本刊記者 王 輝

實(shí)現(xiàn)學(xué)科新跨越 迎接傳動(dòng)新希望
——記吉林大學(xué)機(jī)械科學(xué)與工程學(xué)院液力傳動(dòng)研究所

本刊記者 王 輝

專家簡(jiǎn)介：

馬文星，吉林大學(xué)機(jī)械科學(xué)與工程學(xué)院，教授，博士生導(dǎo)師。1983年畢業(yè)于吉林工業(yè)大學(xué)工程機(jī)械系，獲學(xué)士學(xué)位；1986年在吉林工業(yè)大學(xué)工程機(jī)械系獲碩士學(xué)位；1991年在吉林工業(yè)大學(xué)工程機(jī)械系獲工學(xué)博士學(xué)位；1994年-1995年先后到德國(guó)波鴻魯爾大學(xué)、多特蒙德大學(xué)做訪問學(xué)者。先后主持和參加完成國(guó)家863計(jì)劃專題課題“大型泵與風(fēng)機(jī)液力調(diào)速節(jié)能關(guān)鍵技術(shù)研究”等國(guó)家、部省級(jí)項(xiàng)目20余項(xiàng)；獲授權(quán)發(fā)明專利3項(xiàng)，實(shí)用新型專利3項(xiàng)；主持完成企業(yè)委托液力傳動(dòng)和工程機(jī)械研發(fā)項(xiàng)目近20項(xiàng)。發(fā)表學(xué)術(shù)論文70余篇，編著出版著作3部，參編設(shè)計(jì)手冊(cè)1部。

早在遠(yuǎn)古時(shí)代，我們的祖先就學(xué)會(huì)了用流水傳送木頭，用木頭滾動(dòng)代替人力傳送巨重物體等一系列巧妙的傳送方法，這才有了萬(wàn)里長(zhǎng)城的蜿蜒奇觀，才有了古埃及金字塔的千年聳立。而今，歷史的車輪還在滾動(dòng)，前進(jìn)的腳步還未停止，伴隨著科學(xué)技術(shù)的日益發(fā)展，傳動(dòng)技術(shù)從摩擦傳動(dòng)、帶式傳動(dòng)、齒輪傳動(dòng)、鏈傳動(dòng)，擴(kuò)展到了液壓傳動(dòng)、氣壓傳動(dòng)、液力傳動(dòng)，甚至是自動(dòng)傳動(dòng)，高科技化時(shí)代的來(lái)臨直接推動(dòng)了傳動(dòng)技術(shù)的跨越式發(fā)展。

在中國(guó)的北疆，白山黑水之地，有一所專門研究液力傳動(dòng)及自動(dòng)變速的研究機(jī)構(gòu)——吉林大學(xué)機(jī)械科學(xué)與工程學(xué)院液力傳動(dòng)研究所。作為國(guó)內(nèi)較早從事液力傳動(dòng)的研究機(jī)構(gòu)之一，自創(chuàng)立以來(lái)，它憑借日益發(fā)展的現(xiàn)代高新技術(shù)手段，成為推動(dòng)我國(guó)液力傳動(dòng)與自動(dòng)變速技術(shù)發(fā)展的特色團(tuán)隊(duì)之一。

近日，記者走進(jìn)這所歷史悠久，在我國(guó)液力傳動(dòng)研究領(lǐng)域取得眾多研究成果的研究所，采訪了該研究所負(fù)責(zé)人——馬文星教授。

歷史回顧——艱難歲月輝煌成就

1955年，我國(guó)著名汽車和液力傳動(dòng)專家、吉林工業(yè)大學(xué)羅邦杰教授一手創(chuàng)立了“液力機(jī)械傳動(dòng)與自動(dòng)操縱”學(xué)科方向。1975年羅邦杰教授創(chuàng)建吉林工業(yè)大學(xué)工程機(jī)械系同時(shí)組建了“液力機(jī)械傳動(dòng)研究室”，這就是吉林大學(xué)液力傳動(dòng)研究所的前身。

上世紀(jì)50年代末，是國(guó)家剛剛經(jīng)過戰(zhàn)爭(zhēng)洗禮，一窮二白，百?gòu)U待舉的年代?；蛟S，一個(gè)小小研究室的組建并沒能引起大眾的關(guān)注。但也正是在這樣的背景下，羅邦杰教授帶領(lǐng)研究室并指導(dǎo)研究生篳路藍(lán)縷，在專業(yè)領(lǐng)域闖出了一片天地，取得了顯著成果。曾于20世紀(jì)60年代與一汽合作，成功的研究和開發(fā)了“紅旗CA770”和“紅旗CA774”轎車液力自動(dòng)變速器，此舉開創(chuàng)了我國(guó)自主研發(fā)汽車液力傳動(dòng)與自動(dòng)變速的歷史。

