上海刚拿下国家科技进步特等奖!大国重器靠三代人接续“撑船”

2020-01-10 16:29:10  上观新闻 

一部现代中国疏浚史,就是国产装备逐步成长壮大的典型过程。如今,中国年疏浚量已超16亿立方米,成为少数几个能够自主开展大规模吹填造陆和航道疏浚工程的国家之一。

千淘万漉虽辛苦,吹尽狂沙始到金。10日在京召开的2019年度国家科学技术奖励大会刚刚传出喜讯:上海拿下了国家科技进步特等奖,这就是以上海交通大学为第一完成单位的“海上大型绞吸疏浚装备的设计研发与产业化”项目。

在三代船海人接续奋斗中,七八十年一流学科积淀下,他们成功研制出60余项疏浚装备,形成海上大型绞吸挖泥船完整自主产业链,推动我国疏浚能力跃居世界第一,实现从“整装备进口”到“主导出口管制”的历史性跨越。在这支绞吸疏浚装备设计制造和应用的“国家队”中,交大系“挖泥船家族”的年疏浚能力占75%,承担洋山港、天津新港、长江口深水航道等我国沿海沿江70余项重大疏浚工程,以及瓜尔达港、科伦坡港等20余项国外疏浚工程。

【挖泥船形成谱系创出之最】

在河海工程建设领域,大型绞吸挖泥船一直扮演着举足轻重的定海神针角色。但是,在2000年以前,中国大型挖泥船需要花费“天价”从国外进口,如1966年购买的“津航浚102”轮,在当时可折合4吨黄金。

在国产大型疏浚船一片空白中,上海交通大学走上了大型绞吸挖泥船设计技术研究和专用装备开发的道路。在国家重大战略支撑和牵引下,上海交通大学依托人才、学科和实验设施等优势,联合中交疏浚集团、中船工业708所、交通部长江航道局、江苏科技大学和中船重工711所等18家疏浚行业主力单位组成“产学研用”大团队,坚持自主创新、协同创新、开放创新,逐步形成从绞刀、台车、泥泵等核心设备到装备总装建造的整条产业链。

解放日报·上观新闻记者翻开新世纪以来的这部挖泥船“家谱”——2004年建成国内首座大型绞吸挖泥船“航绞2001”;2006年建成国内首座配备浅水倒桩-钢桩台车定位技术的“天狮”;2009年建成国内首座采用变频技术的大型绞吸挖泥船“宇大1号”;2009年建成国内首座挖岩大型绞吸挖泥船“天麒号”;2010年建成亚洲最大自航绞吸挖泥船“天鲸号”;2013年建成首座用于三峡尾急流航段的大型绞吸挖泥船“长狮9”;2017年建成世界最大非自航绞吸挖泥船“新海旭”……

定得稳、挖得快、排得远,仅以项目研制的“新海旭”绞吸挖泥船为例,它总长138.0米,总装机功率26100千瓦,标准疏浚能力6500立方米/小时。如果每天按照16小时工作量来计算,“新海旭”挖掘细粉沙每天可以疏浚10到12万立方米沙土,也就是说,一条船一天的挖掘、输送量,可以把一个足球场堆高约18米,相当于6层楼。其核心设备如挖掘系统、输送系统、定位系统和控制系统均实现国内设计、制造,成为目前世界上最大的非自航绞吸挖泥船。这一家族的船型,与进口产品相比,平均研制周期缩短35%;与进口产品相比,平均建造成本降低44%。

【三代船海人接力“撑大船”】

解放日报·上观新闻记者走进上海交通大学闵行校区的110教研室,这是交大编号第一的教研室,也是现在的船舶与海洋工程设计研究所,一直从事开创性的高技术船舶和装备研发,曾开发过“胜利二号”钻井平台、首艘大型双体客船“瑞昌号”等船品;当然,也正是他们研制出“天鲸号”“新海旭”等海上大型绞吸疏浚装备的“特等奖作品”。

这个教研室走出了我国首位造船界的中国科学院院士、上海市教育功臣杨槱,“辛一心船舶与海洋工程科技创新奖”终身成就奖获得者谭家华,国内高校唯一一位“船舶设计大师”何炎平,以及他们身后一批批年轻团队。从大江大河到大洋大海,大国重器,筑梦深蓝,老中青三代人身上一以贯之海洋精神。

