宋 潔

韓立金

春秋、戰(zhàn)國時(shí)期，戰(zhàn)車盛行。那時(shí)，每輛戰(zhàn)車都配有一定數(shù)量的將士，故往往用戰(zhàn)車數(shù)量計(jì)算兵力?！豆茏印ど絿墶吩疲骸皣鵀閹熉?，戰(zhàn)車敺就?！薄稇?zhàn)國策·秦策一》也曾言：“戰(zhàn)車萬乘，奮擊百萬，沃野千里，蓄積饒多?！笨梢姂?zhàn)車在戰(zhàn)爭以及保衛(wèi)國家安全中所起的重要作用?，F(xiàn)代戰(zhàn)車與坦克一樣同屬于裝甲車輛大家族，到了21世紀(jì)，其作戰(zhàn)性能也越來越先進(jìn)，并在國家軍事作戰(zhàn)中起到了關(guān)鍵作用。

近年來，隨著信息化、智能化、全電化成為坦克裝甲車輛發(fā)展的趨勢，機(jī)電復(fù)合傳動(dòng)成為未來高機(jī)動(dòng)平臺(tái)的主要發(fā)展方向。高性能機(jī)電復(fù)合傳動(dòng)裝置的研發(fā)，對我國國防戰(zhàn)車實(shí)力的提升，有著至關(guān)重要的作用。

“國防科研是國家安全的另一個(gè)戰(zhàn)場，不能有絲毫松懈?！北本├砉ご髮W(xué)機(jī)械與車輛學(xué)院副教授韓立金說。多年來從事大功率機(jī)電復(fù)合傳動(dòng)技術(shù)的研究，積極參加裝甲車輛工程專業(yè)建設(shè)，他和團(tuán)隊(duì)成員們對此深有體會(huì)。祖國的邊疆國防試驗(yàn)場昂然挺立。從事科研以來，曾無數(shù)次踏足祖國科研重地的韓立金，內(nèi)心更是充滿著極大的使命感。這種聞令而動(dòng)、矢志科研的濃厚氛圍，讓他在科研實(shí)踐中得到了進(jìn)一步磨練，也更堅(jiān)定了他科研報(bào)國的理想。

理想使然的國防研究路

“如果我看得遠(yuǎn)，那是因?yàn)槲艺驹诰奕说募缟?。”“我的成就，?dāng)歸功于精微的思索。”從小，牛頓等物理學(xué)家的偉大成就與思想就一直在影響著韓立金。而那時(shí)，汽車夢想，還并沒有在他心中蔓延、生長。

2001年9月，韓立金順利考入北京理工大學(xué)機(jī)械與車輛學(xué)院地面武器機(jī)動(dòng)工程專業(yè)，并在大學(xué)四年的學(xué)習(xí)過程中，接觸到了在我國國防事業(yè)中起著關(guān)鍵作用的履帶裝甲車等，潛移默化中對這一領(lǐng)域產(chǎn)生了濃厚興趣。因?yàn)閷I(yè)成績優(yōu)秀，韓立金在本科三年級就獲得了提前保研的機(jī)會(huì)，可以選擇一位心儀的導(dǎo)師，早日接觸到相關(guān)科研工作。于是，韓立金慕名找到了時(shí)任北京理工大學(xué)機(jī)械與車輛工程學(xué)院院長項(xiàng)昌樂（現(xiàn)為中國工程院院士），項(xiàng)院士對國防技術(shù)前沿有敏銳的洞察力，在坦克裝甲車輛傳動(dòng)技術(shù)方面具有豐富經(jīng)驗(yàn)，曾對美國未來戰(zhàn)斗系統(tǒng)（FCS）開展了一系列探索。當(dāng)時(shí)他就給了韓立金很多坦克裝甲車輛傳動(dòng)技術(shù)領(lǐng)域方面的資料，在與項(xiàng)院士的科研交流中，韓立金對這一領(lǐng)域研究的了解也愈加深刻了。

