体验不一样的飞驰人生——走进中南大学先进轨道交通科普基地

文/本刊记者 唐娟珏 雷蕾

艾哈迈德贝洛大学代表团一行在铁路园参观

中学生科学营前来参观轨道车辆碰撞实验台

有这样一群人，24年来奋战在高速铁路、高原高寒铁路、风区铁路等重大工程科技创新一线，取得系列原创成果，创造多个第一，为中国高铁发展做出了重要贡献。

如今，这群人在继续进行科技创新的同时，又以“特别能战斗、特别能吃苦”的奉献精神，以“团队即我，我即团队”的集体主义精神踏上了科普的新征程。

在2018年度国家科学技术进步奖（创新团队）中，有他们的身影。但谈到科普时，他们却谦虚又谨慎，总说自己是科普事业的新兵。但骨子流淌着创新血液的他们相信，“既然我们能做好科研，也一定能做好科普！”

他们，就是中南大学先进轨道交通科研团队；他们拓展科普事业的主阵地，就是中南大学先进轨道交通科普基地（下称“科普基地”）。科普基地主要由列车气动特性研究展示平台、实车撞击安全展示平台、模型陈列馆、创客空间、铁路园、先进轨道交通科普馆等部分组成。

漫步在中南大学铁道校区，望向铁路园方向，在绿树掩映中，三台机车若隐若现。黑色机身的建设型蒸汽机车、绿色铁皮包裹的内燃机车、绿白相间的电力机车，春日的斜风细雨中，静立在铁轨上的机车如睿智的老人，静看时代变迁，见证着轨道交通技术的日新月异——

走近机车，领略不一样的高铁风景

“它们分别代表了中国火车机车的三个时代：蒸汽机车、内燃机车、电力机车时代，是我国轨道交通特别是中国铁路机车从无到有、从弱到强的三个重要发展历史阶段的里程碑式的标志。”科普基地志愿者高天宇向记者介绍道，“建设型蒸汽机车是我国早期铁路干线的主要货运机车之一，东风4型内燃机车是中国铁路第二代电传动柴油机车的首型机车，韶山3型电力机车是我国第二代客货用电力机车。”

高天宇兴致勃勃地告诉记者，在为小朋友讲解时，他们会讲一些浅显易懂的内容。而面对中学生和大学生，他们就会很好地结合相关专业知识进行介绍，激起参观者的求知欲。

“了解了机车的发展历史，想去亲自开一开，当一回动车驾驶员吗？”高天宇的神秘成功地激起了记者的好奇心和求知欲，在他的指引下，记者来到一栋红砖外墙的实验楼，在一个创客空间中，摆放着一个与真实动车组车头同等大小的舱体。

“此舱体为CRH动车组的仿真车型，设置有操纵台仿真系统、接口采集系统、前向视景仿真系统、侧窗视景仿真系统、动车组运行仿真系统、仿真驾驶舱体验系统等。”科普基地志愿者范超杰说得专业，可记者听来却有些迷糊。

“坐到驾驶室体验一下就了解啦！”范超杰让记者坐到驾驶座上，看着各种操作按键，记者不知道从何下手。

“脚下这个按钮是什么？是油门吧，汽车的这个位置就是油门。”

“你踩一踩不就知道了。”

“呀，原来是鸣笛的喇叭！”

看着记者一副什么都不会，又什么都好奇的样子，范超杰干脆为记者进行了“全套指导”。

“转动司机钥匙至占用位，将换向开关转至前进位，然后执行制动测试。”在范超杰的解说下，记者逐渐熟悉了操作。

“开起来了，速度越来越快了！”记者一手握着操纵杆，眼睛看着舱体前方电子屏上播放的飞驰而过的一排排树木，等速度稳定后，再按下自动驾驶模式按钮，看着列车从时速100多公里逐渐升至350公里，心里莫名涌上一种兴奋感，仿佛自己真的就是列车司机，“转弯了，咦，椅子好像也跟着动了！”

等记者过了一把高铁司机瘾，范超杰细致地介绍道：“该舱体完全模拟真实的列车操作，可以实现高度自动化操作，还可以选择天气模式，模拟在晴、雾、雨、雪等不同天气情况下的动车驾驶，在视觉上和体感上都高度仿真。”

在实验楼的不远处，似乎有一列高铁列车穿过丛丛绿荫，白色的车体，流线型的车头，一条鲜艳的红色腰线镶嵌在蓝色的玻璃车窗下。谁把高铁列车搬进了科普基地？仔细一看，这原来是一座高铁列车造型的建筑物，这里不仅是科研重地，也是科普的重要阵地，这里，就是中南大学高速列车研究中心列车气动特性动模型实验室——

亲历实验，感受不一样的中国速度

俗话说，“火车跑得快，全靠车头带”，稳定可靠的车头可以使列车如疾风迅雷。那么车头的设计制造有哪些讲究？在中南大学高速列车研究中心列车气动特性动模型实验室里，你可能就会有直观的感受。

走进实验室，映入眼帘的是两条170多米长的铁轨，两列高速列车模型相向对峙。“这是中南大学轨道交通安全研究团队自主研建，最高时速达500公里的目前世界上规模最大、国内唯一的‘高速列车气动性能动模型试验装置’。”科普基地张健老师向记者介绍。

