APP下载

御海凌风,豪情谱华章 甲子春秋,热血铸辉煌:写在中船重工集团第七0二研究所成立六十周年之际

2011-11-06叶瑞优吴应清

科学中国人 2011年19期
关键词:船模水池船舶

本刊记者 叶瑞优 吴应清

御海凌风,豪情谱华章 甲子春秋,热血铸辉煌:写在中船重工集团第七0二研究所成立六十周年之际

本刊记者 叶瑞优 吴应清

篇首语

水天世界,烟波浩渺。

在很多人的心里,都会有一个关于大海的梦想,而这个梦想总是跟船有关。

1.8万千米绵长的海岸线,勾画了祖国辽阔的海疆。从宋元海上贸易到郑和下西洋,古代中国的航运规模和造船技术曾独步全球。然而,16世纪以来,资本主义工业革命的大潮把闭关自锁的中国远远地甩在了后面。最终,帝国主义用坚船利炮轰开了中国的大门。

1949年10月,当历史揭开新的一页的时候,中国人民心里的大海大船梦又升起在这片蔚蓝色的疆土上,拉开了一场大船攻坚战的序幕。

被称为“综合工业之冠”的造船业,是现代工业的集大成者。作为一项综合性产业,也是劳动、资金、技术密集型产业,造船业强不强,集中反映了上游的机电、钢铁、化工甚至建筑业的基础,也决定了下游的航运、海洋资源开采等行业的水平,还关系到国家海军装备的建造能力和国家守卫海疆、维护和平的能力。

太湖明珠,鱼米之乡。八月底,我们踩着还未褪去的暑热,来到江南水乡无锡。这里有一群有大思想、大眼界、大胸怀、大情感的科学家,他们六十年如一日,默默地为昌盛海运、富饶海疆、强大海防奉献着自己的青春,不断给无锡、给祖国带来新的光荣与骄傲。他们就是中船重工七○二研究所的科研人,在为船为海为国防的求索中,他们是御海凌风的先锋……

上篇 扬帆起航——崛起于百废待兴之时

青山含黛,碧水微漾。七○二所位于“山水含清光”的太湖之滨,三面环山,一面朝湖。古人诗云:“一双华亭鹤,数片太湖石。巉巉苍玉峰,矫矫青云翮。”正是真实写照。

依山傍水逶迤绵延数华里,七○二所规模之宏大、设施配套之齐全,堪称远东之最,世界之前列。在这里,有目前我国规模最大的深水拖曳水池,有我国惟一可在稳定回转角速度下进行模型水动力参数测试的大型旋臂水池,有目前居于国际先进水平的大型空泡循环水槽,还有耐波性水池、减压拖曳水池……20余座国际一流试验设施和两个国家级重点实验室、国家级检测中心使这里成了一座名副其实的功能齐全、设备完善的科研城。在即将举行的成立六十周年庆典上,将有2000条船模在这里见证七○二所在一个甲子的轮回中为国防事业和船舶工业所建立的功勋。

然而,如今的年轻人可能不曾想到,六十年前,这里却是荒山野岭,荆棘丛生,空旷寂静,人迹罕至。是七○二所人的到来使这里变得活力四射,激情飞扬。

从黄浦江畔到太湖之滨

建国之初,新生的共和国百废待兴。在迈出新中国现代工业化进程的第一步时,“综合工业之冠”造船业理所当然地被纳入了优先发展的行列。1950年,国家成立中国船舶工业局。1951年3月,中国船舶工业局在上海成立了船模试验所筹备处。这个筹备处就是我国船舶工业第一家科学研究机构的前身,七○二所的雏形。

几间空荡的屋子,不到10人的工作人员,在我国两位造船业先驱——辛一心先生和方文均先生的带领下,船模试验所筹备处开始了艰难的探索。

船模试验水池是船舶科研试验工作中必不可少的设施。新中国要发展自己的造船业,就必须有一个具备一定规模的船模试验基地。然而,当时造船领域人才奇缺,看见过船模试验水池的人不多,更没有在船模试验水池里工作过的人。利用国内仅有的一份瑞典船模试验水池的资料,新中国第一代船研人迎难而上。1953年12月,中国第一座船模试验水池在上海竣工验收。经过附属设备的安装调试及仪表配套,不久即开始接受委托试验任务。第一项军品试验任务是55甲快艇的船模阻力试验。当时担任55甲快艇的主持设计师朱叔新兴奋地说:“如果没有这水池的船模试验,我们这艘快艇的设计将是不可能的。”此后,水池的试验工作便正式开展起来。

1956年6月,国家十二年科学技术发展规划出台。在该规划中,列入了400米长深水池、1.2米试验段直径空泡水筒、70米直径旋臂水池及耐波水池等建设项目。为了筹建400米长的大型船模试验水池,1959年,已改称造船科学研究所的船模试验所转战无锡,决定在无锡兴建大型船舶科研试验基地。这也就是今天坐落在秀美的太湖之滨的第七○二研究所。

2010年1月6日,中共中央政治局常委、国务院副总理李克强听取702所翁震平所长关于载人潜水器等情况介绍

2011年9月17日,中央政治局委员、中央书记处书记、中组部部长李源潮赴七0二所视察工作

拓荒,这是对七○二所无锡基地的真实记录。因为千百年来,太湖的千顷碧波空对着龙王山的百里苍翠,寂静无声。1959年,七○二所一群怀抱梦想的船研人来到这里,开始了拓荒之旅。他们带来了生机与活力,带来了坚毅与乐观。

