我國南方某軍港,這一天,風和日麗,水深流緩,一艘我海軍新型艦船圓滿完成專項試驗徐徐駛進港灣,盛裝迎接的海軍將領和戰士排成兩列,向勝利歸來的艦船致以軍禮,碼頭上滿是鮮花和掌聲。
這艘艦船裝備了我國自主研發的新型動力系統。發動機歷來被視作船舶的“心臟”,這種被譽為“中國心”的新型動力系統,則是我國科技人員的原創性成果,擁有完全的自主知識產權,其整體技術達到了國際先進水準,部分技術處於國際領先地位,被業內公認為是21世紀某新型艦船的標誌性技術之一,在國防現代化建設中具有重大的軍事意義。
在碼頭迎接的人群中,心情最為激動的要數中國船舶重工集團公司七一一研究所金東寒研究員。作為新型動力系統的主任設計師,該項目前不久獲得了國家科技進步一等獎,此刻,他感到了成功的欣慰,更感到了使命的神聖。
他又想到了自己身後的團隊,他為自己領銜的這個團隊而感到自豪與驕傲。他深知,一個大型科研專案成功的背後,必定有一個堅強的團隊。這個項目國家投入資金數億元,前後經過20多年的技術攻關,凝聚著兩代人的心血。正因為有了這支富有創造力的團隊,才會有今天的累累碩果和突出成就,有一位領導是這麼評價的:在他們身上集中體現了“公而忘私的奉獻精神,嚴謹求實的科學精神,知難而進的拼搏精神,團結合作的協作精神。”
“為了國家的利益,我們願意保持沉默”
國防科研工作有它的特殊性,金東寒和他的團隊多年來努力拼搏、攻關奪隘,在技術上實現了重大突破,為國防建設做出了重大貢獻;但由於工作的特殊性,為了國家的利益,他們甘於寂寞、默默奉獻。
七一一研究所開展該新型動力研究,始於上世紀八十年代初。1985年,金東寒來到七一一研究所攻讀博士學位,成為國內該領域的第一位博士。當初科研設施簡陋,科研經費短缺,專案前景也並不明朗,但金東寒憑著對這個專業的熱愛,執著地從事於特種發動機的研究。博士畢業後他面臨著多種選擇,國外的親戚也有意邀請去國外發展,但還是毅然決然留在七一一研究所,因為他不僅熱愛這個專業,更加意識到這個專業方向對國防建設的意義。
金東寒是努力的,他從零部件的研製開始做起,先後承擔過燃燒器等關鍵部件的研究工作,他工作一絲不苟,盡心盡力;金東寒也是幸運的,他遇到了報國的機會;金東寒更是令人欽佩的,加入這個團隊不久,很快就以睿智、博學、嚴謹和執著顯示出自己的才華,博得了大家的信任,逐步成為這個團隊的領軍人物。在他的帶領下,經過“八五”、“九五”的研究,12項關鍵技術被他們相繼突破。
這一專案技術含量高、難度大,所涉及的多項技術均屬前沿技術,在國際上也只有個別國家掌握。所以,每一次突破,都意味著他們對國際先進水準的一次超越:
他們發展特種發動機仿真技術,使我國該類發動機性能分析理論處於國際先進水準,解決了該技術發展的理論問題;
他們攻克了發動機換熱器換熱強化、工作容積優化、流阻最小化、換熱均勻化等難題,採用管內流阻一致化控制技術,實現加熱管均勻換熱;
他們攻克了高壓燃燒和燃氣再迴圈技術,創建了燃氣再迴圈分析模型和試驗裝置,發展了計算方法和試驗技術,解決了小空間高強度完全燃燒、流場與溫度場均勻分佈、燃燒壓力穩定控制等技術難題。
1998年,他們研製成功了擁有完全自主知識產權的我國第一台特種發動機原理樣機。2002年,又研製成功了工程樣機,總體水準達到了國際先進水準,部分技術處於國際領先地位。
在完成一系列全系統演示驗證試驗後,該動力裝置成功地裝備於某新型艦船,並順利地完成必要的試驗,交付用戶使用,實現了由科研成果向實用裝備的轉化。這無疑打破了國外的技術封鎖,使我國該型裝備躋身于世界先進行列。
能夠取得這樣的業績,使他們充滿了成就感,但遺憾的是,這些突破性的學術成果無法公開發表,但他們沒有絲毫怨言,支撐他們的是一種信念、責任和使命感。
