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冯江华: 几度从容牵巨轮
2017-04-28 07:58:00 湖南日报     [作者:]     [责任编辑:李 慧]      字体:【

2015年7月1日,中国标准动车。本版照片均由中车株洲电力机车研究所有限公司提供

冯江华

名片

冯江华,男,1964年11月生,湖南衡阳人,现任中车株洲电力机车研究所有限公司副总经理、总工程师。冯江华从事电气传动控制与系统工程研究工作28年,致力于列车牵引系统集成和平台产品工程化研究,参与建立了世界领先水平的自主高速、重载牵引控制技术、标准和产品体系,是我国电气传动领域杰出领军人才。获国家技术发明二等奖1项、国家科技进步二等奖1项;授权发明专利33件;组织制订国际标准8项(主持1项),荣获2016年度国家标准创新贡献组织奖。先后荣获詹天佑科学技术奖青年奖和成就奖、茅以升科学技术奖。

2016年3月31日,冯江华(后排右三)指导高速动车组永磁电机控制软件调试。(资料照片)

2016年3月31日,冯江华(左二)指导高速动车组永磁电机试验。(资料照片)

湖南日报记者 金中基 余蓉

高铁看中国。

美国总统曾在国情咨询报告中,对“陆地飞行”的中国高铁自叹弗如。而牵引高速列车巨轮前行的研发基地,就在湖南株洲。

有“中国电力机车摇篮”之誉的株洲,历史的荣光令人骄傲,今日之辉煌让世界瞩目。人们对创造“中国速度”的科学家由衷钦佩。

中车株洲电力机车研究所有限公司人才荟萃,精英超拔。他们专门研制牵引传动系列——人称电力机车的“心脏”和“大脑”。

冯江华,中车株洲电力机车研究所有限公司副总经理、总工程师,就是其中的杰出代表。

1

总跟着别人跑,

让人无所适从

“追求、超越、创新”,中车株洲所大门口8个大字在春雨中格外醒目。

4月11日,记者来此,见到冯江华,感觉他很普通平常,没有什么派头,说起话来平实亲切,是那种很容易接近的人。

也许是潜心于科研,操心过劳,今年53岁的他早生华发。从大学毕业分配的选择,到一直坚守科研不跳槽,他向记者坦言了自己的心路历程。

28年前,冯江华从浙江大学电机系硕士毕业。当年的电机及其控制是热门专业,毕业时他的同窗好友大多留在了大城市。在众多的选择面前,冯江华来到了株洲。

其时,中国电力机车很多领域还是空白,尤其是电力牵引技术对比国外还有很长的路要追赶。冯江华一进所里,刚好赶上搞交流传动技术。在科研攻关中,他深深地被老一辈科研专家的工作热情和认真执着的劲头所感动。他说:“有时候,为了一个技术问题,大家争得面红耳赤。‘技术面前人人平等’这种思想,一直影响着我。”

开始跟着师傅干,两年后,由于工作出色,冯江华肩上压上了一副“重担”——牵头组织交流传动电机高性能控制技术的研究。这在国内是空白,国外也仅有西门子等大公司实现了商业化。冯江华手里仅有的王牌是3个研究生。那个年代,研究生是稀缺资源。他带着团队从零开始。从数字化的控制系统设计,再到电路系统的控制保护,冯江华啃下了这块硬骨头。

“中华之星”动车组设计研发之际,冯江华做的交流传动系统方案,得到原铁道部领导高度关注,经常前来交流探讨。在用样机做试验时,冯江华发现,样机采用的油冷技术实用性不好,有一系列的缺点,便推荐用水冷技术。一开始不被认可,但冯江华“初生牛犊不怕虎”,坚持己见,最终说服了领导。

早些年,在交流传动系统研究上,面临着巨大挑战:一方面遭遇国外技术封锁,另一方面必须和国外领先的企业做一些合作。

1997年,冯江华负责把国外成熟的产品应用到“蓝箭”动车组。整整3年,冯江华一心扑在项目上,摸索,试验,调试,可最后在动车商业运营的时候还是出了问题。

“记得那一次,冯江华大年三十回家过年,一到家听说现场又出了问题。他那个心急啊,大年初一凌晨1点钟电话都还没停过。”冯江华的妻子柯思勤回忆说。

当时有一篇报道对冯江华的刺激很大。报道提出质疑:技术不成熟的后果应由谁来承担?

“产品是外方提供的,我们自己不掌握核心的技术,但出事了我们就要替外方背锅。这对我们技术人员的自尊心是极大的打击。”冯江华认为,一味地跟着别人跑,感到无所适从。这种状况必须要改变。

2

自主创新充满着艰难险阻

2000年的一次国际学术会议上,一位外国专家发表的“永磁同步牵引技术”的演讲吸引了冯江华。当晚,他久久不能入睡,仰望星空,思绪万千。

永磁同步电机能否应用于轨道交通牵引系统?别人是否已经在部署?是等着别人出成果再去学习借鉴,还是立刻起跑,与他们同台较量?