在毛主席“为了反对帝国主义的侵略,我们一定要建立强大的海军”的号召下,七○二所的船研人奏响了一曲昂扬向上的创业拼搏之歌。白天,他们挖土方,背水泥;夕阳西下时,他们跳进太湖,用清澈的湖水涤去一天的尘埃和疲劳。晚上,他们铺开图纸,手握铅笔,描绘着七○二所的宏伟画卷;月上中天时,他们走进临时搭建的简易房间酣然入眠。他们中有从国外学成归来报效祖国的学子,也有国内培养的人才,无论是谁,都在这场大会战中,以“强国强军”为信念,赤诚地奉献着自己。

千淘万漉虽辛苦,吹尽黄沙始到金。在中央领导的亲切关怀下,七○二所走过了艰难而辉煌的初创时期。深水拖曳水池、操纵性旋臂水池、耐波性水池等一座座具有国际先进水平的大型船舶试验设施拔地而起,为国家海军装备建设的发展提供了有力的支撑。在这座试验基地里,我国两艇一雷、两艇一弹进行了大量快速性、操纵性、耐波性、结构强度和稳定性等试验工作,取得了具有里程碑意义的成果。

在这段激情燃烧的岁月中,除了建造起了一座船舶试验基地之外,也培养出了新中国第一批有知识、勇实践的船舶科研人才。无数优秀的科研人才从基地大会战中崭露头角,他们的事迹至今鲜活地留在很多经历过那段岁月的老专家记忆里。在我们的走访中,一位老先生就向我们讲述了大型拖曳水池建造时期“四大金刚”、“三驾马车”等故事,四个奋不顾身的年轻人,三位勇于探索的青年科技工作者……我们无需记下他们的名字,已能感受到那个时候有多少人为这座科研城披荆斩棘,亦能感受到他们在艰苦岁月里乐观向上的昂扬姿态。

1965年,无锡试验基地的大型船模拖曳深水池建成,长474米,最大宽度14米,水深7米。七○二所的总部也就由上海迁到了无锡。随后,无锡试验基地的其他项目也陆续完成。从黄浦江畔到太湖之滨,一个设施齐全、科研力量雄厚的大型船舶模型试验研究基地日趋完善。1977年10月31日,当时的中共中央副主席叶剑英专程来到第七○二研究所视察工作,对七○二所的工作给予了充分肯定。

从举足维艰到步履矫健

挺起民族工业的脊梁,源自造船。1865年,李鸿章在上海开办江南机器制造总局,开创了中国现代民族工业的先河。然而硝烟战火阻断了造船业的发展,在解放前,中国的造船技术一度止步不前,船舶工业的境况满目疮痍。解放后,尽快赶上发达国家的步伐,振兴民族造船业,是当时造船人的梦想。但在技术落后的中国,有太多太多难题需要破解。

一座基地拔地而起,从无到有,这是新中国船舶史上最振奋人心的成就。辛一心先生在向有关船舶部门所作的《论造船科学》报告中总结说:“我国从1950年开始着手筹备设立船模试验池,1954年开始正式进行拖曳阻力试验,到1957年,已改进了7种船型,两种是长江船,五种是海船。提高效率最大达11.1%,最低达0.4%,平均为6.93%,仅因改进线型而节省下来的燃料费用达11万元,已可抵该水池的建设费用。这个水池的全部工程,包括一切电子控制、测量仪器等都是我国自行设计和试制成功的。以后又陆续建成了空泡试验水筒、露天试验水池、风洞等。”

自主设计的三水翼全通透观光船

60年代,军品任务增加,对船舶耐波性提出了较高的要求,七○二所便转向船舶耐波性理论和试验技术的研究探讨。时任所长方文均带领一批年轻科技人员,从船舶耐波性的基本理论入手,结合产品任务的课题,深入开展了理论分析、计算方法及模拟试验、测量技术的研究。他们深入试验现场,研究分析试验中出现的问题,如对波浪水池中产生波形包络线的现象,经过反复研究探索,提出了在水池中存在纵波和横波干扰的见解。

70年代后期,国际造船界和水利界对空泡问题的研究,出现了一股热潮,空泡问题的研究对理论发展和经济领域中的作用都很有意义,七○二所迅速组织有关科技人员共同申请科学基金,先后开展了空化 核、空化效应、不定常空泡流、空泡尺度效应、空泡剥蚀、空泡射流的工业应用等方面的研究。

从70年代起,七○二所开始了我国早期的船舶抗爆理论研究。为了发展我国舰艇结构和船用设备的抗水下与空中爆炸的关键技术,七○二所在理论、实验与应用研究等多方面做了大量工作,为海军装备建设做出了贡献。

在这段初创的黄金建设时期,七○二所一方面致力于拓宽科学技术工作领域,注意提高科研试验工作的质量和水平。另一方面,所里也十分注重对年轻科技人员的培养,举办水动力学研究班,添置计算机,物色调进了计算机技术的专业人才,使七○二所的计算机硬件和软件力量在上海名列前茅,有效地提高了科研能力,方便地解决科研工作中所碰到的数学难题。

