1959年12月11日,田红旗出生于河南省平顶山市鲁山县。
1978年3月至1981年12月,长沙铁道学院(今中南大学铁道学院)机械系铁道车辆专业学习。
1982年1月,毕业于长沙铁道学院机械系。
1985年9月至1988年12月,长沙铁道学院机车车辆系机车车辆专业硕士研究生学习。
1994年下半年,考入西南交通大学机车车辆专业攻读博士,师从孙翔老校长,后转学到中国空气动力研究与发展中心。
1996年9月至1999年12月,中国空气动力研究与发展中心空气动力学专业博士研究生学习,并于1999年获博士学位。
1982年1月,长沙铁道学院机车车辆系留校任教,1986年12月晋升讲师,1993年5月晋升副教授,1997年7月晋升教授。
2000年4月至2008年9月,中南大学教授、交通运输工程学院副院长(其间:2005年至2010年长江学者特聘教授)
2002年至2005年,田红旗历经3年沿线勘察,忍着剧烈的高原反应,足迹遍布整个青藏高原,在获得大量实地数据和预研的基础上,提出研建自动化大风行车安全指挥系统,立即得到立项批准。攻克一道道技术难关后,世界的“高原铁路大风监测预警与行车指挥系统”在这个团队手中建成并投入使用,实现了铁路运输应对恶劣风灾害能力的重大技术突破。
2003年10月,任“轨道交通安全”教育部重点实验室主任。
2008年9月至2010年4月,任中南大学校长助理、教授。
2010年4月至2016年8月,任中南大学副校长、教授。
2015年参选中国工程院院士。
2015年6月12日进入中国工程院院士第二轮评选名单。
2015年12月7日,当选中国工程院院士。
2016年6月至2017年6月,任中国工程院副院长。
2017年5月--,任中南大学校长、教授。
2018年1月,当选为第十三届中国人民代表大会代表。
2018年3月,任第十三届中国人民代表大会常务委员会委员。
科研综述
田红旗是在解决中国高速铁路空气动力问题、列车碰撞安全保护技术、恶劣风环境行车安全等方面取得系列原创性和工程应用成果。
主持研建世界上的“青藏铁路极端恶劣风环境下行车安全保障系统”
青藏铁路沿线风环境非常复杂,风力风向瞬变的极端恶劣天气频繁发生,年均大风150天左右,严重威胁铁路运输安全,成为这条雪域“天路”安全运营亟待解决的重大难题。并且国际上没有可以直接借鉴的技术。面对历史带来的机遇和挑战,从2002年起,田红旗历经3年沿线勘察,足迹遍布整个青藏高原,在获得大量实地数据和预研的基础上,提出研建自动化大风行车安全指挥系统,立即得到立项批准。抱着崇高的责任感和荣誉感,田红旗首先从研究风/车/路/地貌耦合空气动力特性入手,发现系列规律,提出此前世界上未见发表的分析理论,建立特殊风环境下避免列车倾覆的安全速度限值模型。
田红旗为保质按时完成任务奠定了理论基础。在研建大风监测预警与行车指挥系统中攻克了一道有一道技术难关,使捷报频频传出:位于风火山的无线智能测风站安装调试成功;辖域960km风区的无人值守测风站数据采集传输正常;世界唯一的“高原铁路大风监测预警与行车指挥系统”投入不间断运行。自2006年通车至今,青藏铁路大风环境下所有列车什么时候什么地点需要停轮、限速或维持常速均由该系统自动指挥调度。
经过3年不间断运营,该系统稳定可靠,已指挥列车停轮28次、限速385次,并且没有发生大风导致的行车事故。建立了青藏铁路恶劣风环境下行车安全保障系统,形成理论-技术-工程-应用集成系统。实现了铁路运输应对恶劣风灾害能力的重大技术突破。作为示范,该成果正在推广应用于兰州-新疆铁路、福州-厦门铁路、石家庄-太原铁路,以及京沪、武广等高速客运专线等。该成果是国家科技进步特等奖“青藏铁路工程”的核心技术之一,田红旗是该成果唯一获此奖人员。
2、建立铁路空气动力学研究体系,解决中国西部铁路提速和发展高速空气动力瓶颈问题
空气动力问题是铁路提速和发展高速的瓶颈。空气阻力过大、空气动力导致行车事故均严重制约列车速度提高,像高速列车空气阻力约占总阻力70%;列车高速交会、高速过隧道瞬态冲击压力及气压爆波冲坏车体和隧道结构,击坏人体耳膜等。列车是在地面上运行的长大物体,有一系列诸如列车交会、通过隧道、连续地面效应等与航空航天飞行器不同的空气动力问题。
因此,从90年中国发展高速铁路以来,在中国之外核心技术保密的情况下,田红旗针对亟待解决的铁路空气动力问题开展系统研究。构建中国列车空气动力学基础研究、技术研发、工程应用体系,使中国在该领域的研究步入国际前列。从“零”做起,历时3年于1998年主持建成与航空航天风洞试验互补、中国的“动模型试验系统”,居国际领先水平,成为研究轨道交通特有的列车交会、列车/隧道耦合空气动力效应不可替代的模型试验装置。
