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先锋教科团队:让舰船柴油机拥有“高智商”
作者
吴丹丹
来源
工学周报
点击数
更新时间
2011-04-15

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编者按:为深入开展建党90周年纪念活动,结合创先争优活动,本报从本期起,开设“先锋教科团队”专栏,聚焦在我校研究型大学建设事业中涌现出的一批具有代表性的先进教学团队和科技团队,记录他们的奋斗历程,展示他们的突出业绩,挖掘他们的成功经验,以激励广大师生更加积极地融入学校内涵发展的洪流,为实现研究型大学奋斗目标团结奋斗!

一个平均年龄35岁的年轻团队,作为第一责任人摘得了我校新世纪首个国家技术发明奖。

一套自主研制的柴油机综合电控系统,让我国舰船柴油机从此拥有了世界先进水平的“大脑”。

我校动力装置电控技术研究所所长马修真和他的团队历时3年多研制完成的柴油机综合电控系统,被专家评为:技术水平达到国际先进,完全可以替代进口装备,为实现我国舰船信息化和智能化奠定了良好基础。在2010年国家科学技术奖励大会上,技术负责人李文辉走上人民大会堂的领奖台,曾经的巨大压力在此刻才转化为沉甸甸的喜悦。

面向重大难题 潜心攻关

柴油机作为舰船动力已有近百年的历史,被称为舰船的“心脏”,我国百分之九十以上的舰船目前仍在应用。电控系统是指挥柴油机源源不断地向舰船输送动力与能量的“大脑”。伴随科技进步,电控技术成为柴油机技术发展的主要方向,电控系统技术水平的高低成为衡量柴油机先进性的重要标志。

为打破我国柴油机控制系统的技术和产品长期受制于人的局面,中国海军毅然决定,研制具有自主知识产权的柴油机电控系统。但因该项目“技术难度大、责任大、风险高、效益低”,国内担此重任者寥寥无几。

我校柴油机电控课题组自上世纪80年代初着手电子调速器技术研究,舰船主机自动化控制技术研究在当时尚属“新概念”,是国内最早从事这一领域研究的单位。进入九十年代,在海军方面的领导下,课题组初步完成了原理样机的研制。基于二十余年在船舶柴油机控制理论、电子技术等方面的知识积淀、从事海军装备研制的实践经验以及与工厂建立的良好合作关系,海军机关和专家认定学校“具备承担项目的能力”。

技术负责人李文辉给记者算了这么一笔账:一套冗余型柴油机综合电控系统的价值大约50万元人民币,一条舰船上大概需要2到4套系统。我国在引进国外柴油机生产许可时,电控系统一直被外国公司视为核心技术禁止向我国转让,一旦系统出了问题,维修成本高、时间长,无法保障装备的战斗力。更重要的是,引进系统无法与舰船控制系统有效连接,严重制约我国舰船信息化建设。

为满足高可靠性、安全性、全工况综合优化控制要求,课题组先后提出4个系统设计方案,经过反复对比分析、专家评审,最后选出一个技术方案进行实施。系统主要部分如控制器、转速传感器、执行器等采用冗余热备份设计,攻破了控制系统状态监测与切换、高可靠性执行器设计、全工况转速优化控制等核心技术。经过课题组成员及协作单位3年多的不懈努力,突破无数个技术难题,具有自主知识产权的柴油机综合电控系统终于研制、配机、试验成功,真正为中国的舰船动力配备上了哈尔滨工程大学的智力印记。

2007年5月,我校研制的柴油机综合电控系统亮相海军组织技术鉴定会,来自40余家单位的80多名代表对其进行了技术鉴定,与会专家对该系统给予高度评价,并给出具备装舰条件的结论,为该系统装舰使用奠定了基础。2008年国防科工局对这一技术成果进行鉴定,并给予高度评价,2009年,该成果获得国防科技进步一等奖。

依托重大项目 延揽人才

2004年,接受任务之初,马修真一方面从以前的合作伙伴入手,一方面加大搜索力度,根据项目所需紧锣密鼓地“网罗”人才。

李文辉与马修真老师共事8年,携手完成了机车柴油机测控系统软硬件设计。回忆起2004年加入这个项目组,本在大连安家的李老师说,“马老师一说是要做这个项目,丝毫没考虑就来了”。“因为国内没有人做过,机会太难得了,一定要抓住机遇,把项目研制成功”。提到现在的成绩、订单,他自豪地说这个项目是“国内独一份”。