三十年风雨兼程,三十年励精图治。建国后的三十年是中国奠定现代工业化基础的时代,也是七○二所奠定船舶先进技术研究基础的时代。到70年代末,七○二所已经基本具备“世界第三”的总体规模,从白手起家到世界前列,从举足维艰到步履矫健,七○二所人创造了一个传奇,带着这个传奇,他们继续扬帆远航。

七O二所研制的我国第一艘实用型地效翼船

中篇 乘风破浪——远航于改革开放之潮

1979年,改革开放的春风吹遍神州大地,万里河山焕发出前所未有的新绿,中国社会拉开了改革开放求发展的帷幕。

乘着改革开放的春风,我国造船界一边经历着市场的洗礼,一边走上了国际学术舞台。七○二所也在这一大潮中开创了船舶工业现代化建设的新局面:在体制改革中走向市场,于惊涛拍岸里实现了浴火重生;在对外开放中走向世界,于高端视野里登顶国际。

凤凰浴烈火,华丽新生

“日出江花红似火,春来江水绿如蓝。这是科学的春天!让我们张开双臂,热烈地拥抱这个春天吧!”1978年3月,全国科学大会上,郭沫若《科学的春天》象征了一个科技新时代的开始。

然而,春天到来之前,总免不了乍暖还寒。

“国家要从计划经济转到市场经济,对于科研单位而言,也面临着选择和转变。从单纯接受国家安排到自己走出去找门路,走过了一段艰难而曲折的探索过程。”陪伴七○二所经历那段岁月的老专家回忆道。

七○二所是应国防需要而诞生,并伴随着人民海军一同成长起来的。在此之前,其科学研究主要是为国防服务,一直过着吃“皇粮”的日子。随着市场经济的发展,七○二所在保证国家任务的同时,也逐渐地开发一些民用产品,试图用一军一民两个翅膀飞翔。然而,初入市场的七○二所也免不了像很多进行体制改革的科研单位那样,面临“搞科研如坐针毡,进市场如履薄冰”的困难境地。

一开始面临的首要问题是科研人员观念上不能接受,“从吃皇粮到走向市场自己找饭吃,要经历痛苦的断奶期。”其次是如何走向市场,没有现成的模式和经验可循。在探索过程中,观望者有之,徘徊者有之。科研人员纷纷“下海”,在浪潮中傲立于潮头者有之,淹没于波涛者有之。

“产业化是当代科技发展的根本目标和归宿,也是衡量知识创新工程成败的重要标志,同时,是增强我国综合国力和国际竞争能力、实现第三步发展目标的决定性因素。”带着这样的认识,七○二所在改革浪潮中坚定前行。多年来,七○二所在促进科研成果转化方面做了大量工作,科研成果转化率不断提高,高科技产业化迅速发展,摒弃“重研究、轻发明,重论文、轻技术,重成果、轻转化”的思想观念,大力发展科技产业化。

摆脱了思想的桎梏,七○二所人开始主动出击,大刀阔斧地改革研究所传统的体制机制模式,积极探索和实践有效的新型发展模式和机制。作为全所产业投资平台,东方船研发展有限公司应运而生。并相继成立东方高性能船艇公司、东方长风船用推进器有限公司、东方生态清淤工程有限公司等子公司,以现代企业管理制度规范产业化发展。

顾懋祥院士(1923-1996)

徐秉汉院士(1933-2007)

经过20多年的发展,七○二所实现了七个产业方向的全面进发。其中船艇产业、机械制造、船用配套产业等领域是七○二所的传统优势产业,在产业化征程中,七○二着重在这些行业做强做大。目前,该所的水上游乐设施已占据全国四分之一的市场份额,产品种类不断增加;该所设计生产的各种各样的船用推进器处于国际先进水平,设计的包括军用的各种螺旋桨能跟国际上任何螺旋桨公司产品媲美,可以为30万吨级大型油轮、1万标准箱级集装箱设计螺旋桨;在机械制造方面,结构、抗爆技术等都是七○二所的特色和优势,为开滦煤矿设计的矿业救生舱具有国内一流水平,得到很高评价。

除了保持传统优势之外,七○二所还不断积极培育新的产业增长点。在节能环保的大趋势下,七○二所成功打造了一系列高性能船艇,包括在上海世博会亮相的太阳能游船;2007年太湖蓝藻的爆发,七○二所开始应急研制蓝藻打捞船,目前已形成产业,发展出一套国内领先,国际先进的生态清淤技术,用于湖泊和河道的生态清淤。

不论公益性还是应用性研究所最后都应该由市场来检验,市场始终是产业化最终的评价标准。在改革浪潮中,七○二所经历过徘徊,经历过煎熬,然而他们走过来了,如凤凰经历烈火的煎熬和痛苦的考验之后获得重生,并在重生中达到升华,七○二所也在历经考验之后实现了华丽的新生。

远航四大洋,登顶国际

“国际市场有出路,要有信心。”1977年12月6日,刚刚恢复工作才几个月的邓小平同志指出:中国的船舶要出口,要打进国际市场。

七○二所以其雄厚的技术实力,从1978年开始,登上国际船舶学术舞台,先后进入国际船舶两大学术权威组织:国际船模试验池会议(ITTC)和国际船舶结构会议(ISSC),成为这两大组织的重要成员;并相继有包括顾懋祥院士、徐秉汉院士、吴有生院士、董世汤教授、沈泓萃教授等在内的若干名专家入选其所属的有关技术委员会或专家委员会。