“杨先生几十年来,无论做什么事,都有一种锲而不舍的精神。他在90多岁时,坚持用电脑每天敲几百个字,经过几年写出了30万字著作,我们很感动,更值得学习。”杨槱院士的学生谭家华说,“杨先生今年103岁了,他还牵挂着船舶与海洋工程专业的年轻人培养,把自己的存款捐出来成立基金,奖励将来要为船海工程事业做贡献的年轻人。”

1969年毕业于上海交通大学船舶制造系的谭家华,是我国最早从事海上施工设备与特殊装备技术研究的专家之一,他最为人所知的身份是海上大型绞吸疏浚装备的总设计师。鉴于我国疏浚需求大而挖泥船长期依赖进口,谭家华领衔项目组设计的大型绞吸挖泥船,加起来的年挖泥能力超过10亿立方米,年产值超过百亿元人民币,在“一带一路”港口建设、基础设施建设、航道疏浚等工程中产生巨大社会和经济效益。

“2010年,研制挖泥船首次挖掘岩石的工程是在广西防城港。当时谭家华老师已经65岁了,但他还是坚持带领我们出海上船,现场考察挖石工作状况,以及船舶设备运行状况。”谭家华的学生何炎平说,“谭老师敢为人先,勇于开拓,他主持开发了国内广泛应用于水下地基处理的‘软体排铺设’装备和技术,成为海上大型绞吸疏浚装备自主研制的开拓者和倡导者。”

作为船舶设计研究所的现任所长,何炎平主持设计了世界最大的重型非自航绞吸挖泥船“新海旭”和“新海腾”。“拧成一股绳儿把事情做好是我们团队最大的特点。”他透露,“所里每个人,这十几年加班不计其数,寒暑假也几乎没有休息。因为每天工作8个小时,4个小时做教学、4个小时做科研是远远不够的。”

【硬核平台顶起海洋强国梦】

非一日之功,乃久久为功,特等奖殊荣的“后台”正是“硬科技”支撑的大平台。事实上,110教研室所在的上海交大船舶与海洋工程系也是校内人称的“一系”。其在1943年抗日战争最激烈的时候建立,海上战事长期疲软让一批交大有识之士决心在船舶研究制造上向世界海上强国奋起直追。至1952年全国院系大调整时,上海交大大部分专业资源被调整出去,而船舶类专业则是被注入专业资源的少数专业之一。77年来,我国第一艘万吨轮总设计师、第一首艘航空母舰总设计师、第一代核潜艇总设计师、第一座超深水钻井平台总设计师都来自于交大船海系。

时至今日,这一学科专业拥有全球规模最大、功能齐全、世界一流的重大试验设施群体,可谓“硬核够硬”。在这里,我国首座、世界最深的海洋深水试验池,装备与功能当前居世界第一,成为国际海洋工程界开发深海装备的首选试验设施。此外,国内最宽最深的多功能船模拖曳水池、风洞循环水槽、空泡水筒、海洋工程水池、水下工程水池、水声水池等试验设施,形成了科学研究、试验验证、工程实施三位一体的完整教学科研试验技术体系,并依托国家深海技术试验大型科学仪器中心、上海潜水设备产品质量监督检验测试中心等国家级标准化规范化机构,推进设备设施的标准化服务和开放共享。专家认为,从全世界看,这些高精尖的设备大多出现在国家级机构里,几乎很难在一家高校里看到。

有了强大基础能力,国家级特等奖诞生也在情理之中。不止于一个大奖,近年来上海交大船舶与海洋工程学科主持了大量国家重大专项、国家重点研发计划、973、863、自然基金重大重点等“国字号”科研项目,取得深海平台、绞吸疏浚船舶设计、统一波浪理论、全海深无人潜水器等一批重大创新成果。

中国梦、海洋梦,也不止属于杨槱、谭家华、何炎平等交大船海人。上海交大船舶设计团队与兄弟单位合作,刚刚用近20年时间走过了别的国家100多年的船舶科技发展之路,攻破了泥泵、绞刀头、定位钢桩、集成系统等一项又一项硬核技术,让我国大型绞吸挖泥船的设计和制造从跟跑西方到开始领跑世界,并且正带动整个相关制造产业向纵深推进。

本文图片除署名外均为上海交通大学提供

国家科技进步特等奖

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