永磁牵引技术属于前瞻性核心技术,别说没有接触过,就连研究的对象也只是一个概念。“如同开一辆没有车灯的汽车,在黑灯瞎火的山路上奔跑,方向稍有把握不准,后果不仅仅是跑偏。”冯江华团队的核心成员许峻峰这样比喻。

“在‘交流传动时代’,我们是追赶者;在‘永磁时代’,我们要做竞跑者,抓住机遇,抢占制高点。”冯江华的话,激起了团队自主创新的豪情和雄心。

这是一场“老虎吃天、无从下口”的战斗。走进团队的办公室,从一副“板凳要坐十年冷,文章不写半句空”的对联中,可以想象出他们攻坚克难的决心与毅力。

试验室的灯亮得越来越早,也熄得越来越晚。终于,一台功率仅为5千瓦的永磁电机开发成功。此后,团队又研发了100千瓦的永磁驱动系统,并在2008年实现批量装车。如今,它已成功应用在国内10多个城市的6000多辆电动公交车上。

尝到了自主创新的甜头,冯江华立即将目光瞄准到技术难度更大、更为复杂的地铁领域。

试制,试验,讨论;再试制,再试验,再讨论……3年奋斗,首台样机完成全部地面试验。2012年底,永磁牵引系统在沈阳地铁成功装车,并实现了“零故障”载客运行10万公里的安全纪录。2016年首列“永磁地铁”全面投入长沙地铁1号线运行,填补了国内轨道交通领域应用永磁牵引系统的空白。30%的电机功率提升,是他们交出的精彩答卷。

但是,“永磁高铁”才是冯江华心中的制高点。最大的挑战在电机控温。在试验中,当电机温度过高,永磁体发生失磁,系统罢工。“为了解决这个问题,我们反反复复弄了半年,大家都快失去信心了。”许峻峰记忆犹新,“但冯江华没有放弃,他给大家鼓劲,反复开技术分析会。”

研发正值八九月份,南方潮湿、闷热,整个试验室就是一个巨大的蒸笼,最高温度达40多摄氏度。冯江华和他的团队日夜轮流蹲守,记录每一个细节、数据,浑然不觉已是汗流浃背。独特的冷却风道设计、轴承冷却设计、热管理技术,就在这样的“桑拿房”诞生了。

科研之路并非一帆风顺。永磁系统在高铁线路试验时,由于轨道坡度大,实行满手柄牵引、满手柄制动“野蛮操作”,跑了几个回合永磁电机就扛不住了。电机就这样被“扒下来”两次。

团队的自信心遭受重创,一些人想就此放弃。冯江华连续组织了两个星期的技术讨论会议,还设计了两套解决方案。最后,一套套试验,对比数据,花了3个月设计最优方案重新装机。这次机车在试验轨道上以时速380公里跑了一整天,没出任何问题。“真是好事多磨!多亏了冯总,不然我们也不会成功。”团队核心成员文宇良说起这件事,充满敬佩之情。

2015年6月24日,冯江华迎来了最为紧张的时刻——“永磁高铁”在北京环铁试验基地进行首件鉴定。当鉴定现场单台电机的功率显示达到690千瓦的时候,全场沸腾了!这意味着我国高速铁路拥有了国际上最先进的牵引技术,中国成为了世界少数几个掌握高铁永磁牵引技术的国家。“永磁高铁”因此获评2015年中国十大科技进展新闻。

“永磁时代来了!我们必将赢得世界的仰望!”冯江华心情激动而又十分自信。

3

保持技术敏感度,

总有“灵光一闪”

技术装在脑袋里,就总有一些奇思妙想。

2009年,冯江华偶然听一位同事介绍法国有一种新型单轨交通电车,就突然想到做一款适合中国道路情况的无轨电车。2013年,他组织团队研发胶轮智能轨道快运系统,目前已研发成功。这款长32米,宽度与公共汽车差不多,可乘坐300多人的无轨电车,因其智能控制、新能源、舒适度好、噪音小,已赢得市场关注。

冯江华还主持研发了世界上第一套中央商用空调永磁高速直驱系统。2015年4月,格力电器将装载永磁同步变频热泵离心机的中央空调作为其高端产品推向市场,并在人民大会堂正式投入使用。在与格力的合作探讨中,他又灵光一闪想到了光伏新能源技术,由此推出“不用电”光伏空调新方案。

展望未来,冯江华踌躇满志:“永磁技术不仅在轨道交通领域引发了技术革命,而且在新能源汽车、船舶电驱、特种装备等领域,有着广阔的前景。”