“辦法總是有的,只是我們沒有找到而已”
這是金東寒研究員經常對同事,也是對自己說的話,在實際工作中一碰到困難,他堅信“辦法肯定是有的”,然後全力去尋找答案,正是這種做事方式使得他和團隊的同事們克服了一個又一個困難,攻克了一個又一個難關。
金東寒做事很講究方法,善於運用其多學科的融合能力,創新性地解決跨學科的技術難題。如:該發動機由於高度的非線性,控制系統很難用數學模型來描述,專業研發人員經過長期努力,某參數的控制精度始終難以達到控制要求。一時間課題研究陷入困境。
他得知後,主動來到試驗室,與相關技術人員一起分析,尋求答案。在得知課題組運用了多種經典和現代控制方法仍未奏效後,他提出應跳出常規思維,不要拘泥於使用一種學科知識去解決問題。
在他的啟發和共同參與下,確定了以發動機性能計算為基礎,運用系統辨識方法,結合專家經驗,採用智慧控制策略的技術方案。為確定各檔工況的工質前饋量和提前時間,他與技術人員在試驗現場連續工作三天三夜,反復測試和確定方案,最終滿足了控制要求並優於國外指標,標誌著這項技術的取得了重大突破。
在該新型動力裝置走出實驗室的過程中,他們碰到了安全性、可靠性和工程化等一系列難題。在金東寒的帶領下,在短短的幾年內,先後攻克了發動機關鍵構件高溫合金超細晶化、微動磨損、腐蝕疲勞等可靠性技術難題,使發動機的可靠性達到了當今在役裝備的國際先進水準;解決了某關鍵部件多孔介質高溫燒結、孔隙率均勻控制和高溫密封等難題,採用絲網預處理工藝均勻控制孔隙率以及絲網與殼體整體燒結避免工質側漏;發明了超耐腐蝕氣缸套,成功解決了發動機常發生的穴蝕、腐蝕開裂、壽命短、摩擦耗功大等問題;攻克了發動機特殊焊接、特殊材料加工等工藝難題,解決了影響發動機性能的關鍵問題,形成了完整的發動機製造工藝。
由於對材料、工藝和可靠性有特殊的要求,必須以理論分析與試驗驗證相結合的方法來不斷提高可靠性。因此,他們的試驗任務十分艱巨,按照任務書要求需要做8000小時試驗,而他們為了使發動機更可靠,自我加壓,強化試驗工作,實際上發動機試驗已累計2萬多小時,此外,還進行了整機長時間的耐久考核以及抗衝擊試驗,這在國內艦船發動機研發史上是前所未有的。
金東寒和他的團隊在研製過程中,比較大的一個困難就是研製週期比較短,而進度要求一再提前。國外同類項目從實驗室成果發展到工程化應用一般要15年時間,但他們在評估風險的基礎上,優化了技術途徑,最重要的是,整個團隊都有著共同的目標,散發著昂揚的工作激情,長期超負荷地工作,再加上採用了科學的專案管理方法,高效配置各種資源,大大縮短了研製時間。
工欲善其事,必先利其器。不僅科學的方法很重要,先進的技術手段也同樣重要。為提高研發效率,金東寒積極引進先進的設計手段,如CAD、CAE和仿真軟體等,大大節約了時間和成本,並提高了項目的研發水平。
自主創新是研發工作的靈魂,他們把創新貫穿於整個研發過程,在短短幾年內突破了特種發動機總體技術、密封技術、高壓燃燒技術、自動控制技術等關鍵技術,填補了我國多項技術空白。目前,該專案已申請了13項特種發動機核心技術專利,獲得7項科技進步獎。
“一個人只能幹些事情,一個團隊才能幹一番事業”
“人是最主要的因素,一個人的能耐終究是有限的,集體的力量才是強大的。就如同一部機器,只有當機器上的每一個零件都充分發揮作用,整機的性能才可展現出來。”這就是金東寒從事科研工作多年的切身體會和經驗積累。
確實,金東寒深知團隊建設對於項目成功的重要性,非常注重團隊建設,同時作為領軍人物,見證了這個優秀團隊的成長、成功。