上世紀(jì)80年代，研究室受廈門工程機(jī)械廠委托，對(duì)其裝載機(jī)用雙渦輪液力變矩器進(jìn)行改進(jìn)，改進(jìn)成功的雙渦輪液力變矩器有效地提高了液力元件的性能以及整機(jī)的動(dòng)力性和經(jīng)濟(jì)性。

之后，研究室又與大連液力機(jī)械總廠合作，開發(fā)了性能優(yōu)良的DFZFB323導(dǎo)輪反轉(zhuǎn)變矩器，并成功應(yīng)用于城市公共汽車。

回顧艱難歲月，更能突顯輝煌歷程。羅邦杰教授帶領(lǐng)研究室(后更名為吉林工業(yè)大學(xué)液力機(jī)械傳動(dòng)研究所)為我國(guó)培養(yǎng)了一批具有碩士、博士學(xué)位的從事液力傳動(dòng)設(shè)計(jì)、研究、生產(chǎn)、管理的高級(jí)專業(yè)人才，為我國(guó)液力傳動(dòng)事業(yè)的發(fā)展鋪設(shè)了康莊大道。

2000年吉林大學(xué)合校后，“液力機(jī)械傳動(dòng)與自動(dòng)操縱”學(xué)科方向更名為“液力傳動(dòng)與自動(dòng)變速”。之后，“液力機(jī)械傳動(dòng)研究所”也改為“液力傳動(dòng)研究所”。

新的旅程，新的篇章。更名后的液力傳動(dòng)研究所，迎來(lái)了新的發(fā)展契機(jī)。立足于新的專業(yè)發(fā)展前沿，研究所在學(xué)科方向帶頭人馬文星教授的帶領(lǐng)下，做出了諸多令人刮目相看的成績(jī)，在國(guó)內(nèi)處于領(lǐng)先地位。

液力元件激光粒子圖像測(cè)速（PIV）

新目標(biāo)新旅程——自主研發(fā)揚(yáng)帆起航

近20年來(lái)，美國(guó)、日本、德國(guó)、韓國(guó)等發(fā)達(dá)國(guó)家投入了大量資金和研究力量對(duì)液力變矩器進(jìn)行研究，以提高汽車和工程機(jī)械的綜合性能，特別是燃油經(jīng)濟(jì)性。其研究主要集中在高校和大型汽車公司，研究?jī)?nèi)容集中在采用現(xiàn)代計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)（CFD）方法對(duì)汽車、工程機(jī)械液力元件進(jìn)行設(shè)計(jì)優(yōu)化等方面，研究都已達(dá)到很高的水平。同時(shí)，國(guó)外實(shí)驗(yàn)手段先進(jìn)，尤其是近年來(lái)隨著激光技術(shù)、數(shù)字信號(hào)處理技術(shù)，圖形、圖像處理技術(shù)以及計(jì)算機(jī)技術(shù)的日益成熟和完善，由接觸式測(cè)量發(fā)展到非接觸式測(cè)量，由定性測(cè)量發(fā)展到定量測(cè)量，由單一方式測(cè)量發(fā)展到多種流動(dòng)顯示與測(cè)量方法并用的綜合測(cè)量，液力元件流場(chǎng)測(cè)試技術(shù)有了飛速發(fā)展。

國(guó)內(nèi)吉林工業(yè)大學(xué)在羅邦杰教授帶領(lǐng)下較早從事液力傳動(dòng)現(xiàn)代設(shè)計(jì)理論與方法的研究。吉林大學(xué)馬文星教授從上世紀(jì)80年代末開始液力傳動(dòng)三維流動(dòng)設(shè)計(jì)理論與方法的研究，其他國(guó)內(nèi)針對(duì)液力變矩器的設(shè)計(jì)研究主要集中在北京理工大學(xué)、哈爾濱工業(yè)大學(xué)、同濟(jì)大學(xué)等幾所高校，此外其他一些高校以及相關(guān)的廠家、研究院所也曾開展過相關(guān)研究。

綜觀我國(guó)工程機(jī)械領(lǐng)域，多年來(lái)雖液力變矩器全部已國(guó)產(chǎn)化，但基本都是引進(jìn)消化吸收的國(guó)外產(chǎn)品，自主研發(fā)產(chǎn)品較少。近些年來(lái)，隨著市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的激烈，作為傳動(dòng)系統(tǒng)核心部件，液力變矩器研發(fā)在我國(guó)越來(lái)越得到重視。在汽車領(lǐng)域除個(gè)別轎車變矩器等為國(guó)產(chǎn)外其它產(chǎn)品當(dāng)前大多依靠進(jìn)口，建立創(chuàng)新、獨(dú)立自主的液力變矩器研發(fā)之路迫在眉睫。

