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朱继懋:我与水下工程的不解之缘

日期:2012-11-21 10:39:47  来源:上海交通大学新闻网
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  [编者按] 继2011年上半年推出“身边的感动”系列报道受到广泛好评后,从2011年10月起,我们推出了新栏目“学者笔谈”。本栏目将陆续推出一批我校有影响的学者,重点展示他们在人才培养、科学研究、服务社会和文化传承与创新等方面的观点和见解、思路和做法及理论和实践,旨在弘扬科学精神,激荡人文情怀,回归学术本位,浓郁学术气象,全面提升交大学术的影响力和传播力。 

 

  ■ 年轻教师是科学研究的主力军,在科学研究过程中,不要害怕失败,也不要迷信权威,而要敢于担当,敢于挑大梁,主动发挥创造力和想象力,只有这样我们才能够取得事业上的突破和进步。

 

  ■ 学以致用是每个科研工作者毕生追求的目标,我也不例外。

 

  ■ 只有投身入在实践工作中,才是对一个人才最好的锻炼。

 

  ■ 大型科研项目的研发不是一个人的工作,水下领域的发展也是必然理论化与工程化相结合、共同发展、共同促进的过程。在长期的科研工作中,我也逐渐发现了一批优秀的年轻人才.

 

 

  我国的现代化建设日新月异,现代科技的发展也是突飞猛进。“可上九天揽月,可下五洋捉鳖”已经由神话变成了现实。这中间有无数位科学家年复一年艰辛的努力和积累,更有一代又一代的科技工作者锲而不舍的艰苦奋斗。我是学造船出身,毕业之际领导要我参加潜艇的设计,后来又搞了几十年潜水器的研制,多年风雨路走下来,我与水下工程,结下了难分难舍的不解之缘。

 

我国第一艘深潜救生艇的研制历程

 

      深潜救生艇的项目起始于70年代,当时的海军周副司令看到了美国关于深潜救生艇的研究后大为震动,随即便给国内相关大学写信,征求大家的意见,希望在国内也开展对这方面的研究。当时我们上海交大收到信件后,对此事进行了积极的响应。

 

  这一项目在文化大革命期间得了到批准,我们交大和武昌造船厂、哈船院、华中工学院以及海军等相关单位成立了一个60多人的工作组,我被六机部任命为该项目的总设计师。当时的中国在该领域内属于一穷二白,没有任何根基,基本找不到任何参考资料,我们所能面对的仅仅是一张国外实施深潜器与潜艇对接的照片,和几个没有经过使用的方案设想。为此,我们选定在当时造船工艺比较成熟的武昌造船厂,封闭式集中了半年时间来进行研究。当时我的女儿才一岁多,记得后来回去她都不认得我了,见了就哭。武汉的夏天非常的热,物质条件也非常的简陋,房间里没有空调也没有电扇,我硬是趴在设计室里面足足画了几个月,最终设完成设计总图。深潜救生艇这个项目一共有56项重大设备,几乎全部需要自主研制,只有水下电视由于当时国内的科技水平实在有限而无法研制才不得不进口。后来,为了进一步摸清深潜救生艇的总体性能,我们在无锡702所的大水池开展了国内第一个自航模试验,试验持续的时间长达数月。我记得非常清楚,当时我们每天要走好几里路才能到实验室,每天一大早大家都精神百倍的走路去试验,晚上面对着试验的失败而又不得不筋疲力尽的走回来,长时间试验上的不成功,让所有人都感到无法形容的沮丧和低落,但肩上那份特殊的使命感又迫使我们无法轻言放弃,不得不放下包袱,继续奋斗。最后,通过多方原因的排查,我们终于确定了问题的症结所在,并给出了针对性的解决方案。在接下来的水池试验中,自航模试验1次就获得了成功,当时八一电影制片厂还特地派人过来进行了现场拍摄。

 

  大型的科研项目离不开大型团队的配合,到后来的南海进行海试时,我们的团队已经发展成为了一支400人的大型科研队伍,在南海那边一做就做了快3年的试验。当时第一次下水试验时,都没人敢下艇试验。经历了这么长时间的设计和试验,我对项目的安全性与可靠性有信心,于是就亲自下水去进行指挥,而整个实验过程也进行得相当顺利,各项数据都与我们前期的理论计算非常吻合,事实证明了整个研究是非常成功的。这里面还有个小花絮:海南的天气也是有目共睹的热,但是海底对接试验的地方还是非常凉快的。我们前几次海试成功后,大家都对我们的研究成果非常有信心,到后期大家都争先恐后的下水进行试验。

 