研究生階段，韓立金開始師從項(xiàng)院士從事科研工作，當(dāng)時(shí)他們所在的實(shí)驗(yàn)室叫做軍車室（后改名為特種車輛研究所），所從事的研究工作主要包括坦克裝甲車輛的傳動(dòng)還有一些其他方面的技術(shù)研究。這一階段，韓立金曾參與了8×8輪式裝甲車輛機(jī)電復(fù)合傳動(dòng)重點(diǎn)預(yù)研項(xiàng)目，深入其中之后，韓立金發(fā)現(xiàn)這一領(lǐng)域研究充滿著極大的創(chuàng)新性與可能性。

2010年7月，韓立金順利獲得了北京理工大學(xué)機(jī)械與車輛學(xué)院車輛工程專業(yè)博士學(xué)位。博士畢業(yè)后，他將研究的重點(diǎn)放在大功率機(jī)電復(fù)合傳動(dòng)項(xiàng)目的基礎(chǔ)理論、應(yīng)用技術(shù)等方面的研究上，圍繞坦克裝甲車輛的關(guān)鍵技術(shù)開展一系列創(chuàng)新與探索。

拆裝駕駛實(shí)習(xí)

為裝甲報(bào)國提供有力科技支撐

科技是國家強(qiáng)盛之基，創(chuàng)新是民族進(jìn)步之魂。對于國家安全而言，軍事工業(yè)始終發(fā)揮著支柱作用。“瞄準(zhǔn)關(guān)系國家全局和長遠(yuǎn)發(fā)展的重大科技領(lǐng)域，積極搶占引領(lǐng)和帶動(dòng)全局發(fā)展的戰(zhàn)略制高點(diǎn)，為科學(xué)技術(shù)進(jìn)步和經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展做出更大貢獻(xiàn)”是韓立金團(tuán)隊(duì)不斷前行的初衷。多年來，他們利用大功率機(jī)電復(fù)合傳動(dòng)技術(shù)，在系統(tǒng)集成與優(yōu)化、動(dòng)力學(xué)與控制等領(lǐng)域的創(chuàng)新與應(yīng)用中不斷探索，在裝甲報(bào)國的科研道路上，一刻都未曾松懈。

不同于其他多數(shù)武器系統(tǒng)，我國坦克傳動(dòng)的發(fā)展經(jīng)歷了機(jī)械傳動(dòng)、液力機(jī)械綜合傳動(dòng)、機(jī)電復(fù)合傳動(dòng)等多個(gè)階段。從最開始59坦克機(jī)械傳動(dòng)的仿制仿研，到99A主戰(zhàn)坦克液力機(jī)械綜合傳動(dòng)的自主研制，再到未來新一代裝甲突擊裝備機(jī)電復(fù)合傳動(dòng)的戰(zhàn)略引領(lǐng)創(chuàng)新發(fā)展，我國坦克傳動(dòng)技術(shù)一直在不斷發(fā)展，并在某些方面已經(jīng)達(dá)到國際先進(jìn)水平。國防歷史也在預(yù)示著，對這一裝備系統(tǒng)展開深入研究，對我國的軍用設(shè)備戰(zhàn)斗力提升以及國防建設(shè)起著至為關(guān)鍵的作用。

相較于民用車輛來說，裝甲車的應(yīng)用工況更為惡劣，不管是其工作的溫度環(huán)境或者是地面對它的沖擊，都跟普通的民用車輛大有不同。所以，韓立金團(tuán)隊(duì)在進(jìn)行相關(guān)的理論和技術(shù)研究時(shí)，需要對實(shí)用工況做出更加周全及縝密的考慮，而這也是他們從事這一領(lǐng)域研究必須面對的困難。

在從事裝甲車等車輛的相關(guān)研究時(shí)，韓立金團(tuán)隊(duì)最為關(guān)注的是其機(jī)動(dòng)性能，其次是燃油經(jīng)濟(jì)性。特別是在進(jìn)行裝甲車輛機(jī)電傳動(dòng)系統(tǒng)的研究過程中，韓立金團(tuán)隊(duì)都會(huì)從方案到結(jié)構(gòu)、從系統(tǒng)集成到綜合控制、從功能到性能、從理論到試驗(yàn)四個(gè)層面綜合考慮，對其展開攻關(guān)探索。