馬文星教授自接掌液力傳動(dòng)與自動(dòng)變速學(xué)科方向以來(lái)，致力于獨(dú)立自主的液力傳動(dòng)前沿技術(shù)研發(fā)工作。理論研究經(jīng)歷了二維流動(dòng)理論與方法到基于S1、S2流面的準(zhǔn)三維理論與方法，再到三維流動(dòng)理論與方法的過程。在工程機(jī)械和汽車液力傳動(dòng)與自動(dòng)變速理論與技術(shù)、液力傳動(dòng)元件現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法以及內(nèi)流場(chǎng)激光測(cè)速技術(shù)、工程機(jī)械與車輛動(dòng)力與傳動(dòng)系統(tǒng)最優(yōu)匹配與節(jié)能、風(fēng)力發(fā)電變速恒頻液力調(diào)速系統(tǒng)理論與關(guān)鍵技術(shù)、大功率泵與風(fēng)機(jī)液力調(diào)速節(jié)能理論與技術(shù)等多個(gè)方面進(jìn)行了廣泛深入的研究，其研究成果已經(jīng)逐步應(yīng)用于工程實(shí)際，而且正不斷致力于液力變矩器現(xiàn)代設(shè)計(jì)理論與方法的深入研究。多年來(lái)，為企業(yè)研發(fā)了多種型號(hào)的汽車和工程機(jī)械液力變矩器。

科研結(jié)碩果——“開山劈路”成就多

工欲善其事，必先利其器。認(rèn)定了要走獨(dú)立自主的液力傳動(dòng)與自動(dòng)變速設(shè)計(jì)、研發(fā)之路之后，吉林大學(xué)液力傳動(dòng)研究所開始致力于建設(shè)及完善這一學(xué)科方向的研究平臺(tái)。

研究所本身就有優(yōu)良資源優(yōu)勢(shì)。液力傳動(dòng)與自動(dòng)變速研究方向在“九五”、“十五”、“十一五”“211工程”和“985”學(xué)科建設(shè)中得到了重點(diǎn)建設(shè)。液力傳動(dòng)研究所擁有功率為350kW的液力傳動(dòng)試驗(yàn)臺(tái)，擁有先進(jìn)的激光粒子圖像流場(chǎng)測(cè)量系統(tǒng)（P I V）、激光多普勒測(cè)速系統(tǒng)（LDA）、流動(dòng)圖像采集系統(tǒng)等。

2004年，研究所購(gòu)置了一套STARCD流動(dòng)分析軟件，作為流場(chǎng)分析基礎(chǔ)平臺(tái)，進(jìn)行液力元件現(xiàn)代設(shè)計(jì)理論與方法的研究；2008年，研究所又添一“新成員”，購(gòu)置了一套動(dòng)態(tài)信號(hào)測(cè)試分析系統(tǒng)，這一系統(tǒng)能進(jìn)行液力元件的振動(dòng)、軸向力、溫度及轉(zhuǎn)矩等各個(gè)物理量的動(dòng)態(tài)測(cè)試和分析；2009年，研究所又購(gòu)置了20臺(tái)高性能計(jì)算機(jī)和5臺(tái)工作站，為進(jìn)行液力元件現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法研究和產(chǎn)品研發(fā)提供了良好的硬件平臺(tái)。

頻繁添置的最新先進(jìn)儀器設(shè)備猶如一件件能夠開山劈路的法寶利器，為研究所的研發(fā)之路鋪平了道路。多年來(lái)，液力傳動(dòng)研究所憑借手中掌握的“利器”，主持和參加完成國(guó)家自然科學(xué)基金“液力變矩器現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法”、國(guó)家攻關(guān)“大功率履帶推土機(jī)動(dòng)態(tài)匹配與創(chuàng)新研制”、 國(guó)家863項(xiàng)目“大型泵與風(fēng)機(jī)液力調(diào)速節(jié)能關(guān)鍵技術(shù)研究”等國(guó)家、省部級(jí)項(xiàng)目20余項(xiàng)；與工程機(jī)械、汽車領(lǐng)域企業(yè)合作緊密，主持完成企業(yè)委托液力傳動(dòng)和工程機(jī)械研發(fā)項(xiàng)目近20項(xiàng)，創(chuàng)造了較大的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。目前正在承擔(dān)廣西柳工機(jī)械股份有限公司“工程機(jī)械液力機(jī)械傳動(dòng)研發(fā)”、杭州前進(jìn)齒輪箱集團(tuán)股份有限公司“重型及特種車輛自動(dòng)變速技術(shù)研究”等項(xiàng)目。

