宋 洁

　　
　　
　　春秋、战国时期，战车盛行。那时，每辆战车都配有一定数量的将士，故往往用战车数量计算兵力。《管子·山国轨》曾云：“国为师旅，战车敺就。”《战国策·秦策一》也曾言：“战车万乘，奋击百万，沃野千里，蓄积饶多。”可见战车在战争以及保卫国家安全中所起的重要作用。现代战车与坦克一样同属于装甲车辆大家族，到了21世纪，其作战性能也越来越先进，并在国家军事作战中起到了关键作用。
　　近年来，随着信息化、智能化、全电化成为坦克装甲车辆发展的趋势，机电复合传动成为未来高机动平台的主要发展方向。高性能机电复合传动装置的研发，对我国国防战车实力的提升，有着至关重要的作用。
　　“国防科研是国家安全的另一个战场，不能有丝毫松懈。”北京理工大学机械与车辆学院副教授韩立金说。多年来从事大功率机电复合传动技术的研究，积极参加装甲车辆工程专业建设，他和团队成员们对此深有体会。祖国的边疆国防试验场昂然挺立。从事科研以来，曾无数次踏足祖国科研重地的韩立金，内心更是充满着极大的使命感。这种闻令而动、矢志科研的浓厚氛围，让他在科研实践中得到了进一步磨练，也更坚定了他科研报国的理想。
　　
理想使然的国防研究路
　　“如果我看得远，那是因为我站在巨人的肩上。”“我的成就，当归功于精微的思索。”从小，牛顿等物理学家的伟大成就与思想就一直在影响着韩立金。而那时，汽车梦想，还并没有在他心中蔓延、生长。
　　2001年9月，韩立金顺利考入北京理工大学机械与车辆学院地面武器机动工程专业，并在大学四年的学习过程中，接触到了在我国国防事业中起着关键作用的履带装甲车等，潜移默化中对这一领域产生了浓厚兴趣。因为专业成绩优秀，韩立金在本科三年级就获得了提前保研的机会，可以选择一位心仪的导师，早日接触到相关科研工作。于是，韩立金慕名找到了时任北京理工大学机械与车辆工程学院院长项昌乐（现为中国工程院院士），项院士对国防技术前沿有敏锐的洞察力，在坦克装甲车辆传动技术方面具有丰富经验，曾对美国未来战斗系统（FCS）开展了一系列探索。当时他就给了韩立金很多坦克装甲车辆传动技术领域方面的资料，在与项院士的科研交流中，韩立金对这一领域研究的了解也愈加深刻了。
　　研究生阶段，韩立金开始师从项院士从事科研工作，当时他们所在的实验室叫做军车室（后改名为特种车辆研究所），所从事的研究工作主要包括坦克装甲车辆的传动还有一些其他方面的技术研究。这一阶段，韩立金曾参与了8×8轮式装甲车辆机电复合传动重点预研项目，深入其中之后，韩立金发现这一领域研究充满着极大的创新性与可能性。
　　2010年7月，韩立金顺利获得了北京理工大学机械与车辆学院车辆工程专业博士学位。博士毕业后，他将研究的重点放在大功率机电复合传动项目的基础理论、应用技术等方面的研究上，围绕坦克装甲车辆的关键技术开展一系列创新与探索。
　　
为装甲报国提供有力科技支撑
　　科技是国家强盛之基，创新是民族进步之魂。对于国家安全而言，军事工业始终发挥着支柱作用。“瞄准关系国家全局和长远发展的重大科技领域，积极抢占引领和带动全局发展的战略制高点，为科学技术进步和经济社会发展做出更大贡献”是韩立金团队不断前行的初衷。多年来，他们利用大功率机电复合传动技术，在系统集成与优化、动力学与控制等领域的创新与应用中不断探索，在装甲报国的科研道路上，一刻都未曾松懈。
　　不同于其他多数武器系统，我国坦克传动的发展经历了机械传动、液力机械综合传动、机电复合传动等多个阶段。从最开始59坦克机械传动的仿制仿研，到99A主战坦克液力机械综合传动的自主研制，再到未来新一代装甲突击装备机电复合传动的战略引领创新发展，我国坦克传动技术一直在不断发展，并在某些方面已经达到国际先进水平。国防历史也在预示着，对这一装备系统展开深入研究，对我国的军用设备战斗力提升以及国防建设起着至为关键的作用。
