让中国舰船装上“中国心”——记中国工程院院士金东寒

来源:百度文库 编辑:超级军网 时间:2024/04/29 05:06:44
  新华网上海4月23日电(王琳琳、闫星辰)中国船舶重工集团公司第七一一研究所所长兼总工程师、中国工程院院士金东寒,4月初站上了“上海市科技功臣”领奖台。回顾过往30年,金东寒笑称:“我只做成了一件事——钻研特种发动机及其动力系统。”
  然而,就是这样一件事,开创了我国新型特种舰船从无到有的历史,使我国特船技术水平、综合性能步入世界先进行列,其技术成果的民用产业化也从根本上扭转了我国无烟火炬长期依赖进口的状况。
  来到金东寒所在的中船重工第七一一研究所,记者看到,让金东寒耗费30年心血的,原来就是我国首台具有知识产权的国产某型特种发动机及其动力系统。该发动机能使用多种气体燃料和固体燃料,并且连续燃烧。据了解,这种发动机对能源具有广泛的适用性,但对工艺、材料的要求非常高,美国通用和福特两大公司曾对此研究多年,都因成本和技术等原因不再继续。
  金东寒说:“我开始投身特种发动机的研究工作时,国际上还没有一台实用的此类型发动机,国内熟知这种发动机的人也只是个位数。而当我第一次看到这种发动机模型时,却被它深深吸引了。”
  最初的几年,研制过程并非一帆风顺。由于国内研究特种发动机动力系统尚属空白,一些权威专家认为特种发动机仅是理论上的概念,能否应用成功还很难说。但金东寒相信,只要不违背科学原理,特种发动机就有实现的可能。随着研究进一步深入,加热器材易腐化、研发配套条件差、机身出现裂纹等问题在特种机的研制过程中出现了。对此,金东寒并没有放弃,而是从细微入手,解决一个又一个问题。
  “面对一个问题,你首先应该想,解决这个问题是可能的,这样才会主动去想方法。如果自己都觉得不可能,那就永远不会找到办法。”从创造性地运用排水取气法解决漏气大问题,到解决一个个零部件的具体问题,金东寒带领整个团队,一步步突破了特种发动机及其动力系统的关键技术。
  上世纪80年代末,研究所里有一部分和美国合作的项目,这些项目拥有丰厚的资金支持,并且能够去美国增长见闻。面对近在咫尺的“良机”,金东寒还是选择留在国内坚持开展特种机项目。
  “自己的东西不可能期待别人帮你造出来。”虽然资金少、机器设备严重缺乏,金东寒和团队人员还是想方设法克服了机器短缺的困难。研究所里没有压力机,他们就用“抡大锤”方式制作关键部件。“我们团队六个人轮流、通宵砸,为了提神,两个人砸,四个人打牌,谁输了谁去砸……”金东寒回忆着当年的艰苦岁月。
  在不断进行自主钻研的过程中,金东寒非常注重人才培养和团队建设。多年来,他的团队一直由年轻人担任课题组长,由经验丰富的老同志作为技术骨干。金东寒说,让年轻人在第一线,老同志保驾护航,既能保证课题的正常推进,也能提高年轻人的培养效率。
  在他的团队里,有一个不寻常的传统:对待荣誉和待遇总是相互谦让。每当拿到荣誉和奖励,老同志都习惯把年轻人往上推,而把自己的名字省略掉或者向后排。金东寒说:“这就如同一台机器,只有其中的每个零件都发挥作用,整机的性能才能得到充分展现。”
  未来,金东寒将目标锁定在舰船柴油机项目。目前,他的团队已经开始相关理论的研究和技术攻关。他说:“我的人生已瞄准在下一步——用10年左右时间,改变中国船用柴油机的落后面貌,让中国舰船能装上国产性能优越的‘中国心’。”  新华网上海4月23日电(王琳琳、闫星辰)中国船舶重工集团公司第七一一研究所所长兼总工程师、中国工程院院士金东寒,4月初站上了“上海市科技功臣”领奖台。回顾过往30年,金东寒笑称:“我只做成了一件事——钻研特种发动机及其动力系统。”
  然而,就是这样一件事,开创了我国新型特种舰船从无到有的历史,使我国特船技术水平、综合性能步入世界先进行列,其技术成果的民用产业化也从根本上扭转了我国无烟火炬长期依赖进口的状况。
  来到金东寒所在的中船重工第七一一研究所,记者看到,让金东寒耗费30年心血的,原来就是我国首台具有知识产权的国产某型特种发动机及其动力系统。该发动机能使用多种气体燃料和固体燃料,并且连续燃烧。据了解,这种发动机对能源具有广泛的适用性,但对工艺、材料的要求非常高,美国通用和福特两大公司曾对此研究多年,都因成本和技术等原因不再继续。
  金东寒说:“我开始投身特种发动机的研究工作时,国际上还没有一台实用的此类型发动机,国内熟知这种发动机的人也只是个位数。而当我第一次看到这种发动机模型时,却被它深深吸引了。”
  最初的几年,研制过程并非一帆风顺。由于国内研究特种发动机动力系统尚属空白,一些权威专家认为特种发动机仅是理论上的概念,能否应用成功还很难说。但金东寒相信,只要不违背科学原理,特种发动机就有实现的可能。随着研究进一步深入,加热器材易腐化、研发配套条件差、机身出现裂纹等问题在特种机的研制过程中出现了。对此,金东寒并没有放弃,而是从细微入手,解决一个又一个问题。
  “面对一个问题,你首先应该想,解决这个问题是可能的,这样才会主动去想方法。如果自己都觉得不可能,那就永远不会找到办法。”从创造性地运用排水取气法解决漏气大问题,到解决一个个零部件的具体问题,金东寒带领整个团队,一步步突破了特种发动机及其动力系统的关键技术。
  上世纪80年代末,研究所里有一部分和美国合作的项目,这些项目拥有丰厚的资金支持,并且能够去美国增长见闻。面对近在咫尺的“良机”,金东寒还是选择留在国内坚持开展特种机项目。
  “自己的东西不可能期待别人帮你造出来。”虽然资金少、机器设备严重缺乏,金东寒和团队人员还是想方设法克服了机器短缺的困难。研究所里没有压力机,他们就用“抡大锤”方式制作关键部件。“我们团队六个人轮流、通宵砸,为了提神,两个人砸,四个人打牌,谁输了谁去砸……”金东寒回忆着当年的艰苦岁月。
  在不断进行自主钻研的过程中,金东寒非常注重人才培养和团队建设。多年来,他的团队一直由年轻人担任课题组长,由经验丰富的老同志作为技术骨干。金东寒说,让年轻人在第一线,老同志保驾护航,既能保证课题的正常推进,也能提高年轻人的培养效率。
  在他的团队里,有一个不寻常的传统:对待荣誉和待遇总是相互谦让。每当拿到荣誉和奖励,老同志都习惯把年轻人往上推,而把自己的名字省略掉或者向后排。金东寒说:“这就如同一台机器,只有其中的每个零件都发挥作用,整机的性能才能得到充分展现。”
  未来,金东寒将目标锁定在舰船柴油机项目。目前,他的团队已经开始相关理论的研究和技术攻关。他说:“我的人生已瞄准在下一步——用10年左右时间,改变中国船用柴油机的落后面貌,让中国舰船能装上国产性能优越的‘中国心’。”
谁来研判一下八股文,到底是什么东东?
看了半天,不知道用在什么船上,不知道功率
日常八股文?
我推测有可能是潜艇上用的斯特林发动机,有兴趣的朋友可以去百度下金东寒,之前有报道称其研发了邮部分指示领先于世界水平的斯特林机