一直以來，韓立金團(tuán)隊(duì)在功率流的優(yōu)化以及機(jī)電復(fù)合傳動(dòng)系統(tǒng)效率的提升、優(yōu)化等相關(guān)科研工作中積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)。他說：“因?yàn)闄C(jī)電傳動(dòng)涉及電功率流、機(jī)械功率流等不同功率流，我們要對其進(jìn)行優(yōu)化，才能將車輛性能發(fā)揮到最好。高機(jī)動(dòng)性、高功率密度和高效率是坦克傳動(dòng)追求的目標(biāo)。效率高，可以提高燃油經(jīng)濟(jì)性，擴(kuò)大戰(zhàn)車的作戰(zhàn)范圍，同時(shí)可以降低輔助系統(tǒng)的負(fù)擔(dān)。”

在這一背景下，韓立金團(tuán)隊(duì)發(fā)明了機(jī)電復(fù)合傳動(dòng)優(yōu)選方案，揭示了多功率流分配規(guī)律。提出多維非線性約束多動(dòng)力最優(yōu)驅(qū)動(dòng)性匹配優(yōu)化方法，成果順利應(yīng)用于系列化機(jī)電復(fù)合傳動(dòng)裝置的優(yōu)化設(shè)計(jì)中。

“在做機(jī)電傳動(dòng)研究的過程中，因?yàn)樯婕半姍C(jī)和機(jī)械系統(tǒng)等大功率的傳動(dòng)系統(tǒng)，其之間存在著一定的耦合作用。通過它，我們一方面可以通過機(jī)電系統(tǒng)的協(xié)調(diào)控制來減少轉(zhuǎn)矩的波動(dòng)，進(jìn)一步減少車輛在縱向行駛時(shí)所遭受的沖擊，讓駕駛的性能更好。除此之外，在研究的過程中還會(huì)涉及電機(jī)轉(zhuǎn)子的動(dòng)力學(xué)，如果機(jī)械系統(tǒng)安裝得不好，就會(huì)導(dǎo)致電機(jī)的轉(zhuǎn)子發(fā)生偏心，進(jìn)而產(chǎn)生離心力，從而對整個(gè)系統(tǒng)的振動(dòng)就會(huì)產(chǎn)生不利影響，而且會(huì)反向影響電機(jī)轉(zhuǎn)矩的輸入。這些多方面的影響耦合到一起，就給系統(tǒng)的設(shè)計(jì)帶來了很大困難。”韓立金說。

學(xué)術(shù)會(huì)議留影

在國家自然科學(xué)基金青年基金項(xiàng)目“多段式機(jī)電復(fù)合傳動(dòng)系統(tǒng)非穩(wěn)態(tài)過程機(jī)電耦合動(dòng)力學(xué)研究”的支撐下，韓立金和團(tuán)隊(duì)成員一起，針對多段式機(jī)電復(fù)合傳動(dòng)系統(tǒng)非穩(wěn)態(tài)過程的機(jī)電耦合動(dòng)力學(xué)問題，通過耦合工作界面分析與局部耦合系統(tǒng)建模，揭示了車用永磁同步電機(jī)在復(fù)雜集成環(huán)境下的機(jī)電耦合機(jī)理，發(fā)動(dòng)機(jī)與電機(jī)多動(dòng)力驅(qū)動(dòng)行星傳動(dòng)系統(tǒng)耦合振動(dòng)特性，以及多個(gè)電機(jī)與儲(chǔ)能裝置間瞬態(tài)工作特性。利用多領(lǐng)域統(tǒng)一建模的方法，建立了機(jī)電復(fù)合傳動(dòng)系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)式全局耦合動(dòng)力學(xué)模型，揭示其在模式轉(zhuǎn)換或換段等非穩(wěn)態(tài)工況下的多重耦合機(jī)理，在這一領(lǐng)域研究中奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