顾懋祥院士既是国际船舶及海洋工程界的知名学者,也是我国造船界走向国际学术舞台的推动者。正是在他的领导下,经过七○二所全体科研工作者的共同努力,才使当时的中国造船技术在国际造船业的舞台上逐步开始扮演重要角色。

改革开放伊始,为了加快我国船舶工业的发展速度,顾懋祥院士就努力将研究所的研究逐渐推出国门,广泛地与国际学术界进行多次交流。1978年,他在国际船模试验池会议上被选为耐波性技术委员会和海洋工程委员会成员。此后的岁月里,顾懋祥以其广博的学识和卓越的工作活跃在国际学术舞台上,他不遗余力地向国际船舶界宣传学术成果、引荐优秀人才,为我国造船界在国际学术舞台地位的提高和作用的加强树立了功勋。1979年,顾懋祥开始担任国际船模试验水池会议顾问委员会委员,1986年他又被聘为ITTC顾问委员会的资深委员。

徐秉汉院士也积极参与到船舶技术的国际交流上。1979年,他率队应邀参加第七届国际船舶结构会议,成为我国20多年来正式进入该机构的技术委员。在学术交流中,徐秉汉侃侃而谈,其真知灼见倍受国际同行的好评。1988年10月,第10届ISSC会议在丹麦举行,会议进行一项重要议程:选举下届ISSC主办国。在激烈的竞争中,七○二所取得了主办权,徐秉汉和吴有生也分别当选为主席和秘书长。1991年9月第11届ISSC大会如期在中国隆重举行,世界50多个国家和地区的300余名学者、专家参加了这一盛会。通过大会主席徐秉汉等的卓有成效的工作,大会取得圆满成功,同时也让世界了解了中国造船业几十年来的巨大成就和变化……这些都将载入ISSC的光荣史册。

而吴有生开创的三维水弹性力学也在国际上引起强烈反响。80年代,当这个理论在东京的一个国际学术会议上“亮相”后,顿时引起船舶力学界的一片哗然。国际理论与应用力学大会向吴有生发出了在第16届大会上作特邀报告的邀请,这对中国船舶力学工作者来说还是首次。1990年,吴有生应英国皇家学会邀请,以分会主席的身份主持了“船舶动力学国际研讨会”。并于1988年、1991年与徐秉汉院士一起出席和组织了第10届、第11届ISSC大会。2001年初秋,他在上海主持召开了规模宏大的第八届国际船舶实用设计大会。2002年,在连续担任ISSC执委会委员多年之后,吴有生又担任国际上另一个权威的船舶学术组织——国际船模试验池会议(ITTC)顾问委员会委员和执行委员会委员。

吴有生院士在国际会议上发言

经过几位领军人物的开拓,我国在国际船舶两大学术权威组织中发挥越来越大的作用,七○二所也由此走入国际船舶领域的高端视野,登顶国际,引领前沿。

自1978年对外开放以来,七○二所每年都接待众多国外(境外)的专家、学者、政府官员等来参观访问和学术交流,推动了科研工作的发展,也显示了中国船舶科研的技术实力,为加强国际间的友谊和支持我国造船界外贸出口发挥了良好的作用。据统计,每年都有20~30个国家或地区的几十批次、数百位友人来七○二所参观访问和进行学术交流。七○二所还多次成功组织了大中型的国际学术会议,主要有:1986年的国际推进器和空泡学术会议、1989的国际空化空蚀学术讨论会、1991年的第十一届国际船舶和近岸工程结构会议、1992年的国际推进器和空泡学术会议、1994年的国际水动力学学术会、1999年的第22届国际船模试验池会议大会……这些努力使更多的科研人员有机会与国外学者交流,同时也有效地提高了七○二所在国际学术界的知名度,为参与高层次的国际合作提供了更多的机会。

现任中船重工集团公司第七O二研究所所长的翁震平出席国际船舶学术交流会议

小水线面双体船

机动式救生钟

旅游观光船

乘着改革开放的春风展翅高飞,踏着开拓进取的浪潮扬帆远航。七○二所的乘风破浪之旅正如其所徽演绎的那样:由中国船舶科学研究中心的英文缩写“CSSRC”、船体剖面及海洋造型组成,以蓝、白两色作为基本色调。蓝色象征海洋,徽图的棱形象征现代化的水池,整个图案显示七○二所立足船舶试验基地,发展船舶高科技,走向世界的雄心壮志和乘风破浪、不畏艰难、勇于开拓的创业精神。

下篇 走向纵深——振兴于跨越发展之途

当历史的车轮带着20世纪的辉煌驶入新世纪,科技进步正以更强劲有力的跨越式的步伐改变我们的生活。在以绿色、智能、可持续为特征的新一轮科技革命中,中国面临着历史性的机遇和挑战。

2007年,路甬祥院士在中国科协年会上作题为“21世纪的科技展望”的特邀报告时说:“展望未来21世纪技术进化,我认为进化的方向应该向拓展人类智能方向发展,向资源能源节源循环利用,可再生,可持续方向发展,将更加关注环境友好,更加关注生态安全,关注生命,更加注重社会公平,人类将进一步探索利用空间,海洋和深部地球,技术将呈现出群体创新突破协同进化的趋势。”

拓展人类智能,七○二所以积极的姿态探索数值水池建设,用更尖端的虚拟技术延伸物理试验;关注环境友好,七○二所以前瞻的眼光研发绿色船舶,迎接绿色革命;进一步探索海洋空间,七○二所以无畏的勇气深入海底,探寻深海宝藏。