横扫美日 发表于 2014-4-23 16:22
我推测有可能是潜艇上用的斯特林发动机,有兴趣的朋友可以去百度下金东寒,之前有报道称其研发了邮部分指示领 ...


金东寒在读研究生期间就被斯特林发动机优良的特性所吸引,并立志开发这种新技术,使其实用化。
  科研之路是艰苦的,但他们始终在坚持,在申请了市科委的启明星计划后,项目可获得的资助比较少,没有办法和国外大量金钱的投入“土豪”模式相比,金东寒和他的团队用最少的钱办最大的事,甚至一些加工和试验过程也只能“纯手工”。样机用的回热器丝网厚度不一致,按道理需要滚压定型,但当时他们缺少经费,他带领五个人通宵不睡觉,利用简陋的模具,轮流用大锤子砸,就这样解决了问题。

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上世纪80年代末,研究所里有一部分和美国合作的项目,这些项目拥有丰厚的资金支持,并且能够去美国增长见闻。面对近在咫尺的“良机”,金东寒还是选择留在国内坚持开展特种机项目。
  “自己的东西不可能期待别人帮你造出来。”虽然资金少、机器设备严重缺乏,金东寒和团队人员还是想方设法克服了机器短缺的困难。研究所里没有压力机,他们就用“抡大锤”方式制作关键部件。“我们团队六个人轮流、通宵砸,为了提神,两个人砸,四个人打牌,谁输了谁去砸……”金东寒回忆着当年的艰苦岁月。
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另一篇八股的描述,还是吻合的
横扫美日 发表于 2014-4-23 16:22
我推测有可能是潜艇上用的斯特林发动机,有兴趣的朋友可以去百度下金东寒,之前有报道称其研发了邮部分指示领 ...