在相關(guān)科研技術(shù)的支撐下，他們還提出了系統(tǒng)剛度和偏心量的穩(wěn)定性設(shè)計(jì)準(zhǔn)則，指導(dǎo)了機(jī)電復(fù)合傳動(dòng)復(fù)雜軸系的匹配優(yōu)化設(shè)計(jì)，提高了大功率機(jī)電耦合系統(tǒng)的運(yùn)行穩(wěn)定性，為機(jī)電復(fù)合傳動(dòng)系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)和動(dòng)態(tài)精確調(diào)控奠定理論基礎(chǔ)。研究成果可應(yīng)用于公交車輛、工程機(jī)械車輛、越野車輛以及軍用車輛等大功率車輛的混合動(dòng)力系統(tǒng)設(shè)計(jì)，產(chǎn)生了一定的社會(huì)效益以及軍用價(jià)值。

通過理論上可行的研究，進(jìn)而做成產(chǎn)品，使機(jī)電傳動(dòng)向新一代發(fā)展，進(jìn)而推動(dòng)國家國防技術(shù)的儲(chǔ)備，多年來，韓立金團(tuán)隊(duì)一直秉持著這一奮斗目標(biāo)，從未懈怠。在將研究成果落地生根的道路上，他們腳踏實(shí)地、攻關(guān)實(shí)踐，時(shí)刻與企業(yè)以及研究所保持著緊密的合作，并在軍民融合的道路上，實(shí)現(xiàn)了極大的跨越與轉(zhuǎn)化。不但保證了相關(guān)技術(shù)研究在坦克裝甲車上的應(yīng)用，同時(shí)也保證了其在工程機(jī)械上的廣泛使用。

人工智能時(shí)代的國防技術(shù)升級

進(jìn)入21世紀(jì)以來，世界科技發(fā)展勢頭強(qiáng)勁，新一輪科技革命呼之欲出，坦克裝甲車輛的關(guān)鍵技術(shù)也在隨著信息化科技的進(jìn)步而不斷進(jìn)行升級。在韓立金看來，信息技術(shù)是信息化戰(zhàn)爭制勝的主導(dǎo)技術(shù)，也是信息化武器裝備建設(shè)的主要支撐。在這一背景下，國防科研人員更要與時(shí)俱進(jìn)。

在我國科技水平的不斷提升下，近年來視覺、慣性導(dǎo)航系統(tǒng)、雷達(dá)等傳感器設(shè)備也應(yīng)用到了裝甲車輛中。通過這些設(shè)備，裝甲車輛能夠獲得更多的信息，利用這些信息還可以對駕駛員的行為習(xí)慣進(jìn)行研究，并對地面起伏、坡度情況進(jìn)行識別。在掌握了這些信息的前提下，以便駕駛?cè)藢囕v的動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)行智能化管理。如今，韓立金團(tuán)隊(duì)正針對這一層面，開展與信息應(yīng)用相關(guān)的智能化研究。

立足當(dāng)下，韓立金深知自己和科研團(tuán)隊(duì)成員所要突破的技術(shù)局限還有很多，新時(shí)期他們更要迎難而上，不斷突破研究的困境，將其與國際接軌，甚至沖向國際前列。

伴隨著人工智能以及大數(shù)據(jù)的發(fā)展和進(jìn)步，相關(guān)的信息技術(shù)也應(yīng)用到常規(guī)車輛的控制和管理中，而這些技術(shù)與車輛系統(tǒng)結(jié)合之后，定會(huì)對車輛本身進(jìn)行重新定義，進(jìn)而車輛的功能都會(huì)發(fā)生全新的變化。在我國人工智能領(lǐng)域飛速發(fā)展的大背景下，韓立金也將會(huì)和團(tuán)隊(duì)成員一起，順應(yīng)信息科技的發(fā)展潮流，加速信息與汽車的融合，利用人工智能技術(shù)將人、車、路融合起來，通過相關(guān)的大數(shù)據(jù)手段或者其他的智能算法，助力車輛動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)管理升級。