  深潜救生艇这个项目对我帮助很大,我们当时是打破常规,从无到有,直接上了当时世界最先进的第四代深潜救生艇技术。作为过来人,我认为,年轻教师是科学研究的主力军,在科学研究过程中,不要害怕失败,也不要迷信权威,而要敢于担当,敢于挑大梁,主动发挥创造力和想象力,只有这样我们才能够取得事业上的突破和进步。

 

学以致用,坚持走产学研用相结合的发展道路

 

       学以致用是每个科研工作者毕生追求的目标,我也不例外。上世纪80年代初,国内整个水下工程尚处于起步阶段,国产化水下工程设备的应用更是一片空白,我们只能去引进些国外淘汰的技术和设备,这种不得已而受制于人的现实,对我们国家相关领域经济与技术的发展是非常严重的障碍,如何打破这一现状也一直是我们科研工作者孜孜不倦追求的目标。

 

  于是,我开始了我长达几十年的潜水器研究之路。首先要讲一下无人遥控潜水器(ROV,Remotely Operated Vehicle),它是一种能代替人在水下从事观察与作业的新型高技术设备,又称水下机器人。70年代中期,国际上开始采用无人遥控潜水器代替潜水员海洋石油开发方面的工作,并且发展迅速。80年代初,我在国外考察了很多项目,发现西方很多发达国家的水下钻井平台的日常作业,都已经采用了无人遥控潜水器,而原先的饱和潜水系统则由于生产成本和维护成本都非常高、人员的安全性得不到保障而逐渐被淘汰。然而,此时国内几乎所有的相关项目,都还在花大力气研究和大范围使用饱和潜水系统。于是我向国家提出了开展关于无人遥控潜水器研究的请求。当时国家经委拨款了400万给我们进行了无人遥控潜水器关键技术的研究和样机的开发,研究成果也非常的喜人。

 

  后来了解到上海打捞局迫切需求一台ROV进行海洋平台的作业,我们根据已经掌握的相关研究技术与基础,顺利的研发出了第一台国产化ROV产品-SJT40。记得当时获得了45万美金的研究经费。随着研究工作的深入开展,我深刻地感受到了一个好的研究团队在我们这种大型、复杂的水下工程研究中的重要性,于是我毅然决定用当时这笔经费的结余建成了交大第一个由项目组完全自主集资建成的研究所-水下工程研究所。所以,由于我们起步较早,我们交大是国内最早进行无人遥控潜水器(ROV)和载人潜水器的单位。

 

  到了2002年,鉴于我们学校在潜水器领域的突出成果,大洋协会将我国第一台用于深海观测和取样的3500米级大型深海ROV作业系统的研制任务交给了上海交通大学,经过9年的艰辛努力,“海龙号”ROV系统最终获得成功。“海龙号”ROV创下了当时我国ROV系统最大的深潜纪录及多项重大深海探测发现记录,交付中国大洋协会使用后,已在多个环球科学调查航次任务中发挥了重要作用,如今,“海龙号”ROV依旧在大洋一号上为各项科学考查任务保驾护航,而水下工程研究所也孜孜不倦的为“海龙号”ROV的后续正常服役而保驾护航。

 

  科研是多方面的探索与研究。记得90年代中日海底电缆埋设的时候,所有的电缆都由日本进行研发和铺设,我们国家在这方面完全没有半点的自主权。在这样的背景下,当时由我牵头,为国家研制一台电缆埋设的机器,当时的需求是潜深在100米内的电缆均需要进行埋设,而沟深需要1.5米,埋设路线长达90公里。当时,国内只有唯一1艘千吨级的埋缆船,甚至无法搭载90公里的电缆。那时,日本与英国的施工方均在现场,他们说,“你们做不了,我们就上”。顶着来自各方的巨大压力,我们对这艘船进行了配套埋缆设备的研发。刚开始的时候电缆信号总有问题,几经排查才发现是原先船上的电缆信号跟绝缘由于使用时间较久都产生了问题,我们针对此进行了一系列的设计改造,顺利解决了试验过程中遇到的通讯问题,试验一次性成功,随后顺利完成了中日海底光缆中方一侧的埋设,为我们以后的对应研究打下了非常好的基础。二十年了,我们的管线埋设机一直服务于国内很多海域的管道电缆埋设工程中,最新一代管线埋设机正在深港线上进行工作。

 

  我认为只有投身入在实践工作中,才是对一个人才最好的锻炼。同时,对于基础知识的学习也非常重要,它为以后的工作开展打下重要的基石。所以,产学研用相结合,是水下工程研究所的特色。在多年的深潜及水下工程技术研究与工程实践中,我们形成了一支技术过硬、务实创新的团队,这也正是我们团队在激烈的行业竞争中始终处于不败之地的一个重要原因。

 