动模型试验开始，只见两列模型车从轨道上相向呼啸而过，似乎只是一眨眼的工夫，模型车在轨道两端又戛然停住。张健介绍，0.23秒内，模型列车的时速可以从0加速至500公里；在0.32秒内，模型列车速度从时速500公里停下来。

“这里是我们的主要科普场所，来到这里参观的大中小学生看到这个试验绝对是惊叹连连的。”张健满是自豪地说。将科研场所作为科普基地的一部分，体现出了轨道交通科学家们的良苦用心。“我们让孩子们近距离体验到这些技术，看到无数的科学家们一代代努力奋斗的珍贵成果，就是希望他们了解高铁诞生和发展背后的艰苦过程，希望他们能像前辈们一样热爱祖国，为国家做出伟大的贡献。”

高速列车研究中心列车气动特性动模型实验室仿佛一列列车隐现在绿树中

除了动模型试验，列车空气阻力、列车交会压力波、列车风、列车噪声等具有极高学术和工程价值的科研项目在这里进行；中原之星、大白鲨、春城号、神州号、先锋号、新曙光等许多国产流线型列车外形与头部结构设计及气动性能研究在这里完成；时速200公里～350公里速度等级的客运专线列车-隧道耦合空气动力效应研究也在这里完成。

“列车碰撞事故造成的人员伤亡触目惊心，为提高列车的碰撞安全性能，给乘员提供被动安全保护，需要通过大量理论分析、数值计算、模拟仿真等方法研发耐冲击列车吸能安全车体，还要进行实车碰撞实验验证。”在动模型实验室旁边的碰撞实验室，张健告诉记者，带有吸能结构的车辆在碰撞实验台的轨道上，通过空气炮为动力的发射系统驱动试验车辆加速运动，试验车辆以一定的车速撞击固定在地面的刚性墙，所研究车辆的吸能结构会出现相应的压溃等变形，通过试验测试其变形量与冲击力等结果，进行实车碰撞实验验证。

记者在实验室电子屏播放的演示视频中看到，两节全尺寸的“复兴号”列车头对撞在一起，除车头的部分位置外，其他部位完好无损。“我们已发明了列车结构塑变吸能技术及装置，形成了具有完全自主知识产权的列车碰撞可控变形吸能技术，在结构、吸能等关键指标上明显领先于国外同类产品。它能吸收撞击产生的能量，从而保证中间载人部分的安全。”张健说，目前研究成果已应用于我国出口客运列车、国内城市地铁及轻轨车辆，大大提升了国内机车车辆产品的国际竞争力。

自2017年获批成为湖南省科学技术普及基地以来，科普基地的教授专家们两副担子一肩挑，两个责任一起扛，他们既是科研大咖，也是科普新兵。善于团队作战的他们以“特别能战斗、特别能吃苦”的奉献精神，希望在科普阵地上书写又一个辉煌——

活动多元，体会不一样的大咖科普

敢于做科普的科学家都是勇士，甘于做科普的科学家更是值得敬佩。

在科普基地，就有一批这样的科研大咖，他们潜心科研，同样也热衷科普。

近年来，以中国工程院院士田红旗，博士生导师梁习锋教授、高广军教授为主的科普专家团队面向社会大众进行了多次科普报告，接待了大量来自国内外的政府官员、不同行业专家与民众等，进行了多样化的科普交流活动……“中南大学先进轨道交通科普基地拥有一支以中国科协首席科学传播专家领衔的科普专家队伍，一支以大学生为主体的科普服务志愿者队伍。前来参观需要提前预约。”中南大学交通运输工程学院副院长、科普基地负责人彭勇教授介绍道。

近两年来，科普基地接待参观、访问和交流活动不少于1万人次，以田红旗院士为主的学科骨干面向社会大众进行科普报告100余次。

然而，科普基地在蓬勃发展的同时，也面临着“成长的烦恼”。

“科研与科普是相辅相成的，彼此不可分割。但科普基地建设要求不断提高，对科普工作也提出新的挑战。”做好科普不容易，这让彭勇“操碎了心”。

“科普是在越来越宽的领域里懂得越来越多，追求通识性。要把科普做好，就需要既能懂科学又能懂艺术，既能懂教育又能懂科学，既能懂传播又能懂科学的人才。而我们面对越来越多的参观者，越来越丰富的科普需求，亟需培养一支训练有素的学生科普志愿者队伍，完善科普管理工作的规范化体系。”彭勇说。

中南大学校长田红旗院士曾在2017届毕业典礼上对毕业学子们说：“我最想对你们说的两个词：担当和求实。担当，就是能扛事儿。对接国家重大需求、服务经济社会发展，是中南大学的生命所系、事业所为、特色所在……”

这句话，放在科普基地的建设者身上同样适用。“能扛事儿”的他们迎难而上，开展科普讲解培训、建设现代化轨道交通科普场馆、进行专题品牌科普活动……创新永无止境，挑战未有穷期，这是科普基地的科学家们的担当，也是他们为之奋斗的使命。※