項(xiàng)目成果獲部級(jí)科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)2項(xiàng)，獲授權(quán)發(fā)明專利3項(xiàng)，實(shí)用新型專利3項(xiàng)；在國(guó)內(nèi)外期刊上發(fā)表學(xué)術(shù)論文70余篇，編著《液力傳動(dòng)理論與設(shè)計(jì)》等著作三部，主編《現(xiàn)代機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)》“液力傳動(dòng)”篇，參與編撰《中國(guó)機(jī)械工程技術(shù)路線圖》液力傳動(dòng)部分。

在柳工指導(dǎo)節(jié)能型裝載機(jī)液力變矩器測(cè)試工作

人才培養(yǎng)——科研發(fā)展后繼有望

人才是科研事業(yè)發(fā)展最可寶貴的財(cái)富。自成立以來(lái)，吉林大學(xué)液力傳動(dòng)研究所在潛心科研的同時(shí)，不斷創(chuàng)新人才隊(duì)伍建設(shè)模式，呈現(xiàn)出領(lǐng)軍人才與創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)蓬勃發(fā)展的良好局面，人才隊(duì)伍的整體實(shí)力實(shí)現(xiàn)大幅躍升。

現(xiàn)在的學(xué)科方向帶頭人——馬文星教授于1962年8月生于吉林省梨樹縣。1991年于吉林工業(yè)大學(xué)工程機(jī)械專業(yè)獲工學(xué)博士學(xué)位并留校從事教學(xué)和科研工作。1994年至1995年作為訪問學(xué)者赴德國(guó)波鴻魯爾大學(xué)和多特蒙德大學(xué)進(jìn)修，從事液力元件CFD分析和流場(chǎng)PIV測(cè)試研究工作?，F(xiàn)任機(jī)械科學(xué)與工程學(xué)院液力傳動(dòng)研究所所長(zhǎng)，工程機(jī)械技術(shù)中心副主任；中國(guó)機(jī)械工程學(xué)會(huì)流體傳動(dòng)與控制分會(huì)委員，液力專業(yè)委員會(huì)副主任委員，中國(guó)液壓氣動(dòng)密封件工業(yè)協(xié)會(huì)專家委員會(huì)委員；柳工—吉林大學(xué)液力機(jī)械傳動(dòng)研發(fā)基地主任，柳工機(jī)械股份有限公司特聘專家。主要研究方向?yàn)橐毫鲃?dòng)與自動(dòng)變速和工程機(jī)械與智能控制。

“強(qiáng)將手下無(wú)弱兵”，在馬文星教授的帶領(lǐng)下，研究團(tuán)隊(duì)迅速成長(zhǎng)。師資力量上，目前學(xué)科方向經(jīng)過建設(shè)已有教授3人，其中博士生導(dǎo)師2人，副教授1人，講師4人，工程師2人，中青年教師均具有博士學(xué)位。在讀博士生17人，碩士生22人。

據(jù)統(tǒng)計(jì)，近十年來(lái)，“液力傳動(dòng)與自動(dòng)變速”學(xué)科方向已培養(yǎng)畢業(yè)碩士學(xué)位研究生30余人，博士研究生8人。與國(guó)內(nèi)有關(guān)企業(yè)合作，結(jié)合企業(yè)生產(chǎn)與研發(fā)項(xiàng)目，為企業(yè)培養(yǎng)畢業(yè)工程碩士5人，工學(xué)碩士2人，博士1人。

56年風(fēng)雨，56年輝煌。液力傳動(dòng)與自動(dòng)變速學(xué)科方向（包括其前身）可以說(shuō)是伴隨著新中國(guó)的成長(zhǎng)而成長(zhǎng)起來(lái)的，其中雖也有波折，也經(jīng)歷過重組，但更有輝煌和發(fā)展。

現(xiàn)在，液力傳動(dòng)研究所在馬文星教授的帶領(lǐng)下，正集全體研究人員之合力，開拓新局面，力爭(zhēng)在創(chuàng)新、獨(dú)立自主的液力傳動(dòng)與自動(dòng)變速研發(fā)之路上作出一番新的成就。正如吉林大學(xué)校歌里所唱的：人比山高，腳比路長(zhǎng)，跨越新世紀(jì)去迎接轟響的紅太陽(yáng)……對(duì)馬文星及其研究團(tuán)隊(duì)來(lái)說(shuō)，只要持科學(xué)之理念，創(chuàng)新思想，踏實(shí)苦干，就一定能迎接液力傳動(dòng)與自動(dòng)變速學(xué)科方向的美好新未來(lái)。