在學(xué)生眼里,他是科技達(dá)人;在同事眼里,他是工作狂人;在妻子眼里,他是不顧家的人;在黨員眼里,他是一面旗幟……遼寧工業(yè)大學(xué)汽車與交通工程學(xué)院院長李剛,是大家心目中公認(rèn)的“車癡”。
給汽車安上“萬向輪”
和汽車結(jié)緣,可以追溯到20世紀(jì)80年代。8歲的李剛想爬上一輛停在家門口的解放牌貨車模擬開一下,卻遭到一頓數(shù)落。從此,他幼小的心靈里充滿了對開車、造車的向往。長大后,李剛本科、碩士、博士讀的專業(yè),工作的崗位,都與汽車有關(guān)。
2014年,李剛的師兄、在吉林大學(xué)汽車工程學(xué)院工作的鄭老師發(fā)來一張照片:某國高速公路上,一輛車由于不能迅速轉(zhuǎn)向,導(dǎo)致相鄰四車相撞,事故現(xiàn)場慘烈。李剛想:“如果車輛能夠四輪一起轉(zhuǎn)向,就能減少或避免悲劇的發(fā)生?!贝藭r,某軍工企業(yè)也向他求援:為某軍用小型飛機制作一個萬向轉(zhuǎn)向平臺,解決在狹窄空間內(nèi)無法迅速掉頭轉(zhuǎn)向的問題。于是,他開始進軍新的領(lǐng)域。
從此,李剛的汽車開發(fā)實驗室常常徹夜燈火通明。辦公樓保安隊長特地叮囑新來的保安,這間實驗室不用檢查。兩年的寒來暑往,他帶領(lǐng)團隊重新設(shè)計汽車底盤、萬向輪、電氣系統(tǒng)、整車控制程序,成功為車輪增加了防抱死功能和電子穩(wěn)定性控制系統(tǒng),大型車輛在狹窄空間里不但可以原地掉頭,還可以實現(xiàn)360度轉(zhuǎn)向。目前,萬向輪的研究已經(jīng)進行到第六代。
帶領(lǐng)車隊實現(xiàn)新突破
2017年春季,獲知中國汽車工程學(xué)會要舉行第一屆“中國大學(xué)生無人駕駛方程式大賽”,李剛躍躍欲試。然而,他組建的團隊在無人駕駛方面尚處一片空白。于是,他帶隊到賽場“偷藝”,在5天的比賽時間里不停地攝像,累得手臂酸腫;到冠軍車隊所在高?!鞍輲煛保抿\的求知態(tài)度和探索精神感動了學(xué)校師生,學(xué)到了相關(guān)理論,滿載而歸。
憑借艱苦的鉆研和艱辛的探索,李剛帶領(lǐng)團隊先后攻克了線控底盤技術(shù)、環(huán)境感知技術(shù)、決策與規(guī)劃技術(shù)、軌跡跟蹤控制技術(shù)等一道道難關(guān)。當(dāng)團隊成員看到研發(fā)的無人駕駛賽車奔跑在學(xué)校廣場上,都流下了激動的淚水,把李剛抬起拋向空中……
2019年,李剛帶隊參加中國無人駕駛方程式大賽。在高速循跡比賽前,李剛提出:為了進一步提高賽車速度,要對程序進行更改。這個決定驚呆了所有人:萬一程序更改出現(xiàn)bug,就會導(dǎo)致賽車沖出賽道?!皡⒓颖荣惒粌H是為了獲得好成績,更是為了技術(shù)進步!哪怕失敗了,也在所不惜!”李剛一錘定音。經(jīng)過一番努力,程序更改效果良好,李剛團隊獲得了中國無人駕駛方程式大賽總冠軍。
成功的鮮花背后,是無數(shù)的荊棘。在一次比賽前,李剛團隊的賽車在制動測試時出現(xiàn)了問題,直接影響到參賽資格。李剛在現(xiàn)場召開“諸葛亮?xí)边M行研究,最終發(fā)現(xiàn)制動踏板結(jié)構(gòu)設(shè)計和材料選取不合理。當(dāng)天晚上,他們帶著精心修改后的圖紙,找到加工點連夜加工。次日凌晨4點多鐘,他們回到現(xiàn)場,進行安裝和測試。成功了!大家興奮不已,七嘴八舌地分享著喜悅。“噓——”有人示意噤聲,大家回頭看去,只見李剛坐在凳子上,發(fā)出了鼾聲。
