郭孔辉:我的心始终与中国汽车事业一起跃动
2019-09-07 09:00:00 来源:中国汽车报

编前:郭孔辉,1935年7月出生于福州,教授、博士生导师。1994年当选为首批中国工程院院士之一。1956年毕业于吉林工业大学汽车拖拉机专业,分配到第一机械工业部北京汽车拖拉机研究所,1958年随单位迁到长春。1993年10月调任吉林工业大学副校长。先后主持完成多项中国汽车行业的重要基础性科研项目和一汽新型汽车的开发研制工作。被汽车界誉为将系统动力学与随机振动理论引入汽车振动与载荷研究的领先学者,中国汽车轮胎力学的主要奠基人,中国汽车操纵稳定性、平顺性领域的主要开拓者和带头人。现任吉林大学汽车学院名誉院长、汽车动态模拟国家重点实验室名誉主任。

■4年读4所大学 从学航空改为学汽车

1935年,我出生在福州一个家境富裕的华侨之家。新中国成立时,我正在读中学,当时我不太喜欢学习,是两位优秀的数学老师改变了我的命运。他们的循循善诱,使我喜欢上了学习,并立志要当一名为新中国工业化做贡献的科学家。中学毕业后,我以优异的成绩考取了清华大学航空专业。入学第二年,该专业并入北京航空航天大学。读到大三时,忽然有一天晚上,学校通知我和另外几位同学转学,原因是我们有海外关系。无奈,我转学到了华中科技大学汽车拖拉机系,该系后来并入长春汽车拖拉机学院(吉林工业大学前身)。大学4年,我读了4所学校,由学航空变为学汽车。也正是因为这不寻常的经历,才使我得以走进汽车领域,从此一生与汽车结下不解之缘。

学习期间,我喜欢提出质疑。大学三年级时,我做的课程设计题目是“汽车传动中应用自由离合器的设计”,这是汽车上不多见的结构。当时我能看到的资料只有苏联楚达科夫院士著的《汽车设计》。可正当我准备以该书的公式作为课程设计的依据时,却发现公式所计算的结果和我自己推导的结果差别相当大。“是不是公式错了?”起初,我觉得楚达科夫院士推出的公式不能轻易否定,但经过反复推导以后,我还是相信自己是对的。于是,我向指导老师报告。指导老师很年轻,表示不相信我。于是,我只好去找我一直很崇拜的力学老师荆教授。没想到,几天后荆教授对我说,他推导出的结果与我的相同。虽然这只是一个小小的创新,但给了我很大激励,激发了我钻研问题的兴趣和信心。之后,我不止一次对当时的教科书提出修正建议。

■拒绝出国继承父业 立志作出一番成绩

1956年,我大学毕业后分配到当时位于北京的第一机械部北京汽车拖拉机研究所(以下简称“研究所”)。后来,又跟随研究所搬到长春,直到1993年调到吉林工业大学任副校长。算起来在这个单位工作了37年。

现在的一汽技术中心,就是由原来的北京研究所(搬到长春成为长春汽车研究所)、一汽设计处在1980年合并而成的。合并后的第一任所长是耿昭杰,他两年后调任一汽厂长。

研究所搬到长春后,在现在的吉林工学院内。先后研究过空气悬架、农用车、40/60吨的矿用车、上海1吨半汽车、北京130轻卡设计分析与试验、黄河牌载重车、太脱拉林业用车等。研究时间最长的要算空气悬架、农用汽车等项目,以及几个有关“操纵稳定性”的课题。

20世纪60年代初,我的父母从马来西亚回国,希望我能跟他们一起去马来西亚,继承家族生意。当时父亲年龄大了,身体又不好,但商量再三,我还是违背了父母的意愿。1972年,我的母亲再次回国,含着眼泪拉着我的手说:“孔辉,下决心跟我走吧。”结果,我还是让老人一个人回去了。我觉得,国外的生活是比国内好,但我更热爱自己的祖国和自己选择的汽车事业。我认为,既然从事了汽车研究,就要做出一番成绩。

■一切从零开始 突破汽车空气悬架难题

空气悬架(早期称“悬挂”),是研究所最早的研究课题之一,研究工作可追溯到1956年。当时,我们有几个长春汽车拖拉机学院的第一届毕业生,在北京南池子的第一机械工业部汽车局汽车实验室做毕业设计,其中有4人做悬架的题目、两人做空气悬架、两人做油气悬架。

当时的空气悬架是针对解放牌载重汽车进行研究的,目标是希望每车节省100公斤弹簧钢。那时空气悬架在国外也是刚刚兴起,可参考的资料很少,更没有样车样件,我们就凭着敢想敢干的精神大胆创新,当时可以说一切从零开始。