　　相较于民用车辆来说，装甲车的应用工况更为恶劣，不管是其工作的温度环境或者是地面对它的冲击，都跟普通的民用车辆大有不同。所以，韩立金团队在进行相关的理论和技术研究时，需要对实用工况做出更加周全及缜密的考虑，而这也是他们从事这一领域研究必须面对的困难。
　　在从事装甲车等车辆的相关研究时，韩立金团队最为关注的是其机动性能，其次是燃油经济性。特别是在进行装甲车辆机电传动系统的研究过程中，韩立金团队都会从方案到结构、从系统集成到综合控制、从功能到性能、从理论到试验四个层面综合考虑，对其展开攻关探索。
　　一直以来，韩立金团队在功率流的优化以及机电复合传动系统效率的提升、优化等相关科研工作中积累了丰富的经验。他说：“因为机电传动涉及电功率流、机械功率流等不同功率流，我们要对其进行优化，才能将车辆性能发挥到最好。高机动性、高功率密度和高效率是坦克传动追求的目标。效率高，可以提高燃油经济性，扩大战车的作战范围，同时可以降低辅助系统的负担。”
　　在这一背景下，韩立金团队发明了机电复合传动优选方案，揭示了多功率流分配规律。提出多维非线性约束多动力最优驱动性匹配优化方法，成果顺利应用于系列化机电复合传动装置的优化设计中。
　　“在做机电传动研究的过程中，因为涉及电机和机械系统等大功率的传动系统，其之间存在着一定的耦合作用。通过它，我们一方面可以通过机电系统的协调控制来减少转矩的波动，进一步减少车辆在纵向行驶时所遭受的冲击，让驾驶的性能更好。除此之外，在研究的过程中还会涉及电机转子的动力学，如果机械系统安装得不好，就会导致电机的转子发生偏心，进而产生离心力，从而对整个系统的振动就会产生不利影响，而且会反向影响电机转矩的输入。这些多方面的影响耦合到一起，就给系统的设计带来了很大困难。”韩立金说。
　　在国家自然科学基金青年基金项目“多段式机电复合传动系统非稳态过程机电耦合动力学研究”的支撑下，韩立金和团队成员一起，针对多段式机电复合传动系统非稳态过程的机电耦合动力学问题，通过耦合工作界面分析与局部耦合系统建模，揭示了车用永磁同步电机在复杂集成环境下的机电耦合机理，发动机与电机多动力驱动行星传动系统耦合振动特性，以及多个电机与储能装置间瞬态工作特性。利用多领域统一建模的方法，建立了机电复合传动系统网络式全局耦合动力学模型，揭示其在模式转换或换段等非稳态工况下的多重耦合机理，在这一领域研究中奠定了坚实的基础。
　　在相关科研技术的支撑下，他们还提出了系统刚度和偏心量的稳定性设计准则，指导了机电复合传动复杂轴系的匹配优化设计，提高了大功率机电耦合系统的运行稳定性，为机电复合传动系统的优化设计和动态精确调控奠定理论基础。研究成果可应用于公交车辆、工程机械车辆、越野车辆以及军用车辆等大功率车辆的混合动力系统设计，产生了一定的社会效益以及军用价值。
　　通过理论上可行的研究，进而做成产品，使机电传动向新一代发展，进而推动国家国防技术的储备，多年来，韩立金团队一直秉持着这一奋斗目标，从未懈怠。在将研究成果落地生根的道路上，他们脚踏实地、攻关实践，时刻与企业以及研究所保持着紧密的合作，并在军民融合的道路上，实现了极大的跨越与转化。不但保证了相关技术研究在坦克装甲车上的应用，同时也保证了其在工程机械上的广泛使用。
　　
人工智能时代的国防技术升级
　　进入21世纪以来，世界科技发展势头强劲，新一轮科技革命呼之欲出，坦克装甲车辆的关键技术也在随着信息化科技的进步而不断进行升级。在韩立金看来，信息技术是信息化战争制胜的主导技术，也是信息化武器装备建设的主要支撑。在这一背景下，国防科研人员更要与时俱进。
　　在我国科技水平的不断提升下，近年来视觉、惯性导航系统、雷达等传感器设备也应用到了装甲车辆中。通过这些设备，装甲车辆能够获得更多的信息，利用这些信息还可以对驾驶员的行为习惯进行研究，并对地面起伏、坡度情况进行识别。在掌握了这些信息的前提下，以便驾驶人对车辆的动力传动系统进行智能化管理。如今，韩立金团队正针对这一层面，开展与信息应用相关的智能化研究。