手记

潜心静气以致远

湖南日报记者 金中基

“非淡泊无以明志,非宁静无以致远。”采访冯江华归来,对诸葛之语感触尤深。

策划“走近科学家”这组报道时,总想把湖南最能说得起话的领域的科学家介绍给大家。我们的目光盯上了中车株洲电力机车研发基地。然而,刘友梅婉拒了,丁荣军也因事务推辞了,但他们都推荐了冯江华。我们又打电话、发信息去联系,也是一推再推。

作为中车株洲所的副总经理、总工程师,冯江华确实很忙,刚从外地出差归来,一连串的会,几天的日程安排得满满当当,我们的采访只好中午休息“插个队”。

中等个子,穿着普通,温文尔雅,很难想象他就是创造“陆地飞行”中国奇迹的科学家之一。

一辈子从事电力机车研究,且研究的是牵引传动系列,通俗地说是电力机车的心脏与大脑。

“一点不能马虎,一点走不得神。”这是他的深刻体会,也是他一贯的作风。他潜心贯注,一门心思搞研究。后来担任领导职务,开会出差多,同事说他“不是在飞机上,就是在去赶飞机的路上”,但他总是挤出时间学习钻研,无论坐飞机或乘火车,常常带着一叠研究资料阅看,有时一入迷误了下车,坐过了站。中车株洲所的王力回忆说,有一年春节,节后一上班,冯江华就去了国外学习,回来没进家门就直接到机场赴北京开会,特意叫同事从他的家里把换洗衣服送去。

冯江华倒没有过多地同我们谈他如何如何地忙,而是说攻关的环境、氛围如何好。28年前,他刚进所还是个小青年,与所里的领导见面打招呼都非常随意,没有上下级别之分,所里搞科研的氛围很浓。他说:“那时正逢科学的春天,自己感到遇上了好时代,心中涌动着澎湃的激情。这么多年,自己能一路走来,得益于搞科研的好环境。”

言语温柔,他很少说过重话。有时遇到技术问题纷争,冯江华也会据理力争,但事后又有些后悔,便说声“对不起,话说重了”。

“平台太重要了!”刚获得茅以升双料大奖的中车株洲所博士许峻峰,向记者谈起感受,“有老一辈科学家传承的科学精神,有一起团结搞科研的和谐氛围,才有株洲所今日崛起!”

株洲,中国电力机车的“摇篮”,从追赶到抢占制高点,夺取国际话语权,就是因为有一代代科学家的执着追求、潜心钻研、团结拼搏。

回长沙,与省书协主席鄢福初闲聊。他说,当一个好的书法家,要静得下心,不要被世事俗务所困扰。要成为大家,书法家如此,科学家又何况不是如此!

评说

热爱思考,

“大拿”风范

冯江华是一个特别爱思考的人,常常前一秒我们还在闲话家常,后一秒他就挥手示意喊停对话:“别出声,我在想一个问题。”说完,冯江华就从桌上拿出纸和笔来,若有所思地开始埋头写写画画。后来,我也习惯成自然了,只要他手一挥,我就尽量不去打扰他,为他营造一个自在思考的空间。

——冯江华的爱人柯思勤

2013年,我们受命研发胶轮承载同时能像有轨电车运行的车辆时,信心满满地到冯总办公室汇报,不料冯总听完报告就敏锐发现了问题:“这种方案与有轨电车相比运行误差有多少?运行时安全情况怎么样?”这让准备不足的我们顿时就懵了。尽管当时大家有点沮丧,却让我们认识到,我们不是在研发新型车辆,而是提出一种全新的、安全的、领先的运输方式。在冯总的激励下,我们创造性地提出了轨迹跟随无轨列车的概念,率先攻克世界先进的多轴转向控制技术,成功研制世界首列32米智能轨道快运列车……创造了一个又一个令人瞩目的标志性成果。

——中车株洲所基础与平台研发中心仿真技术部张陈林

2008年,公司承担大功率交流传动六轴7200千瓦电力机车项目,在环铁装车试验的紧要关头,出现变流器频繁过流问题。那时,冯江华是项目负责人,就在大家一筹莫展之际,他凭着深厚的技术积淀,提出调换脉冲顺序的解决方案,一个电话打到现场,问题就得到解决,让在场的技术人员领略到技术“大拿”的实力和风范。

——中车株洲所基础与平台研发中心张志学

国内首套大功率机车永磁牵引电机进行性能试验期间,冯总经常来到试验现场和我们一起干。有一次大家忙着连接导线,我发现冯总也“悄悄”蹲在地上和技术人员一起接线。我让他在一旁歇会儿,但他说:“最辛苦的是你们。永磁技术能在高铁装车应用全靠你们。接线事小关系却大,只有将这一根根导线准确连接好了,系统才能正常运行。”冯总对基层技术人员的关心和对研发工作的责任心,让我印象深刻。

——中车株洲所基础与平台研发中心变流器控制平台部黄佳德

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