挂云帆,数字世界的虚拟水池

技术作为人类智力延伸的阶段,可以回顾到19世纪英国人巴贝奇发明计算机。企图用机器代替人类的计算能力,这是技术创新进化到延伸人类智力的起点。

在龙王山麓的这座科研城里,座落着各种各样有着国际先进水平的水池,用于船模试验。这些水池在过去的几十年里为七○二所、为国家的船舶工业立下了汗马功劳。如今,一种更先进、更优化的“水池”进入了船模试验领域,发挥着越来越大的作用。这种“水池”不需要占据很大的面积,不需要实体的船舶和模型,因为它存在于计算机上,用数值模拟的方法进行船模试验。这就是“数值水池”。

在传统的物理船模试验里,设计模式强烈依赖于船型资料和设计师的经验,得到的结果是满意解,极可能不是最优解,且对资源的消耗和依赖多,周期长,设计成本高,响应慢。因此,在船舶科学技术界,很早就有一个“数值水池”的梦想,即通过数值模拟的方法补充完善物理试验。随着数值建模方法和计算机能力的提高,计算流体力学(CFD)得到很快提升。国际上,CFD已逐步能实现物理水池能实现的目标,成为船舶学科界最热门的新兴技术。

与物理模型试验相比,虚拟试验全部过程在计算机上完成,周期短、响应快,对资源的消耗和依赖少。而将虚拟试验技术与最优化技术相结合,系统融入船舶水动力性能设计中,形成一种基于知识的、自动化流程实现的、以性能最优为目标的设计模式,将使设计师摆脱对船型资料的依赖,有利于创新设计思想的迸发。这将是设计模式的一次“革命性”转变。

在数值水池研究中,七○二所始终作为国内的领头羊,引领着这个领域发展的方向。在2010年12月歌德堡会议上,七○二所的数值水池方案参加了几乎所有方案的国际比对,结果表明七○二所处于国际先进水平,这在国内是绝无仅有的。

七○二所从2005年开始关注这个学科方向,一直以国际的视野来引领对这个问题的认识。2010年和2011年,七○二所先后承担了国防科工局的数值水池基础科研的两个项目,对建模、顶层设计和数值水池示范的功能展开研究。通过这两个数值水池项目,七○二所更有信心站在国际的前列,引领国际在这个方向的发展。

然而,数值水池也“不是最终的目的”,因为数值水池的实验结果是用来评估方案或预报实船的,而没有直观的、自动化地去指导设计。在做数值水池宏观构想的同时,七○二所又走在了国际的前列,提出了基于数值水池与MDO(多学科优化设计)的船型设计方法。这个方法建立在船舶虚拟水池试验与MDO的融合上,将为船型优化设计和构型创新打开新的局面,促使舰船构型设计从传统模式迅速地向以虚拟试验预报和多学科评估优化为特征的知识化、敏捷化、数字化新模式转型。促进我国舰船构型从“仿研”向“创造”升级转型。

数字时代用最先进的计算技术武装自己,七○二所始终走在创新的前沿,这正是七○二所在千帆竞发的船舶科研领域引领方向的最重要的武器。

济沧海,低碳时代的绿色风暴

20世纪下半叶以来,以低碳为主要特征的绿色风暴席卷全球。环境友好型的技术得到开发与应用,绿色技术的概念得到广泛的认同,技术创新由单纯征服自然、破坏生态环境,进化发展到适应、保护、修复生态环境的新阶段。因此,有人将绿色经济称为继信息化之后经济领域的又一场重大革命。

面对这场绿色风暴,船舶行业自然也不能置身事外。近年来,国际海事组织(IMO)不断出台船舶节能减排新标准,例如EEDI排放折减率要求、PSPC涂层新标准、新船能效设计指数等,都为造船业提出更多绿色标准。未来几年,还将有目标型船舶建造标准(GBS)、压载水管理公约、柴油机排放控制、噪声控制等一系列新规范的出台和生效。

迎接风暴济沧海,七○二所一直敢于站在时代的潮头。坚持将技术进步和创新作为发展的主要驱动力,七○二所一直跟踪和关注国际造船市场的变化,在上世纪90年代就提出绿色船舶的概念,规划出绿色船舶研究的四个方向:新船型开发、船型优化与研究、高效推进与节能装置开发、新能源利用研究。在为船企、设计院所等客户提供服务的过程中,尽力遵循绿色船舶节能的核心理念,充分利用科研、服务积累的经验,发挥试验设施先进齐全的优势,确保船型方案性能优良达到船东要求,获得用户的高度赞扬。

在新船型开发与船型优化研究上,七○二所联合大连船舶重工集团公司进行了少压载水和无压载水船舶的开发。在开发过程中,他们先以30万吨VLCC为研究对象,探索减少船舶压载水的可能性,通过不断的努力、尝试,取得重要的阶段成果。该研究工作也得到国家工业和信息化部的大力支持,初步已同意立项支持开展深入研究工作。此外,中国长江航运集团委托七○二所进行船舶气泡减阻的试验研究工作。通过试验研究,探索气泡在船底的运行规律,寻找合适的方案,实现气泡减阻在实船上的工程应用。围绕气泡减阻,七○二所与中国船舶重工设计中心有限公司一起申请国家工业和信息化部的科研项目,也得到支持。

