宋潔

春秋、戰(zhàn)國時期，戰(zhàn)車盛行。那時，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，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，機電復(fù)合傳動成為未來高機動平臺的主要發(fā)展方向。高性能機電復(fù)合傳動裝置的研發(fā)，對我國國防戰(zhàn)車實力的提升，有著至關(guān)重要的作用。

“國防科研是國家安全的另一個戰(zhàn)場，不能有絲毫松懈。”北京理工大學(xué)機械與車輛學(xué)院副教授韓立金說。多年來從事大功率機電復(fù)合傳動技術(shù)的研究，積極參加裝甲車輛工程專業(yè)建設(shè)，他和團隊成員們對此深有體會。祖國的邊疆國防試驗場昂然挺立。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、矢志科研的濃厚氛圍，讓他在科研實踐中得到了進一步磨練，也更堅定了他科研報國的理想。

理想使然的國防研究路

“如果我看得遠，那是因為我站在巨人的肩上?！薄拔业某删?，當(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，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)機械與車輛學(xué)院地面武器機動工程專業(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。因為專業(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會，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任北京理工大學(xué)機械與車輛工程學(xué)院院長項昌樂（現(xiàn)為中國工程院院士），項院士對國防技術(shù)前沿有敏銳的洞察力，在坦克裝甲車輛傳動技術(shù)方面具有豐富經(jīng)驗，曾對美國未來戰(zhàn)斗系統(tǒng)（FCS）開展了一系列探索。當(dāng)時他就給了韓立金很多坦克裝甲車輛傳動技術(shù)領(lǐng)域方面的資料，在與項院士的科研交流中，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，韓立金開始師從項院士從事科研工作，當(dāng)時他們所在的實驗室叫做軍車室（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輪式裝甲車輛機電復(fù)合傳動重點預(yù)研項目，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，他將研究的重點放在大功率機電復(fù)合傳動項目的基礎(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。

為裝甲報國提供有力科技支撐

科技是國家強盛之基，創(chuàng)新是民族進步之魂。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)系國家全局和長遠發(fā)展的重大科技領(lǐng)域，積極搶占引領(lǐng)和帶動全局發(fā)展的戰(zhàn)略制高點，為科學(xué)技術(shù)進步和經(jīng)濟社會發(fā)展做出更大貢獻”是韓立金團隊不斷前行的初衷。多年來，他們利用大功率機電復(fù)合傳動技術(shù)，在系統(tǒng)集成與優(yōu)化、動力學(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)，我國坦克傳動的發(fā)展經(jīng)歷了機械傳動、液力機械綜合傳動、機電復(fù)合傳動等多個階段。從最開始59坦克機械傳動的仿制仿研，到99A主戰(zhàn)坦克液力機械綜合傳動的自主研制，再到未來新一代裝甲突擊裝備機電復(fù)合傳動的戰(zhàn)略引領(lǐng)創(chuàng)新發(fā)展，我國坦克傳動技術(shù)一直在不斷發(fā)展，并在某些方面已經(jīng)達到國際先進水平。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，韓立金團隊在進行相關(guān)的理論和技術(shù)研究時，需要對實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，韓立金團隊最為關(guān)注的是其機動性能，其次是燃油經(jīng)濟性。特別是在進行裝甲車輛機電傳動系統(tǒng)的研究過程中，韓立金團隊都會從方案到結(jié)構(gòu)、從系統(tǒng)集成到綜合控制、從功能到性能、從理論到試驗四個層面綜合考慮，對其展開攻關(guān)探索。

一直以來，韓立金團隊在功率流的優(yōu)化以及機電復(fù)合傳動系統(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。他說：“因為機電傳動涉及電功率流、機械功率流等不同功率流，我們要對其進行優(yōu)化，才能將車輛性能發(fā)揮到最好。高機動性、高功率密度和高效率是坦克傳動追求的目標(biāo)。效率高，可以提高燃油經(jīng)濟性，擴大戰(zhàn)車的作戰(zhàn)范圍，同時可以降低輔助系統(tǒng)的負擔(dān)?！?/p>

在這一背景下，韓立金團隊發(fā)明了機電復(fù)合傳動優(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力最優(yōu)驅(qū)動性匹配優(yōu)化方法，成果順利應(yīng)用于系列化機電復(fù)合傳動裝置的優(yōu)化設(shè)計中。

“在做機電傳動研究的過程中，因為涉及電機和機械系統(tǒng)等大功率的傳動系統(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電系統(tǒng)的協(xié)調(diào)控制來減少轉(zhuǎn)矩的波動，進一步減少車輛在縱向行駛時所遭受的沖擊，讓駕駛的性能更好。除此之外，在研究的過程中還會涉及電機轉(zhuǎn)子的動力學(xué)，如果機械系統(tǒng)安裝得不好，就會導(dǎo)致電機的轉(zhuǎn)子發(fā)生偏心，進而產(chǎn)生離心力，從而對整個系統(tǒng)的振動就會產(chǎn)生不利影響，而且會反向影響電機轉(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)計帶來了很大困難?！表n立金說。