　　立足当下，韩立金深知自己和科研团队成员所要突破的技术局限还有很多，新时期他们更要迎难而上，不断突破研究的困境，将其与国际接轨，甚至冲向国际前列。
　　伴随着人工智能以及大数据的发展和进步，相关的信息技术也应用到常规车辆的控制和管理中，而这些技术与车辆系统结合之后，定会对车辆本身进行重新定义，进而车辆的功能都会发生全新的变化。在我国人工智能领域飞速发展的大背景下，韩立金也将会和团队成员一起，顺应信息科技的发展潮流，加速信息与汽车的融合，利用人工智能技术将人、车、路融合起来，通过相关的大数据手段或者其他的智能算法，助力车辆动力传动系统管理升级。
　　
精心培育下一代国防科研人才
　　造就高素质新型军事人才是实现强军梦和中国梦的根本保障。国防科技的发展和先进武器装备的研制不仅需要一大批拔尖创新人才，同时也对高校特别是国防特色高校的人才培养提出了新的要求。如何应国防建设所需、发挥高校所能，军民融合培养更多高素质新型军事国防人才？多年来，韩立金一直在国防人才培养上有着自己的思考。
　　国防科技工业的最大特点是高新技术高度密集，重大武器装备的研制对复杂系统分析和集成设计的能力要求很高，专业性很强。在韩立金看来，人才培养是一个长期的过程，专业思维的形成以及专业技术的锤炼需要多年的训练与培养。
　　在学生科研实践和工程实践训练不足的情况下，北京理工大学创新课程教学模式，为我国国防人才的培养注入了很多新生力量。如今，韩立金也在承担着坦克构造这一课程的教学以及坦克拆装相关实习课程的指导，并作为核心参与构建军民融合实践教学基地以及陆军装甲兵学院坦克拆装与驾驶实习基地。
　　身处全国为数不多开展坦克拆装与驾驶实地教学的学校，韩立金的学生们对这一教学模式充满着兴趣。“通过让学生真正操作坦克，能够使其切身体会到坦克的工作原理，再与所学的理论课程相对照，就能够使他们对所学的知识更好地吸收。”韩立金说。为了能在这一领域取得更大的教学成效，他还作为技术负责人创建坦克机动性虚拟仿真实验项目，并荣获北京理工大学优秀教育教学成果奖二等奖1项（排3）。
　　除此之外，他还将科研案例引入到课堂，创建二维码授课资源库，建设研究型教学支撑网站，主持编写规划教材2项，参与校级教改项目2项。由他负责主讲的“装甲车辆构造与原理”荣获了校青年教师教学基本功比赛二等奖；“车辆仿真技术”荣获校研究生精品课程；“坦克装甲车辆机动性虚拟仿真实验”获批北京市级虚仿项目，并获得资格竞逐国家级虚仿项目。从事教职工作多年来，他所培育的学生，已成为众多企业以及科研院所的中坚力量。
　　常有人问韩立金对自身价值和追求的看法，他直言自己并没有太大的功利之心，反倒内心充斥着一种“不以物喜、不以己悲”之感，对于身外的事物也看得很淡。而他一直秉行的便是：“不为功利，尽最大努力将自己想做的科学研究做好。”
　　科研之路还在延续，报国之心志存高远。一直以来。韩立金都在以自己的方式，诠释着生命的意义。未来，他和团队成员们还将围绕国防和国家的重点战略需求来开展相关科研工作，在无人装备中进行更多有益的探索。在科研报国这项事业中，韩立金仍会孜孜不倦地奉献着自己的光和热。
　　
专家简介　　
　　韩立金，北京理工大学机械与车辆学院副教授。研究领域包括车辆传动系统总体技术、机电复合传动系统集成与综合控制技术、车辆动力学与控制、混合动力车辆能量管理、机电耦合动力学、智能机动平台等。
　　从事科研多年来，他积极参加装甲车辆工程专业建设，是教育部长江学者创新团队、工信部优秀教学团队核心成员，任新一代XX装备推进系统主任设计师。曾主持完成国防“973”子专题、国家自然科学基金等多项项目，在国内外期刊中发表学术论文35篇，在顶级期刊Energy发表论文2篇；以第一发明人授权专利6项、以第二发明人授权专利3项，其他专利8项。授权软件著作权3项。曾获得2019年高等学校科学研究优秀成果奖技术发明奖一等奖1项、北京理工大学优秀教育教学成果奖二等奖。