他1990年主持該項目之初,課題組只有10多人,而現在發展到100多人。他集聚了一批高學歷、高素質的青年才俊,有博士6名、碩士32名,這幾年有21人擔任了課題負責人或專案經理,有12名研究員,有3人享受國家突出貢獻津貼,1人享受省部級突出貢獻津貼;湧現了上海市勞動模範、上海市青年科技英才等先進人物。也正是這支團隊,多次被評為解放軍總裝備部“預研先進集體”,兩次被授予“上海市勞動模範集體”稱號。
難以想像,這支平均年齡只有35歲的年輕團隊,卻能勇敢地挑起為我國新型艦船提供強勁“中國心”的重任,出現了眾多的精英人才。這過程中,他們碰到的困難不可謂不多,承受的壓力不可謂不大,但每次都能依靠團隊的集體智慧和堅韌不拔的意志,克服困難,化解壓力。
一個團隊能否獲得成功,領軍人物十分重要。使這個團隊慶倖的是,他們的領軍人物金東寒是十分優秀的,他具備了科研人員良好的學術素養和高尚人格魅力。他是國內該技術領域新一代學科帶頭人,在該項目中一直起著不可替代的主導作用和示範作用。先後主持過20多項國家重點預研和國家自然科學基金等課題的研究,項目經費總共超過數億元,在國內外發表論文20多篇,重要的科研報告200多篇。先後榮獲第6屆中國青年科技獎、第5屆中國青年科技創新獎、全國五一勞動獎章等20多項省部級以上榮譽稱號。在專業領域內有很高的學術地位,擔任國際內燃機學會(CIMAC)理事、國際熱氣機會議理事會理事、中國內燃機學會副理事長、上海市內燃機學會副理事長、上海造船學會第十一屆理事會副理事長等,還任武漢理工大學、上海交通大學、海軍工程大學的兼職教授等。
由於金東寒在這個團隊中的特殊作用,他的言傳身教,影響著團隊的每個成員;他的思想和見解,也對每個成員產生了深刻的影響。
1992年,金東寒獲得上海市科技啟明星計畫資助,他帶領課題組經過一年多的研究,開發出微洩露量、低摩擦耗功、長壽命的密封裝置,並通過數千小時的耐久試驗,達到國際先進水準。金東寒因此獲得上海市優秀科技啟明星獎。青年人在他的鼓勵和帶動下,也積極申報上海市科技啟明星項目,結果竟先後有7人次獲得資助,成為上海科技界的佳話。
每當遇到重大的技術問題,他非常重視發揮集體的智慧,組織相關人員進行深入討論後,再作出技術決策。如發動機的機內工質系統複雜,給製造和安裝帶來了很大的困難,大大影響了維修性,而用戶對這一點又非常重視。針對這種情況,他提出了高度集成的模組化設計方案,簡化了系統佈置,提高了可靠性和維修性。
他有強烈的事業心和高度的責任感,凡他接手的工作,一定會全力做好。在一次重要試驗任務中,他帶著骨幹長達兩個多月吃住在試驗室,當時正值換季,試驗室裏出現了夫人抱著女兒給他送棉被的感人一幕。其實,在團隊成員中,試驗緊張時連續一個多月睡在試驗室,出國歸來不回家先到試驗室等等,這樣的例子不勝枚舉。
一個工程項目的完成,一項科研成果的摘取,僅靠少數人的努力是遠遠不夠的,它需要集體的智慧,需要團隊的通力協作。每一個環節都要嚴格控制,每一個課題都要相互協調,為了同一個目標而奮鬥,大家胸懷全局,協同工作。
在金東寒的麾下,已經形成了以40歲左右技術帶頭人領軍,30歲左右技術骨幹為核心的人才隊伍,基本完成了人才隊伍的新老交替。這支團隊以20世紀80年代後畢業的人員為主,他們不乏當代青年人思想活躍、樂於接受新事物的特點,同時又傳承了老一代軍工人的責任感和使命感,“愛國情懷、軍工意識、報國能力、獻身精神”,在他們身上得到了最好的體現。
鴻鵠高飛,一舉千里。經歷了時間的洗禮和實踐的磨礪,金東寒研究員和他的創新團隊更加成熟了,意志更加堅定了。如今,他們又站在了一個新的起點上,向著新的目標前進!(來源:科技日報) |