李学民2005年博士毕业后来到课题组,与马老师结识在博士论文答辩会上。他所主攻的发动机电子控制恰好是课题组急需的。他说,求学期间以理论学习为主,到了真刀实枪,项目的研究国内无先例可鉴,翻阅了几千页的英文资料,根据实际应用需要,加上反复试验,终于拿出了一套可实现的工程化方案。

2004年到2005年间,陆续加入这支队伍的还有来自哈尔滨工业大学的费红姿、石勇,吉林大学的李学民,以及我校的宋恩哲、孙军、刘龙、刘友、姚崇、袁志国等老师。一方面按照项目的设计需求,合理发挥所学所长:李文辉负责监测模块研制及系统集成,李学民、宋恩哲负责调速模块研制,费红姿负责机旁控制模块研制,石勇负责执行器研制,刘龙负责通信接口模块研制,并在系统联调中发挥了重要作用。另一方面也依托项目吸引了一批乐于挑战的70、80后,为后续发展蓄势汇智。这十余人的小组,由于项目进度时限紧张,常常通宵达旦地加班。按照他们的话说:年纪差不多,工作与生活中遇到的问题也差不多,每周的讨论会上,既热烈、又紧张,既有争辩、又很快能共同找到解决方案。

不同的专业背景、学缘结构,动力装置电控技术研究所这支非常年轻的队伍,通过承担项目、共同攻关加深了了解,思想的撞击更让彼此受益,很快进入服务船舶行业的“内行”角色。

据学校有关负责人介绍,过去5年来,我校具备500万以上项目承担能力的团队较之“十五”期间增长4倍之多。借助重大项目研制,建设高水平团队,产出高水平成果,支撑高水平发展,动力装置电控技术研究所的团队建设正是在这样的一条发展道路上打开了自己的良好开局。

做好科学规划 望远做实

马修真在组建起这支队伍后,一直“隐身”在各项奖项的背后,却从未缺席一次讨论会。大方案的定夺,几乎全程与成员盯着试验现场……担任着“灵魂领袖”的角色。说起他,几乎每一个团队成员的回答都是“有眼光、要求高、很严厉”。说到要求,马修真认真地说“要给年轻人机会,也要给他们压力,这样才能成长”。

要建设高水平的团队、培养优秀青年教师。自项目启动之初,马修真就以这一标准进行团队规划,既有明确的项目完成目标,又树立了未来明确的发展方向。费红姿在进入这个团队之前攻读的振动控制方向博士,在进入课题组后,通过这个项目,依托学校特色,主动向船舶动力智能控制领域拓展。石勇进入课题组之前攻读的机械设计及理论专业博士学位,通过参与项目,明确了研究方向和研究目标。

平日为人和善的马修真是一位“严师”。这种高要求不仅体现于提出具体的工作目标,还体现于工作方法的掌握。他要求大家在做项目的过程中注意积累,将研究成果化。通过这个项目的开发研制,短短3年期间,获得“柴油机多功能机旁控制装置及控制方法”、“柴油机直线电机调速执行器”等19项授权发明专利,发表《电子调速器可靠性设计研究》等20篇论文及著作,制定国家和行业标准5部。

对于未来,马修真希望这支生力军,一方面不断提升创新能力,探索柴油机控制的最新技术高压共轨技术领域,拓展故障诊断技术、综合性能优化技术、柴油机现代测试技术等;另一方面,借力学校“十二五”优先发展、重点建设动力工程与工程热物理学科之机,在动力机械控制与测试技术方向上深入研究,在基础研究上下功夫,为学科未来发展提供最有力支撑。

技术发展无止境。二十余年前,马修真坚信“随着技术发展,智能化的柴油机控制系统一定会成为主流技术”。这份笃定与前瞻的眼光,让团队成员们坚定:“我们有信心和决心在未来的发展中取得更辉煌的研究成果,回报学校和国家”。

文章录入:张欣  编辑:张欣
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