的风洞拥有风洞项目的全部知识产权,与世界上同类风洞相比,造价降低了25%。"上海的风洞达到了国际一流水平!"杨志刚非常自豪。
据报道,上海风洞的四项关键指标已达到“世界第一”。首先,测力的精度最高。其次,在风洞中模拟汽车在地面上行驶的状态,地面模拟精度最高。第三,为了使汽车在行驶过程中尽可能安静,有必要在风洞中准确测量其行驶噪声,这就要求风洞本身发出的噪声非常小。为此,风速为每小时160公里的风洞噪音在国际上被用作一个指标。同济大学风洞的指数为61分贝,而此前同规模风洞的世界纪录为65分贝。分贝的差异意味着什么?当两个人同时说话时,只要他们的声音相差3分贝,一个人的声音就可以完全覆盖另一个人的声音。第四,环境模拟的范围最广。
在杨志刚和团队克服技术困难的同时,上海和嘉定区也在人才管理体制、政策法规、服务体系和综合环境等方面“克服困难”,以此来缓解像杨志刚、杨志刚这样专心于事业的人才的后顾之忧。近年来,上海先后建立了上海国际汽车城、紫竹科技园等12个国家级海外高层次人才创新创业基地。为高层次人才设立科技发展专项服务窗口和专项服务窗口。40 .定居、出入境、儿童学习等具体服务是“集中”的,科技项目申报可以“一次受理,全程办理”。
第一年完成了近100项测试
一辆银灰色的汽车缓缓驶进一个又高又宽的测试大厅,面对着敞开的洞门停下来,四个轮子紧贴着地面上移动的平衡带;悄悄地,一股微风从洞口吹来,吹过身体,风力越来越强,风阻数据在监控屏幕上跳跃...
这就是“空空气动力和噪声风洞”,它位于风洞的中心,主要为汽车设计服务。什么形状最省油、最安全、最漂亮?答案在于从多轮风洞试验中获得的第一手数据。
位于风洞中心另一侧的“热环境风洞”可以全面、逼真地模拟各种气候条件和汽车行驶条件。隐藏在汽车发动机、空调节器和雨刷等关键部件中的大大小小的“损伤”将在测试中完全暴露出来。
在每一个风洞实验中,我们经常发挥阻力、美观和乘坐舒适性的魔力,找到一个令人满意的平衡点。借助风洞,汽车设计师可以不断挑战空航空的“权威”,设计阻力系数更小的汽车。如果汽车减少8%-10%的阻力,相当于节省2%-3%的燃油;如果中国所有的汽车节省2%的燃料,节省的汽油价值将超过300亿元人民币。目前,普通汽车的阻力系数约为0.33,而市场上空气动力性能最好的汽车的阻力系数为0.28。杨志刚认为在风洞中,人们可以尝试挑战0.25。
每天,在风洞中心,大风扇照常运转,测试大厅里几乎没有空文件。经过一年的运营,包括上海通用和上海大众在内的风洞中心的客户数量持续增长...一年之内,它吸引了来自全国许多省市的近20家汽车制造商和高速列车制造商。油耗、风噪声、侧风稳定性、发动机冷却性能...一张测试表显示了一组数据:在运行的第一年,风洞中心已经完成了90多个车辆R&D测试项目和100多个测试模型,其中一半是新模型。今天,上海风洞已经成为亚洲“最繁忙”的风洞。
风洞中心的开放大大降低了中小型汽车企业的研发成本。根据风洞试验报告调整设计后,汽车设计师华创汽车动力有限公司将风阻降低了10%,并成功推出了自己的车型。除了传统的汽车领域,风洞中心还将在新能源汽车的自主设计和研发中发挥更重要的作用。让杨志刚最高兴的是,在风洞中心申请测试的汽车公司类型已经从“验证型”转变为“开发型”。所谓“验证型”实验是为了验证所设计的模型;然而,开发实验是在做实验的同时进行修改,以达到最佳的安全和抗风状态。这从一个侧面表明,中国汽车制造业已经从单一的模仿阶段转移到拥有自主知识产权的R&D。
非常重视教师的身份
如今,杨志刚身兼数职:上海地面运输风洞中心主任、同济大学学术委员会副主任、COMAC预研总工程师、COMAC北京研究中心总工程师等。每当一个外国朋友来访,当他介绍自己时,他总是先介绍他的老师身份。他说:“我的第一个身份是老师。”作为一名教师,杨志刚最希望把它传给学生。“除了知识,我主要希望学生能有一个追求——我希望不断提高自己,挑战自己,不断有更好更高的追求。”
2006年,同济大学作为亚洲第一支大学团队,参加了世界“极限重力汽车大赛”,在世界一流公司的竞赛中获得第二名。这个队的教练是杨志刚。
杨志刚说,他的成就感主要来自两个方面,一是风洞本身,他领导建造了世界上最好的风洞。但是更大的成就感来自老师的身份。杨志刚经常说:“风洞只是硬件。中国汽车工业的发展和创新更重要的是人才。”他知道,只有通过培养一批专业人才,风洞这一昂贵的实验工具才能成为国内汽车自主创新的智力引擎。
自2017年6月起,杨志刚担任COMAC预研总工程师、COMAC北京研究中心总工程师,负责COMAC一体化项目、未来民机项目、COMAC北京研究中心技术体系建设。
回国14年后,杨志刚每时每刻都实现了“为国家做点事”的初衷,他与千千数千名人才一起,把自己的智慧和才华奉献给了国家的腾飞。
同济大学上海地面运输风洞中心亮相
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近年来,嘉定突出政策措施的高度整合,构建了“1+x”人才政策体系。“1”指《关于实施“双高”人才计划和加快科技创新中心重要承载区建设的若干意见》,“X”政策包括:《鼓励本地区企业引进“海外工程师”管理办法(试行)》、《嘉定青年创新创业人才发展规划实施意见》等。
同时,嘉定基于人才服务的高效性和精准性,建立了科技人才“1+10”直接服务模式。“1”是指在嘉定双创大厦为科技人才创新创业提供全方位便捷一站式服务,“10”是指在区域重点园区建立10个科技人才直营服务站,确立“一地受理、一窗清、一流要求”的目标,提高办事便利性。
目前,嘉定正全力推进“双高”人才计划,围绕“引进教育、使用人才”四个关键环节,提出了24项创新性、突破性和可操作性的政策措施。具体而言,到2020年,通过制定“1亿”人才引进目标,全区将引进一批以“诺贝尔奖获得者”和国内外院士为主体的顶尖人才和团队,掌握关键技术,带动新兴学科发展。新兴产业发展有100名战略科学家和领军人才,1000名复合型创新创业领军人才,新增区域重点产业创新创业人才、急需人才、高技能人才和年轻领军人才。力争到2020年底达到40万人,人才资本贡献率达到60%。