精心培育下一代國防科研人才

造就高素質(zhì)新型軍事人才是實(shí)現(xiàn)強(qiáng)軍夢和中國夢的根本保障。國防科技的發(fā)展和先進(jìn)武器裝備的研制不僅需要一大批拔尖創(chuàng)新人才，同時(shí)也對高校特別是國防特色高校的人才培養(yǎng)提出了新的要求。如何應(yīng)國防建設(shè)所需、發(fā)揮高校所能，軍民融合培養(yǎng)更多高素質(zhì)新型軍事國防人才？多年來，韓立金一直在國防人才培養(yǎng)上有著自己的思考。

國防科技工業(yè)的最大特點(diǎn)是高新技術(shù)高度密集，重大武器裝備的研制對復(fù)雜系統(tǒng)分析和集成設(shè)計(jì)的能力要求很高，專業(yè)性很強(qiáng)。在韓立金看來，人才培養(yǎng)是一個(gè)長期的過程，專業(yè)思維的形成以及專業(yè)技術(shù)的錘煉需要多年的訓(xùn)練與培養(yǎng)。

在學(xué)生科研實(shí)踐和工程實(shí)踐訓(xùn)練不足的情況下，北京理工大學(xué)創(chuàng)新課程教學(xué)模式，為我國國防人才的培養(yǎng)注入了很多新生力量。如今，韓立金也在承擔(dān)著坦克構(gòu)造這一課程的教學(xué)以及坦克拆裝相關(guān)實(shí)習(xí)課程的指導(dǎo)，并作為核心參與構(gòu)建軍民融合實(shí)踐教學(xué)基地以及陸軍裝甲兵學(xué)院坦克拆裝與駕駛實(shí)習(xí)基地。

身處全國為數(shù)不多開展坦克拆裝與駕駛實(shí)地教學(xué)的學(xué)校，韓立金的學(xué)生們對這一教學(xué)模式充滿著興趣。“通過讓學(xué)生真正操作坦克，能夠使其切身體會(huì)到坦克的工作原理，再與所學(xué)的理論課程相對照，就能夠使他們對所學(xué)的知識更好地吸收。”韓立金說。為了能在這一領(lǐng)域取得更大的教學(xué)成效，他還作為技術(shù)負(fù)責(zé)人創(chuàng)建坦克機(jī)動(dòng)性虛擬仿真實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，并榮獲北京理工大學(xué)優(yōu)秀教育教學(xué)成果獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)1項(xiàng)（排3）。

除此之外，他還將科研案例引入到課堂，創(chuàng)建二維碼授課資源庫，建設(shè)研究型教學(xué)支撐網(wǎng)站，主持編寫規(guī)劃教材2項(xiàng)，參與校級教改項(xiàng)目2項(xiàng)。由他負(fù)責(zé)主講的“裝甲車輛構(gòu)造與原理”榮獲了校青年教師教學(xué)基本功比賽二等獎(jiǎng)；“車輛仿真技術(shù)”榮獲校研究生精品課程；“坦克裝甲車輛機(jī)動(dòng)性虛擬仿真實(shí)驗(yàn)”獲批北京市級虛仿項(xiàng)目，并獲得資格競逐國家級虛仿項(xiàng)目。從事教職工作多年來，他所培育的學(xué)生，已成為眾多企業(yè)以及科研院所的中堅(jiān)力量。

常有人問韓立金對自身價(jià)值和追求的看法，他直言自己并沒有太大的功利之心，反倒內(nèi)心充斥著一種“不以物喜、不以己悲”之感，對于身外的事物也看得很淡。而他一直秉行的便是：“不為功利，盡最大努力將自己想做的科學(xué)研究做好?！?/p>

科研之路還在延續(xù)，報(bào)國之心志存高遠(yuǎn)。一直以來。韓立金都在以自己的方式，詮釋著生命的意義。未來，他和團(tuán)隊(duì)成員們還將圍繞國防和國家的重點(diǎn)戰(zhàn)略需求來開展相關(guān)科研工作，在無人裝備中進(jìn)行更多有益的探索。在科研報(bào)國這項(xiàng)事業(yè)中，韓立金仍會(huì)孜孜不倦地奉獻(xiàn)著自己的光和熱。