为了进一步推进绿色船舶的基础研究和产业推广,七○二所与如皋市政府联合成立了“绿色船舶技术研究院”,该研究院与螺旋桨设计公司、螺旋桨加工企业和船舶设备制造有限公司组成联合体,能完成船型优化、螺旋桨和舵的设计、螺旋桨和舵轴的加工,并实现尾部动力集成供货。

生态清淤装置

在高效推进与节能装置开发方面,七○二所通过不断努力开拓,螺旋桨设计能力得到大力提升,水平不断提高,已跻身世界先进水平。七○二所设计的螺旋桨已广泛用在外高桥造船有限公司、上海船厂、新世纪造船公司、扬子江造船集团、大连船舶重工等船企制造的各种船型上,实桨数量已近300只。

在为船企和设计院所开发水动力节能装置的基础上,七○二所进一步整合内部资源,提供设计、研究和加工一条龙打包服务。作为第一步,目前已经为韩通船舶重工、金陵船厂等提供毂帽鳍。

在新能源利用研究方面,七○二所与中国远洋运输(集团)公司一起进行“风帆在大型海洋运输船舶上的应用研究”,旨在通过风帆助推技术达到节能、环保的目的。目前,已经在一艘散货船上进行了模型试验,研究表明:应用风帆的最大节能效果10%-24%,效益可观,有着广阔的市场前景。以此研究为基础,七○二所申报国家科技部的科研项目,已获初步同意立项支持。此外,七○二所还作为内部支持项目,投入力量进行波浪能应用研究。

2010年上海世博会期间,由七○二所设计制造的中国第一艘将太阳能动力及太阳翼装置运用于船舶推进及控制的新能源船舶——“尚德国盛号”,在上海黄浦江畔起航,于上海世博会期间为游客提供了观光游览服务。该船动力环节首次引入太阳能电力混合动力系统,实现了节能、减排、降噪的理念。以此为契机,七○二所将深入开展太阳能在船上的应用研究。

可以预见,在以七○二所为代表的船研人共同努力下,耗能更低、跑得更快的船舶将越来越多地航行在世界各个海域。

履深渊,蛟龙为傲的深海装备

21世纪是海洋的世纪。宁静的海底蕴藏着巨大的财富,随着全球范围内资源的告急,各国资源争夺赛早已从陆地走向海洋,从浅海进入深海。

事实上,深海技术被认为是与航天技术、核能利用技术并列的高新领域,而载人深潜器则是海洋开发和海洋技术发展的最前沿和制高点。

七○二所作为海洋工程和船舶技术的领头人,立足于国需,早就将目光转向了深海装备技术研究。在上世纪八十年代末,我国深潜器高技术就进入了一个跟踪和赶超世界先进水平的时代。七○二所凭借在深海装备领域的技术优势,先后研制出了单人常压潜水器、双功能常压潜水器等装备。

新世纪以来,七○二所在深海潜水器领域又取得一系列成果。

2007年,七○二所自行设计开发了采用光纤微缆的小型遥控潜水器。这是一个具有创新性的项目,科研人员克服了重重技术困难,使这种潜水器可用于7000米载人潜水器水池试验的水下观察,可用于7000米载人潜水器水池试验的水下观察,同时也可作为深海遥控自治机器人关键技术的演示验证平台。

在水下机器人研制方面,七○二所也一直走在技术前沿。从八五开始的智能水下机器人技术研究,在连续四个五年计划的进程中,七○二所承担了水下光视觉信息的处理和理解技术研究,攻克了水下目标的发现、识别和跟踪等一系列关键技术,实现了水下目标的自动处理。同时,完成了深海遥控自治机器人关键技术的演示验证。

2006年9月,由七○二所研制的移动式救生钟第一次完成了与潜艇的对接,各大媒体都争先进行了报道。该钟为目前唯一能够与潜艇对接援救的援潜救生装备。

在这些硕果中,最引人注目的当属刚从东北太平洋5000米海底凯旋的“蛟龙”。

2002年,由七○二所牵头,“7000米载人潜水器”在科技部立项,我国打响了一场深海技术领域的攻坚战。这就是后来被命名为“蛟龙”号的7000米载人潜水器。

立项之时,我国曾研制过的最深潜水器只有60米。从60米到7000米,这是一道绝难跨越的天堑。为了跨越这道天堑,七○二所迅速组建起一支由老、中、青三代精干力量结合的“龙之队”。克服了重重困难,“龙之队”打造了一条地地道道的“中国龙”。

2009年,“蛟龙”号奔赴中国南海进行海试,2009年10月3日,在全国人民欢度新中国成立六十周年大庆之际,“蛟龙”号成功下潜到1109米,完成既定任务,为祖国六十华诞献上了一份厚礼。

2010年5月31日至7月18日,海试49天,下潜17次,4次穿越3000米,最深的一次达到海下3759米。下潜人员还通过机械手把一面五星红旗和一个龙宫的标志物,放到了3759米的海底。那次海试的成功标志着中国成为美、法、俄、日之后第五个掌握3500米以上深度载人深潜技术的国家。

2011年7月1日至8月18日,又是海试49天,其中下潜5次,4次穿越5000米,最深一次到达海下5188米。这次海试中,下潜人员首次获得海底高清录像,为我国进一步探寻海底资源跨出了坚实的一步。