田红旗通过试验发现和理论建模,提出系列经过试验验证的分析理论,具有很高的学术水平和工程应用价值;主持开发填补中国空白的120km/h~500km/h各速度等级的列车空气动力学现场在线实车综合试验技术,建立中国列车空气动力学行车安全评估方法,成为铁道部承担铁路空气动力学行车安全评估的单位;创建列车气动外形结构研制、列车/隧道耦合气动结构优化、铁路气动运输模式确定等方法,为中国西部既有铁路规模开行250km/h、郑州-西安等高速客运专线运营350km/h,在列车、隧道、运输空气动力学方面提供了安全保障。
田红旗独立撰写出版的《列车空气动力学》是中国轨道交通领域在空气动力学方面的第一部学术著作。主持完成200km/h~350km/h的和谐号CRH2型动车组气动性能优化,完成全部已投入运营的共33种国产流线型列车外形与结构设计;主持完成200km/h~350km/h速度的成都-重庆、石家庄-太原、郑州-西安等西部铁路客运专线的列车/隧道耦合空气动力效应研究。
田红旗主持完成包括新疆等西部铁路在内的中国既有铁路6次提速的全部空气动力行车安全评估。解决了中国高速铁路建设的新车研制、隧道研建、气动运输模式确定等空气动力学方面的重大技术难题,为中国铁路空气动力学理论研究与工程应用做出开创性贡献。
截止2019年1月,田红旗获得国家技术发明二等奖1项,国家科技进步二等奖2项,国家科技进步特等奖1项,省部科技进步一等奖4项、二等奖2项。
截止2019年1月,田红旗国家发明专利10项。
截止至2019年1月,田红旗共出版学术专著、编著各1部;EI、SCI收录论文42篇。
田红旗部分已发表论文如下:
[1]晏红文,田红旗,龚志强.一种新型弹性联轴节的形状优化设计[J].铁道车辆,2007,45(5):4
[2]许平,田红旗,姚曙光.流线型列车头部外形设计方法[J].中国铁道科学,2007,28(1):76
[3]晏红文,田红旗,郭红锋,陈平,王明星,杨军.机车用橡胶缓冲器的研制[J].铁道机车车辆,2007,27(2):30
[4]许平,田红旗,姚曙光.流线型列车头部设计制造一体化方法[J].交通运输工程学报,2007,7(1):6
[5]姚松,田红旗.有限元刚度矩阵的压缩存贮及组集[J].中南大学学报:自然科学版,2006,37(4):826
[6]周丹,田红旗,鲁寨军.国产磁浮列车气动外形的优化[J].中南大学学报:自然科学版,2006,37(3):613
[7]刘堂红,田红旗,王承尧.不同磁浮列车外形的气动性能比较[J].国防科技大学学报,2006,28(3):94
[8]田红旗,许平,梁习锋,刘堂红.列车交会压力波与运行速度的关系[J].中国铁道科学,2006,27(6):64
[9]田红旗,周丹,许平.列车空气动力性能与流线型头部外形[J].中国铁道科学,2006,27(3):47
[10]刘堂红,田红旗,梁习锋.“长白山”高速列车与货车交会试验研究[J].中国铁道科学,2006,27(3):56
[11]何华,田红旗,熊小慧,梁习锋.横风作用下敞车的气动性能研究[J].中国铁道科学,2006,27(3):73
[12]许平,田红旗,姚曙光.流线型列车头部结构设计方法[J].中国铁道科学,2006,27(1):78
[13]谢素超,田红旗,姚松.板梁偏心连接结构有限元分析[J].交通运输工程学报,2006,6(4):5
[14]田红旗,苗秀娟,高广军.强横风环境下棚车侧壁外形气动性能[J].交通运输工程学报,2006,6(3):5
[15]田红旗.中国列车空气动力学研究进展[J].交通运输工程学报,2006,6(1):1
[16]姚松,田红旗.DKQ弯曲单元的构造及应用[J].交通运输工程学报,2006,6(1):16
[17]章易程,田红旗.渐开线齿轮传动供油能力的研究[J].润滑与密封,2006,(8):52
[18]鲁寨军,田红旗,周丹.270,km·h^-1高速动车模态分析[J].中国铁道科学,2005,26(6):18
[19]高广军,田红旗,姚松,许平.列车多体耦合撞击分析[J].中国铁道科学,2005,26(4):93
[20]江帆,陈维平,何华,田红旗.列车生活污水回用系统[J].中国铁道科学,2005,26(3):141
2010年获“光华工程科技奖”
2010年获“何梁何利奖”
中国科学技术发展基金第五届詹天佑科技成就奖
首届詹天佑青年科技奖
首批湖南省优秀专家
九五国家重点科技攻关计划优秀科技成果奖和先进个人
此次当选为中国工程院院士的中南大学副校长田红旗教授是湖南2015年新增院士中的一位女性。而这位女性却是带着团队冒着生命危险在雪域“天路”上与恶劣暴风抗衡的人。她是青藏铁路上的“驭风者”。(长沙晚报记者徐媛)
这是一位在“雪域天路”——青藏铁路上与恶劣大风打过“狠交道”的人。“坐着火车进拉萨”的旅客们也许不曾想到,正是她带领团队克服生死考验在“世界屋脊”上“与风共舞”,才确保了列车7年来在高原恶劣风环境下行车安全。(湖南日报记者张斌)
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