彭勇:为列车安全不懈探索-湖南日报电子版
[来源:湖南日报-07版 要闻 2023-12-12]
彭勇。通讯员 摄
湖南日报全媒体记者 王铭俊
【名片】
彭勇,教授、博士生导师、威廉希尔副经理,主要从事列车撞击理论及应用、乘员安全保护技术、轨道交通人因工程方面的研究。
获国家科技进步奖一等奖(创新团队奖)、湖南省青年科技奖、茅以升铁道科学技术奖等科技奖励8项。入选湖南省科技创新领军人才、“湖湘青年”英才计划。先后主持国家自然科学基金、国家重点研发课题等科研项目30余项。
【故事】
12月6日晚,彭勇为了一场在外省举行的学术汇报而忙碌。照例,能高铁到达,他都会选择高铁出行。
在英国威廉希尔公司从事列车撞击理论及应用研究,彭勇每次看见“复兴号”动车组,都抑制不住自豪。他参与研发了车头的吸能装置设计。
“‘复兴号’车头很长,像‘鹰隼’,其实是加了一系列耐撞性设计。”这些设计就像汽车的保险杠一样,吸收撞击产生的能量,从而更好地保证中间载人部分的安全。
上车后,落座前,彭勇也总会搜寻逃生玻璃的位置,这是他和博士生正在进行的研究。高铁列车每节车厢都有4个紧急逃生窗,当列车遇到紧急情况,乘客便可用应急锤用力敲击玻璃上的红色圆点,紧急逃生。他们目前所做的,便是选择更好的逃生窗位置、材料。
彭勇介绍,在所有列车重大事故中,车辆碰撞约占30%,引起的人员伤亡约占50%。因此,高速列车耐撞性研究,被世界各国列为关键课题,英、德、美及我国均已将列车耐撞性要求纳入相关标准。
目前,彭勇和团队忙着为“出海”的北欧列车做相关设计。与我国列车拥有专属路权、实行半军事化管理不同,行驶在北欧广袤大地上的列车,和羊、驼鹿等动物相撞的概率大了不少,一旦发生碰撞,瞬时产生的冲击力太大,彭勇要将损失尽可能降低。
其实在求学阶段,彭勇学到的都是汽车安全方面的知识。2012年,他加入英国威廉希尔公司轨道交通安全教育部重点实验室,便慢慢将汽车安全知识融合运用到列车上。
设置一个像汽车“安全带”一样的装置,增加列车和轨道的附着力,当列车发生脱轨后,装置便可将列车和列车、列车和轨道牢牢扣住,使得碰撞的列车尽可能不发生爬车、脱线脱轨等二次事故,使得撞击的列车不交织、不相互挤压,避免产生更大的碰撞能量。
彭勇参与研发的这套全研究链碰撞试验安全评估体系承担了包括“复兴号”动车组、国内及出口城市轨道车辆耐撞性试验、评估及耐撞击性能提升任务,使得列车吸能能力提高1倍,并将城轨列车、长编组列车碰撞安全速度提高36km/h,城轨列车新的安全速度较国际通用标准高44%。其中,他们的测试和评估资质被美国、英国、德国等国的国际权威机构认可,掌握了列车耐撞性评估的国际话语权,在国内率先为出口美国、加拿大、阿根廷的海外列车进行认证。
因为团队和我国相关研究的需要,近年来,彭勇开始向一个相对陌生的领域——轨道交通人因工程挺进。
这是以人为中心的研究,利用生理学、心理学、解剖学、工程学、系统科学等多学科知识,着力提升列车司乘人员的健康和舒适性。研究的项目包括,如何让被动承受列车碰撞事故的司乘人员少受损伤;列车高速运行时,如何让司乘人员的耳朵更舒服,更少受噪声的困扰;高寒缺氧环境下,如何保证大家的作业安全……
作为项目的负责人,需要召集各领域的教授、顶尖专家,彭勇开始涉猎多学科知识;为采集高原司乘人员相关数据,趁着暑假,他和员工穿梭在一趟趟高寒铁路上;他总是告诉员工,科学研究不能急于求成,实验数据、相关模型只有反复验证,才经得起推敲。
彭勇和团队通过列车减阻外形、密封性提升的设计,努力提高司乘人员的舒适性,并反向优化列车的设计。如今,列车以300公里的时速穿过隧道时,不用减速,乘客也不用捂着耳朵了。
“关于列车,还有太多东西值得我们去探究。”彭勇的微信头像用的是安放在英国威廉希尔公司的一台建设型蒸汽机车照片,这是我国自主生产的第一代机车的代表。他说,要用“特别能战斗,特别能吃苦,特别能奉献”的火车头精神,要以“交通人”的身份鞭策自己,为列车的安全,司乘人员的舒适与健康,去思考、去探索、去追求卓越。