金东寒在读研究生期间就被斯特林发动机优良的特性所吸引,并立志开发这种新技术,使其实用化。
  科研之路是艰苦的,但他们始终在坚持,在申请了市科委的启明星计划后,项目可获得的资助比较少,没有办法和国外大量金钱的投入“土豪”模式相比,金东寒和他的团队用最少的钱办最大的事,甚至一些加工和试验过程也只能“纯手工”。样机用的回热器丝网厚度不一致,按道理需要滚压定型,但当时他们缺少经费,他带领五个人通宵不睡觉,利用简陋的模具,轮流用大锤子砸,就这样解决了问题。

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上世纪80年代末,研究所里有一部分和美国合作的项目,这些项目拥有丰厚的资金支持,并且能够去美国增长见闻。面对近在咫尺的“良机”,金东寒还是选择留在国内坚持开展特种机项目。
  “自己的东西不可能期待别人帮你造出来。”虽然资金少、机器设备严重缺乏,金东寒和团队人员还是想方设法克服了机器短缺的困难。研究所里没有压力机,他们就用“抡大锤”方式制作关键部件。“我们团队六个人轮流、通宵砸,为了提神,两个人砸,四个人打牌,谁输了谁去砸……”金东寒回忆着当年的艰苦岁月。
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另一篇八股的描述,还是吻合的
就这两天还看见报道:中国高铁将装上“中国心",现在又是舰船,过阵说不定还有战机,我兔现在是到处播种,遍地开花啊。
发动机领军人金东寒:给新型舰艇装上“中国心”