在國家自然科學(xué)基金青年基金項目“多段式機電復(fù)合傳動系統(tǒng)非穩(wěn)態(tài)過程機電耦合動力學(xué)研究”的支撐下，韓立金和團隊成員一起，針對多段式機電復(fù)合傳動系統(tǒng)非穩(wěn)態(tài)過程的機電耦合動力學(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在復(fù)雜集成環(huán)境下的機電耦合機理，發(fā)動機與電機多動力驅(qū)動行星傳動系統(tǒng)耦合振動特性，以及多個電機與儲能裝置間瞬態(tài)工作特性。利用多領(lǐng)域統(tǒng)一建模的方法，建立了機電復(fù)合傳動系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)式全局耦合動力學(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理，在這一領(lǐng)域研究中奠定了堅實的基礎(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)計準(zhǔn)則，指導(dǎo)了機電復(fù)合傳動復(fù)雜軸系的匹配優(yōu)化設(shè)計，提高了大功率機電耦合系統(tǒng)的運行穩(wěn)定性，為機電復(fù)合傳動系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計和動態(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、工程機械車輛、越野車輛以及軍用車輛等大功率車輛的混合動力系統(tǒng)設(shè)計，產(chǎn)生了一定的社會效益以及軍用價值。

通過理論上可行的研究，進而做成產(chǎn)品，使機電傳動向新一代發(fā)展，進而推動國家國防技術(shù)的儲備，多年來，韓立金團隊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，他們腳踏實地、攻關(guān)實踐，時刻與企業(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，同時也保證了其在工程機械上的廣泛使用。

人工智能時代的國防技術(shù)升級

進入21世紀(jì)以來，世界科技發(fā)展勢頭強勁，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步而不斷進行升級。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俱進。

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)慣進行研究，并對地面起伏、坡度情況進行識別。在掌握了這些信息的前提下，以便駕駛?cè)藢囕v的動力傳動系統(tǒng)進行智能化管理。如今，韓立金團隊正針對這一層面，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隊成員所要突破的技術(shù)局限還有很多，新時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，定會對車輛本身進行重新定義，進而車輛的功能都會發(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，韓立金也將會和團隊成員一起，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，助力車輛動力傳動系統(tǒng)管理升級。

精心培育下一代國防科研人才

造就高素質(zhì)新型軍事人才是實現(xiàn)強軍夢和中國夢的根本保障。國防科技的發(fā)展和先進武器裝備的研制不僅需要一大批拔尖創(chuàng)新人才，同時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)計的能力要求很高，專業(yè)性很強。在韓立金看來，人才培養(yǎng)是一個長期的過程，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)生科研實踐和工程實踐訓(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)實習(xí)課程的指導(dǎo)，并作為核心參與構(gòu)建軍民融合實踐教學(xué)基地以及陸軍裝甲兵學(xué)院坦克拆裝與駕駛實習(xí)基地。

身處全國為數(shù)不多開展坦克拆裝與駕駛實地教學(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?！巴ㄟ^讓學(xué)生真正操作坦克，能夠使其切身體會到坦克的工作原理，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?！表n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)負責(zé)人創(chuàng)建坦克機動性虛擬仿真實驗項目，并榮獲北京理工大學(xué)優(yōu)秀教育教學(xué)成果獎二等獎1項（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，參與校級教改項目2項。由他負責(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；“車輛仿真技術(shù)”榮獲校研究生精品課程；“坦克裝甲車輛機動性虛擬仿真實驗”獲批北京市級虛仿項目，并獲得資格競逐國家級虛仿項目。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力量。

常有人問韓立金對自身價值和追求的看法，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。”

科研之路還在延續(xù)，報國之心志存高遠。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，他和團隊成員們還將圍繞國防和國家的重點戰(zhàn)略需求來開展相關(guān)科研工作，在無人裝備中進行更多有益的探索。在科研報國這項事業(yè)中，韓立金仍會孜孜不倦地奉獻著自己的光和熱。

專家簡介

韓立金，北京理工大學(xué)機械與車輛學(xué)院副教授。研究領(lǐng)域包括車輛傳動系統(tǒng)總體技術(shù)、機電復(fù)合傳動系統(tǒng)集成與綜合控制技術(shù)、車輛動力學(xué)與控制、混合動力車輛能量管理、機電耦合動力學(xué)、智能機動平臺等。

從事科研多年來，他積極參加裝甲車輛工程專業(yè)建設(shè)，是教育部長江學(xué)者創(chuàng)新團隊、工信部優(yōu)秀教學(xué)團隊核心成員，任新一代XX裝備推進系統(tǒng)主任設(shè)計師。曾主持完成國防“973”子專題、國家自然科學(xué)基金等多項項目，在國內(nèi)外期刊中發(fā)表學(xué)術(shù)論文35篇，在頂級期刊Energy發(fā)表論文2篇；以第一發(fā)明人授權(quán)專利6項、以第二發(fā)明人授權(quán)專利3項，其他專利8項。授權(quán)軟件著作權(quán)3項。曾獲得2019年高等學(xué)?？茖W(xué)研究優(yōu)秀成果獎技術(shù)發(fā)明獎一等獎1項、北京理工大學(xué)優(yōu)秀教育教學(xué)成果獎二等獎。