这一年,“蛟龙号”潜入了5000米深海;这一年,七○二所走过了六十年辉煌。每一次下潜,都为“蛟龙”号带来一场技术革新。入海的深度在不断加深,但“蛟龙”号的性能却通过不断试验和改进而变得更加稳定,从50米到1000米,从3000米到5000米,正是这一次次海试成功,宣告了我国载人深潜水平达到世界先进水平。领先的近底自动航行、悬停定位、高速水声通信等功能,更是让这条“中国龙”乘风破浪,遨游深海。

从立项到深海5000米,七○二所走过了将近10年时间。为了这一刻,七○二所的科研人员,从研究室、机房到试验台,从水池到祖国各个海域,劈波斩浪,度过了3000多个日日夜夜。

从第一次海试50米推进到今天5000米,七○二所用了三载春秋。三年来,中国深海载人潜水技术的每一次进步都来自勇士们的无畏。他们艺高胆大、舍生忘死,让“中国龙”从“浅蓝”游向“深蓝”,把中国人的海洋科学梦推向纵深。

蛟龙号载人潜水器

但是,5000米只是个逗号,“蛟龙”号真正向往的是7000米深海。5000米的深度背后,将是70%全球海洋洋底的畅行无阻。7000米,这个数字则是99.99%。相对于99.99%,人类至今对深海的了解甚至可能不到1%。毫无疑问,和“世界载人深潜俱乐部”的四个发达国家一样,“中国蛟龙”潜海,是带着对深海的无穷向往和好奇之心下潜的。未来“蛟龙”号可以充当深海的“找矿员”,发现那些蕴藏海底的取之不竭的矿产和生物资源。

“明年‘蛟龙’的目标是到达海下7000米,到那时,中国的深海载人潜水器将能在全球99.9%的海底上‘踱步’。”——“蛟龙”号总设计师徐芑南说。

“不仅是‘蛟龙’号,我们的雄心要更大,从现在开始我们要为中国规划深海装备事业。”——中国船舶重工集团公司第七○二研究所所长翁震平说。

5000米级海试启航仪式

展蓝图,心怀梦想的创新超越

30多年前的春天,一次科学大会,开创了一个科技发展的崭新时代。30年后的今天,“提高自主创新能力、建设创新型国家”的号角又已吹起。

“十二五”时期是我国船舶工业由大到强转变的重要时期,产业发展的内外环境发生了新的变化,既面临重要的发展机遇,也面临更为严峻的挑战。一方面我国经济社会发展水平和综合国力不断上升,产业基础更加雄厚,海洋经济发展空间广阔,我国船舶工业仍然处于快速成长期,依然具有劳动力、技术、资本、市场等综合比较优势;另一方面,世界经济增长速度减缓,造船市场有效需求不足,国际造船新标准、新规范频繁出台,世界造船竞争格局面临深度调整。与此同时,国内劳动力成本不断上升,人民币汇率波动加大,原材料和设备价格上涨,过度依靠生产要素投入的发展方式将难以为继。

当今世界,科技创新千帆竞发,以创新为核心的发展主导权竞争愈演愈烈。

着眼当今,立足未来,七○二所有自己宏伟的目标。现任所长翁震平向我们描绘了一幅七○二所未来10年发展的宏伟蓝图。

目前,七○二所已有两个国家级的重点实验室:水动力学国家级重点实验室和船舶噪声控制国家级重点实验室。接下来七○二所还要向国家申请深海装备技术重点实验室、绿色船舶技术实验室、抗爆抗冲击重点实验室等,加上国家能源局的海洋装备研发中心,以五个重点实验室和一个研发中心为骨架,构成了七○二所的科研创新之脉。“创新是七○二所的发展之母,立所之本。七○二所将以这些实验室和研发中心为基地,完成国家赋予的任务。”翁所长说。

随着国家经济的发展和对科技产业化的重视,科技研究最终在科技产业上才能体现出其价值。这也是实现国家科技强国梦想的必经之路。因此七○二所的另外一个板块就是高科技的产业集团,其目标就是高效实现产业转化。科研和产业这两大板块是互为促进、互相转化的。实验室源源不断地给产业集团输出成果,产业集团产生的利润又反过来支持实验室的基础研究。另外,由于产业集团直接面向市场和应用,会带来很多的新的研究需求,交给实验室进行深入研究,形成良性循环之后,不用国家大量的投资便可支撑科研和产业的良好运行。

以科研和产业两大板块为框架,七○二所现任掌舵人翁震平有更大的雄心,站在辉煌的起点,他志在用10年的时间把七○二所建成同行内世界一流的研究所。为了达成这个目标,翁震平所长为七○二所制定了六个方面的十年规划,涵盖了实验室建设、人才发展、科技发展、管理、企业文化和科技产业。

在实验室建设规划方面,目前,七○二所已有22个一流水平的大中型实验室,大都具有国际先进和国内领先水平。随着国家越来越重视基础研究,七○二所也将在实验室建设上加大力度,用10年的时间,把所内的实验室基本都建设成世界一流水平的实验室。