人才的培养

 

    大型科研项目的研发不是一个人的工作,水下领域的发展也是必然理论化与工程化相结合、共同发展、共同促进的过程。在长期的科研工作中,我也逐渐发现了一批优秀的年轻人才。对这样的优秀人才,我尽可能地为他们提供施展才华的机会,为他们的发展创造良好的发展环境。他们是我们在水下工程研究的中坚力量,现在也都已经做出了非常不错的成绩。

 

  廖世俊是我们和德国合作培养的第一个研究生,我非常的欣赏这个年轻人。当时DAAD(即德意志学术交流中心)希望他能留在德国,并给他开出了每月数千马克的高额奖学金,我抱着试一试的想法跟他表达了希望他回国答辩的期望,他二话不说就答应了,这件事情让我对这个才华横溢的青年人印象非常深刻。回国后,我引导他一直从事水下理论研究到现在,2000年他成为了长江学者,并于2001年获得了国家杰出青年基金,为我们水下领域的理论基础做出了很大的贡献。

 

  葛彤也是让我很满意的学生,他思路开阔,技术全面。2004年,30岁出头的他就成为了当时学校最年轻的教授,期间他先后开展了“浅海重载装备智能控制技术”、“水下自重构机器人”等一系列新型智能潜水器的研究工作。2008年的时候,我退休后,他出任水下工程研究所的所长,主持了包括“3500米深海无人遥控潜水器”、“水下水平定向钻系统”、“大管径开沟机”等多项大型水下作业装备的设计与研制任务,使水下工程研究所在新一轮激烈的水下装备竞争中跻身于行业的前列。

 

  40余年来,我一共培养了30余名中外博士生和博士后,以及不计其数的硕士。他们中的很多人在各自岗位上都已成长为学科带头人、技术骨干或行业中的佼佼者,这让我感到很欣慰,说明我们的事业后继有人。我们这辈人没能完成的事业,我希望能在他们这一代人身上实现。

 

  经过这么多年的研究,有些感触我非常深刻,特别要感谢的就是国家,因为她给了我非常好的培养。在我年轻的时候,受到何友声、张寿等教授的精心培养,送我去水动力学力学班学习,对力学所有的方面都进行了非常详细和深入的学习,为以后的研究打下了很好的基础。刚工作时,我几乎把船舶方面的所有基础课程都给本科生上了一遍,有些课程还需要一边学习一边讲授,这对我是很好的锻炼,使得我对专业知识有了更深刻的理解。正是因为这些,我可以很自豪的说,看到那些公式和推理,我一点都不害怕。我所做的研究跟生产结合很紧,我希望所有的科学成果都能够为我们国家的生产,为国民经济提供服务,目前来说我们在这方面做得还不错。同时,我们要看到国内外的发展依然存在很大的差距,我希望有更多的年轻人能投身水下这片广阔的天地中来,为我们国家的科技发展做出更多的贡献。

 

  有人夸奖著名作家秦牧的散文写得好,秦牧却说他只是“艺海拾贝”。 也许我只是个幸运儿,在浩瀚无垠的科研工作中,我们研究所为国家的建设、学校的发展,是做了一些工作,那就如在科海岸边,我们偶尔捡到了几枚美丽的贝壳一样,这仅仅是“科海拾贝”而已,而且是在全所科研团队的共同努力的结果,所以我要感谢我们的团队。

 

学者小传

 

    朱继懋,上海交通大学船舶海洋与建筑工程学院教授、博导,海南三亚学院海洋研究所所长、首席科学家,我国最早从事深潜技术研究的著名专家之一,被国际同行誉为“中国深潜之父”。1985年国务院特批为教授、博导,1990年获国家有突出贡献中青年专家称号,1991年起享受国家特殊津贴,自1977年以来获国家和省部级科技奖及个人嘉奖20余次。

 

       朱教授长期从事潜艇、潜水器及水下工程技术领域的研究与工程实践,创建了具有产学研用紧密结合的上海交大水下工程研究所。朱继懋60年代参加我国第一艘核潜艇的性能研究工作;70年代初出任我国第一艘深潜救生艇总设计师;80年代起自主或国内外合作,完成了七种型号ROV的研制;90年代主持研制了多种型号海底电缆与管道埋设系统;九五期间主持研制的“6000米深海拖曳观察系统”,对我国大洋矿区勘探的取舍工作做出重要贡献;2000年完成 “浅海重载装备智能控制技术”及“深海潜网设备和高产养殖技术研究”并取得多项专利;2002年起,历时9年,自主设计与集成了我国第一台用于深海观测和取样的3500米深海ROV作业系统,并成功应用于中国大洋协会多个环球科考航次

 

 

 

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