1958年,我们研究出的空气悬架新产品,得到各方的支持。在“北京一号”无轨电车上进行了改装,并在北京朝阳门到阜成门的1路无轨电车线路上正式营运,历时6年,行程最多的几辆车都超过10万公里。我们也从无轨电车空气悬架运行中得到了一些经验,在此基础上又对空气悬架进行了改进,在解放牌汽车上应用空气悬架时改用挠性纵向单臂结构,整车性能得到重大改进。但结构简单的传统钢片弹簧悬架,仍然不能被结构较复杂的空气悬架所代替。

在空气悬架研制和试验中,我作为悬挂组组长,及时总结所遇到的问题,写了几篇总结报告,其中“悬架稳定性及其分析方法问题的探讨”及“空气弹簧特性理论初步研究”,曾在当时《汽车与拖拉机》杂志和《汽车工程》杂志发表。还有一篇“挠性单臂式悬架的基本问题分析”和“空气悬架开发应用中的几个基本问题”都曾在不同的学术会议上进行了交流。

■改进车辆操纵稳定性 成功驯服红旗这匹“野马”

1956年,汽车操纵稳定性研究课题被列入国家12年科学规划中。1963年,研究所的员工已经增至约900人,当时的汽车研究室分为整车研究室和底盘研究室。整车室负责汽车操纵稳定性研究,而底盘室分为传动组、悬架组、转向组、制动组和部件试验组等,从事有关底盘总成零部件的研究。当时我在底盘室,任悬架组组长。

1971年,我奉命带领一个研究小组到一汽轿车厂参加红旗轿车改型设计,轿车厂提出要重点解决高速操纵稳定性的要求。轿车厂认为我的理论基础好,要求我在参加悬架系统设计时,能够重点协助解决红旗轿车的操纵稳定性问题。

当时红旗轿车最大的问题是,在运行时跑不快。原因不在于马力不够,而在于我们不敢踩油门,车速快了它就像一匹未驯服的野马,你不知它会往哪儿跑。于是,我在参加红旗车设计分析的同时,接受了“红旗轿车高速操纵稳定性”课题研究任务。研究工作首先从试验评价方法和研制测试仪器入手。

在解决了陀螺测试仪研制之后,又遇到了一大难题,即高速试验问题。当时美国ESV(“实验安全车”)有一个试验规范,规定要做112公里/小时的“阶跃转向”试验。这种试验需要在长宽均不少于500米的专用试验场上进行。当时我国国内根本没有这么大的试验场地。

通过近一年时间的试验与理论探索,我们终于找到一种在宽度不超过60米的试验场条件下,可以进行满足美国ESV规范要求的高速操纵稳定性试验的方法。接着,我们又提出一系列评价分析方法。

1978年,正值第一次全国科学大会召开,“汽车高速操纵稳定性试验评价方法”课题获得全国科学大会奖。与此同时,我们开始转入汽车操纵稳定性的计算仿真理论评价方法和设计方法研究。在研究中,我深切体会到轮胎特性对汽车高速操纵稳定性的重要性,并着手设计研制我国第一个轮胎六分力特性试验台。1983年下半年,这个试验台研制成功,推动了我国汽车动力学理论的研究,并使汽车操纵稳定性研究取得了重大进步。

■仍将继续努力 为建设汽车强国尽自己所能

1981年初至1983年初,我受机械部选派,带着课题到美国密执安大学公路安全研究所进行为期两年的访问研究。两年中,我在汽车运动相平面分析方法、驾驶员行为模型与人-车闭环系统动力学仿真研究方面取得了显著进展。回国后,继续完成原机械部下达的“汽车操纵稳定性的计算机动态模拟”课题。当时,课题组用我从美国带回来的“苹果Ⅱ”型计算机夜以继日进行计算,对加速完成该课题起到了重要作用。1986年,该课题获部级科技进步一等奖,轮胎试验台研究获部级科技进步三等奖。

随后,结合一汽新产品开发,我们要研究解决CA141的过渡转向问题和轮胎偏磨问题,并开展了“汽车转弯制动稳定性研究”。经过各种抢救措施和几轮修改,基本解决了制动甩尾问题。这个课题的直接效益是避免了整个生产准备的返工,因而获得一汽科技进步一等奖,中汽公司科技进步二等奖和国家科技进步三等奖。

与此同时,为了将已有的研究经验成果分享给国内其他汽车企业,研究所与清华大学等单位共同制定了六项操纵稳定性试验方法标准,其中除了吸取ISO标准的基本内容外,还加上了我们自己在高速操纵性试验方法与评价方法的成果。后来又由研究所负责,清华大学等单位参加,提出了操纵稳定性限值,成为指导各汽车企业评价和提高汽车操纵稳定性的依据。

我始终认为,要自主开发核心技术,推进科研产业化;研发高端试验设备,强化开发能力;加强关键零部件自主创新和产业化,培育核心技术创新能力。我也将继续努力,尽我所能,为我国从汽车大国向汽车强国的转变尽自己的一份力量。

责编:孙焕玉

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