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刘庆宽为学生讲解风洞结构和试验注意事项

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刘庆宽,男,中共党员,石家庄铁道大学土木工程学院教授、风工程研究中心主任、河北省风工程和风能利用工程技术创新中心主任。近20年,他始终坚持以国家和河北省重大战略需求为导向,在风工程科研平台建设、重大工程抗风关键技术攻关、科研成果转化应用以及前沿领域拓展布局等方面,取得了一系列令人瞩目的创新成就。2026年荣获全国五一劳动奖章。

“这是我们2009年建成的风洞……”4月30日,站在石家庄铁道大学风洞实验室内,触摸着风洞壁,刘庆宽感慨万千,眼里闪着光,一时间,他仿佛又看到了2007年春刚回到母校石家庄铁道大学时,那个踌躇满志的自己。彼时,国内基建蓬勃发展,但满足多功能试验需求的大气边界层风洞缺乏,没人想到,刘庆宽“学的是风”这个看似冷门的选择,竟开启了他一段持续近20年的驭风征程。

经过调研刘庆宽很快发现,国内可以开展多功能试验研究的风洞并不多,兼具大试验风速范围风雨风雪等多相流模拟的风洞更是凤毛麟角。“咱们国家的工程安全,必须得掌握在自己手里。”他下定决心,从零开始建一座功能多样,特色鲜明的风洞实验室。

筹建之初,鉴于经费紧张,为找到性价比最高的钢材,刘庆宽前后调研了50家供应商,实地考察26家,反复比较钢材类型、质量、产地、库存和报价等数据和参数,经过多次论证和修改方案、优化设计图纸,在2009年春,国际上首座回直流可变、双试验段的多功能大气边界层风洞终于建成。这个绿色的“大家伙”不仅能模拟高达80米/秒的强风——超过两倍多12级台风标准,还能复现从毛毛雨到暴雨的各级降雨,实现回流与直流模式的自由切换。正是这座风洞,后来支撑团队完成了国内外350多项重大工程的抗风专项研究。

2021年4月,距离北京冬奥会开幕已不足一年,刘庆宽接到了为张家口赛区云顶滑雪公园研发防风网的紧急任务。国际雪联对赛场防风网的要求极为严苛:建成后要让瞬时20米/秒的风速降到3.5米/秒以内的安全标准;防风网须耐严寒、强度大、阻燃性能好、透光性好、视觉效果好,还要能快速张开和收回以便压雪车通行。此前,此类技术在国内尚属空白,被国外垄断,国外方案报价高昂,工期的不确定性更是无法满足冬奥会的紧迫要求。

面对这道“卡脖子”难题,刘庆宽带领团队一头扎进了这场与风的较量中。风洞实验室里,他们反复调试模型,每一组数据曲线都要做到平滑精准。团队成员回忆,那段日子几乎天天连轴转,通宵达旦地投入到紧张的研发工作中。从材料选型、结构设计到现场安装的每一个环节,他都要求做到准确无误。经过无数次的参数调整、风洞试验、结构试验和数值模拟,团队终于攻克了全部技术难关。

2021年10月,当国际雪联专家验收完毕,并将这套防风网指标推荐为今后国际雪上赛事的新标准时,刘庆宽终于松了口气。最终,他们以国外方案五分之一的造价、四分之一的工期完成了任务。厚度仅4毫米的国产防风网,均实现了国际雪联的标准要求,从而确保了2022年北京冬奥会上,空中技巧和U型场地技巧两个场地上所有比赛的顺利进行。

作为一名高校教师,在科研指导中,他既严格要求学术规范,又给予学生充分的学术自由和发展空间。这种“严慈相济”的培养方式,确保了研究生的科研工作质量,也极大地促进了学生的自信心和成就感提升。截至2025年底,他已培养博士研究生6名、硕士研究生59名,其中,二十多人获评省级和校级优秀学位论文,两人获评国家高层次青年人才。

如今,刘庆宽这位“驭风者”用近20年的坚守与创新,正带领团队积极融合人工智能技术,将研究领域从传统风工程领域拓展到新能源和低空经济应用场景……“风虽无形,但我们的科研有方向,育人有温度,服务有力量。只要能为国家发展、人民安全做点事,再苦再累都值得。”刘庆宽如是说。在“驭风”的战场上,他的信心和决心始终坚定。

文/本报记者杨艳

图/本报记者杨磊涛