人才是科技创新之本。《国家中长期科学和技术发展规划纲要》指出了我国科技创新的“两条腿”——科技基础条件平台建设是物质基础,科技人才是提高自主创新能力的关键。为此,七○二所一直以来都很重视人才的培养,每年投入几百万人民币的人才发展基金,分为长、中、短期三类,把人员送到国外,拓展其科研能力,拓宽其国际视野。经过未来10年的积累,将培养出上百个国际化的精英人才。这是七○二所未来的中坚科研力量。另外,继续吸引现在在国外读书的中国人,继续聘请国外专家到所里来进行短期的指导和讲学,甚至帮我们带博士生。“有了人才,再加上先进的实验设施,我相信成为世界一流指日可待。”翁震平充满自信地说。

企业文化对集体和个人的影响是无形而强大的,一个团体要想保持百年基业长青,必须塑造优秀的企业文化。最令七○二所人自豪的就是他们历经60年,至今还是保持着浓厚的学术氛围。前科技部长徐冠华在莅临2009年蛟龙号1000米海试成功的现场时感慨地说:“除了为你们的试验成功而高兴之外,我最感慨的是,你们让我看到了现在还有这么一支扎扎实实、认认真真搞科研的队伍,真让我感动。”今后,七○二所将继续把这种文化发扬光大,代代传承。

科技产业是七○二所高飞的两个翅膀之一,以船艇产业、检测与资讯、船用配套、环保产业、通用设备与机械制造、深海装备、软件产业等七大科技产业为方向,七○二所决定将产业做强做大,他们有信心在2015年,让产业总量达到20亿,“这对于一个船舶行业的基础研究所来说几乎是不可思议的事情。”

两大框架,六个十年规划,七○二所的宏伟蓝图在我们面前徐徐展开。

采访最后,翁所长说:“海洋利益对我们极为重要,我们要保护祖国的海上生命线。七○二所作为承担海洋装备研究的机构,显然担负着极其重大的责任。从保卫国家权益来说,我们要为发展先进的蓝水海军装备服务;从资源战略来说,我们要为国家今后海上资源的勘探、开采、利用而探索。为我国海洋事业的发展尽我们最大的努力,做出我们最大的贡献,是我们的责任,也是国家建设七○二所的初衷。”

历经六十年风雨,七○二所荣耀满身;站在新甲子的起点,七○二所这艘大船才刚刚起航。

后记

云轻似可染,霞烂如堪摘。采访结束,走出七○二所大门时已是晚霞满天。回首望去,耸立在七○二所科研大楼上的“兴船报国,创新超越”八个大字在巍巍青山、璀璨晚霞的映衬下分外地遒劲有力。顿时,一种与两天行程相伴的情感从笔者心底腾起,随着太湖碧波漫延开来。

从创始人辛一心、方文均两位先生开始,七○二所的历任领军人物大都是从海外归来的学子,他们不留恋海外的繁华和先进的科研条件,纷纷选择了回国,投身于中华民族伟大复兴的征程中,鞠躬尽瘁,无怨无悔,用实际行动演绎着拳拳赤子爱国情。

辛一心:满怀发展祖国造船科学研究事业的迫切愿望,1940年,他回到了战火纷飞的祖国。解放后,他一手创办起七○二所这个中国第一所船舶科学研究机构。

方文均:上海解放后,他不断寻求回国路径,1949年4月开始,历经艰辛、取道多方,他终于回到了祖国的怀抱,领导船模试验所筹建船模试验池。

顾懋祥:得知新中国成立的消息,1950年10月,他从美国密歇根大学研究院回到了祖国,参与筹建船模试验池。

徐秉汉:“造船!让我们在水上筑起坚不可摧的钢铁长城,保卫祖国神圣的躯体。”1961年,他从前苏联列宁格勒造船学院回到七○二所。

吴有生:“献给我的祖国”,这是他在博士论文扉页上用英文打下的深情文字。1984年,他从英国伦敦布鲁纳尔大学回到七○二所。

崔维成:“当一个人对事业的爱再加上对祖国的爱时,他的事业才能成功。”1993年,身为博士后的他从英国回到七○二所。

翁震平:“我是国家培养的。”1993年和1999年,他先后从英国和荷兰回到七○二所。

徐芑南:“一思考潜水器,头就不痛了。我啥都不在乎,只要能为国家做出潜水器,我就感觉舒坦。”已66岁、早已不是学子的徐芑南于2002年接到时任七○二所所长的吴有生的电话后回到了七○二所。

……

“一座基地盘郁屹立,几代少年白发于兹。”七○二所就像一块磁石,牢牢地吸附着优秀的祖国儿女。六十年的历程,是一代又一代人的青春和岁月所铺就;六十年的业绩,是一代又一代人的智慧和辛劳所铸成。他们有一个共同的大国大海大船梦,他们以跨越沧桑、超越时空的脚步,谱写了一部蓝色的畅想曲。

当今,我国正向着建成世界造船大国和造船强国的宏伟目标前进,已走过六十年风雨历程的七○二所面临着光荣而艰巨的任务。“雄关漫道真如铁,而今迈步从头越”,憧憬未来,任重而道远,七○二所将更加奋力拼搏,勇往直前,创建世界一流船舶及海洋工程科学研究中心,为我国海洋事业再谱华章,为国家船舶工业再创辉煌。

猜你喜欢

船模水池船舶
基于模糊PID的船模航向控制研究
《船舶》2022 年度征订启事
小区的水池
船舶!请加速
BOG压缩机在小型LNG船舶上的应用
船舶压载水管理系统
把住医保基金水池闸门
找水池
船模静水横摇试验的不确定度分析
西洋船模王——童鑑良