李剛從2014年起指導(dǎo)車隊參賽,在原有燃油方程式賽車車隊基礎(chǔ)上,先后創(chuàng)建了電車隊、無人駕駛車隊。他帶領(lǐng)車隊參賽10年,先后獲得國內(nèi)外冠、亞、季軍10次,創(chuàng)新競賽國家級獎30余項。2017年,車隊在日本賽場獲得電車組總成績亞軍和4個單項獎;2019年,車隊在德國賽場獲得世界耐久賽第9名,結(jié)束了中國電車多年以來沒能通過車檢和沒有完賽的歷史。車隊被評為“中國大學(xué)生自強之星”科創(chuàng)團隊,李剛也先后獲得“中國方程式汽車大賽突出貢獻人物”、2023年度“中國大學(xué)生方程式大賽首屆最佳導(dǎo)師獎”等榮譽。
給汽車換“心臟”
科研需要激情與夢想,更需要展示與證明。
電車,可以簡單理解為把油車的發(fā)動機變成電機,也就是給汽車換“心臟”。這樣做的好處是:速度快,沒尾氣。產(chǎn)生了這樣的想法后,李剛帶領(lǐng)團隊依托電動方程式賽車研發(fā),在電機、電池、電控等方面進行了艱辛的探索和努力。
首次研發(fā)電動方程式賽車,出現(xiàn)了兩種極端狀況:電機安裝在底盤上,給電后,有時速度無法控制,一直在加速;有時電機卻不轉(zhuǎn)動。李剛和研發(fā)團隊查閱了很多資料、嘗試了很多方法,都無法解決問題。百思不得其解之際,他突然想起自己的“智囊團”——讀博的同學(xué)們建立的“車輛工程同學(xué)群”。李剛將問題拋在群里后,各種各樣的推斷涌現(xiàn)出來。有一個同學(xué)忽然問他:“是不是電磁干擾的原因?”李剛恍然大悟,立即對賽車的電源線、信號線進行屏蔽,經(jīng)過反復(fù)試驗,問題迎刃而解。
“最初,我們是用1個電機驅(qū)動賽車;后來,用2個電機進行驅(qū)動,通過獨立控制2個驅(qū)動輪,實現(xiàn)加速和轉(zhuǎn)彎;現(xiàn)在,我們已經(jīng)用4個電機進行驅(qū)動了?!崩顒偱d奮地說。10年來,李剛團隊持續(xù)革新,每年都能推出一臺體現(xiàn)新技術(shù)的新型賽車。
“衣帶漸寬終不悔?!苯?0年來,李剛埋首于車輛系統(tǒng)動力學(xué)及控制、汽車及零部件關(guān)鍵技術(shù)、新能源與智能網(wǎng)聯(lián)汽車前沿領(lǐng)域等方面的科研工作,主持和參與國家自然科學(xué)基金項目3項,遼寧省重點研發(fā)計劃、遼寧省重大科技專項、企業(yè)技術(shù)研發(fā)項目等30余項科研課題,發(fā)表論文100余篇,SCI、EI檢索50余篇,授權(quán)發(fā)明專利20余件,授權(quán)實用新型和軟件著作權(quán)80余項。他每天的行程基本是“三點一線”——教室、辦公室、實驗室,經(jīng)常十天半個月不回家。
今年年初,李剛?cè)脒x2023年度遼寧“最美科技工作者”。那一天,恰是李剛和妻子的結(jié)婚紀(jì)念日。很少回家的他親自下廚,張羅了一桌菜,深情地為妻子唱起一首歌:“軍功章啊,有我的一半,也有你的一半……”