发动机被称为“工业的明珠”,先进的发动机技术,尤其是军用发动机技术也一直是发达国家对我国严密封锁的技术,只能靠我们自主研发。
  整整四个五年计划,20年的时间,作为我国著名的动力机械工程专家,金东寒见证并亲历着中国斯特林发动机从无到有的历史性跨越。
  影响他一生的四个人
  今年53岁的金东寒,祖籍浙江新昌儒岙,1961年1月出生在黑龙江省绥化,15岁高中毕业后,被分配到一家校办工厂当钳工。1977年恢复高考改变了他的命运,在父亲金奕新的影响下,他以优异的成绩考入了武汉水运工程学院(现为武汉理工大学)内燃机专业,成了班上年纪最小的学生。对于机械兴趣非常浓厚的他,后来又继续攻读硕士。母亲潘燕芬回忆,儿子爱逛五金店,那里有他熟悉的工具,更有一些构思奇特、很有创意的东西。爱学习、爱思考的他曾经在自己的一本工作笔记的扉页上写下这样一行字:只要有丰富的知识积累,忘掉僵化的旧观念,掌握正确的方法,人人都能创新。1985年金东寒来到七一一所攻读博士学位, 开始了对斯特林发动机长达20多年的钻研,此后留在了七一一所工作。
  金东寒对早报记者表示,这一生中对他影响最大的有四个人,一是硕士导师张钰教授,在他读硕士的时候,国内研究发动机的人凤毛麟角,导师为了申请5000元的研究经费非常困难,这个领域不仅很多人不了解、做不了,当时还有不少人说风凉话,但是导师坚持下来了,也让金东寒看到了坚持的力量,金东寒自己对于发动机的研究非常感兴趣,兴趣是最好的老师,发动机的研究也成了他工作的主攻方向,数十年都没有放弃,始终坚持着。
到了七一一所攻读博士,金东寒遇到了人生中对自己影响最大的第二个人,就是他的博士生导师、我国著名发动机专家沈岳瑞先生,沈先生的学识和人品都让金东寒敬佩,由于成就卓著,沈先生的收入比较高,在七一一所发展艰难的时期,沈先生要求自降工资。那时候金东寒认为他是行业权威,不太敢主动跟他说话,“有一次他找到我,跟我说了一段让我终生难忘的话:不要崇拜权威,更不要迷信权威,要用质疑的眼光看问题。”金东寒坦言这句话对他的学习、工作包括人生的发展都有了重大的启发。
  第三个对金东寒的人生产生重大影响的,是七一一研究所原总工程师、研究员李国瑞。李国瑞和金东寒说了一个故事,两个人一起看了场演得不好的话剧,一个总在抱怨,另一个却从导演的角度试想如何改进。付出了同样的时间,好的东西让他得到了享受,不好的东西让他得到了成长。这启发着金东寒,面对任何事情,都要保持积极的心态。
  第四个人对金东寒有影响的人,是原七一一所所长黄永碇,黄永碇对金东寒说过一段话:能做小事才能够做大事,年轻人不要一心只想干大事,认为小事不值得干,别人通过小事来认识你,小事做到极致,就能做成大事,世界上没有小事,如果能把小事做到尽心做到极致,就能成就伟大,就像一句流行语说的那样:人生没有彩排,每天都是现场直播。
  这四个人的人生态度影响了金东寒,也让他能够在20多年的科研道路上坚守着,科研的路很艰苦,需要有国家的投入,但更重要的是需要研发人员耐得住寂寞、经得起诱惑,心无旁骛、持之以恒、百折不挠,才能取得成功。
  让军用发动机造福百姓
  发动机被称为“工业的明珠”,无论是飞机还是船舶,汽车还是火车,发动机都是其中最关键、最复杂、最昂贵的设备。先进的发动机技术,尤其是军用发动机技术也一直是发达国家对我国严密封锁的技术,只能靠我们自主研发。
  金东寒研发的特种发动机实现了由科研成果向实用装备的转化,打破了国外的技术封锁,使我国该型装备跻身于世界先进行列。他最突出的成就是为中国人民解放军新型舰船装备了被誉为“中国心”的新型动力系统,使我国新型动力系统跻身世界先进行列。
  金东寒在读研究生期间就被斯特林发动机优良的特性所吸引,并立志开发这种新技术,使其实用化。
  科研之路是艰苦的,但他们始终在坚持,在申请了市科委的启明星计划后,项目可获得的资助比较少,没有办法和国外大量金钱的投入“土豪”模式相比,金东寒和他的团队用最少的钱办最大的事,甚至一些加工和试验过程也只能“纯手工”。样机用的回热器丝网厚度不一致,按道理需要滚压定型,但当时他们缺少经费,他带领五个人通宵不睡觉,利用简陋的模具,轮流用大锤子砸,就这样解决了问题。
  金东寒说:“我们必须尽最大的努力去工作,如果不出成果,项目就会被砍掉,我们就都失业了。”努力有了回报,每五年为一个阶段,20年来,奖项一个比一个多,荣誉一个比一个大。
  整整四个五年计划,二十年的时间,金东寒见证并亲历着中国斯特林发动机从无到有的历史性跨越。而今,他仍在琢磨斯特林发动机民用化的问题,也让自己的成果尽早被广泛使用甚至进入家庭,造福民生。他带领团队开发的动力技术已经在民用市场上闯出了一番新天地:把它装在宾馆、医院,用一套装置就能为用户同时提供电、热、冷三种形式的能量,实现能源的梯级利用,这就是“分布式供能”;将它装在垃圾填埋场,则可利用垃圾散发的沼气发电,一边为电网分忧,一边减排甲烷。
  斯特林发动机的应用还有更广泛的远景,金东寒团队研发的斯特林发动机节能、环保,用途广泛,中国今后要进行深海和深空开发,都能用这种发动机。即便在太阳系之外没有太阳能的地方,利用这种发动机可以用同位素作“燃料”来发电。今后还可以用这颗“中国心”为国家干更多的事,这是金东寒继续追求的目标。
横扫美日 发表于 2014-4-23 16:22
我推测有可能是潜艇上用的斯特林发动机,有兴趣的朋友可以去百度下金东寒,之前有报道称其研发了邮部分指示领 ...
俺也认可是这个东西,应该是斯特林。
斯特林发动机有这么牛?
球科普
金东寒,祖籍浙江新昌儒岙,1961年1月出生,1978年考进了武汉水运工程学院(现为武汉理工大学)内燃机专业。曾于1998年5月获“第6届中国青年科技奖”,2001年12月获“中国青年科技创新奖”,2003年4月获“全国五一劳动奖章”。2006年获国家科学技术进步奖一等奖。
  金东寒是我国第一位热气机专业的硕士和博士。他主要从事热气机性能仿真和分析研究、高温热管与热气机的配合技术研究、水下热源研究、热气机燃烧技术研究、氧引射燃气再循环技术研究、热气机密封技术研究、热气机动态特性和控制方法研究、热气机设计技术研究以及无烟火炬设计技术研究等工作。他是国内该技术领域新一代学科带头人,在该项目中一直起着不可替代的主导作用和示范作用。先后主持过20多项国家重点预研和国家自然科学基金等课题的研究,在国内外发表论文20多篇,重要的科研报告200多篇。在专业领域内有很高的学术地位,担任国际内燃机学会(CIMAC)理事、国际热气机会议理事会理事、中国内燃机学会副理事长、上海市内燃机学会副理事长、上海造船学会第十一届理事会副理事长等,还任武汉理工大学、上海交通大学、海军工程大学的兼职教授等。
  ●记者  邵肖梅
  
  为船舶安装一颗“中国心”
  接通金东寒的电话,电波的那一端,这位最年轻的绍兴籍院士对于自己的当选依然十分低调,“感谢家乡的关心和祝福。我的人生目标只瞄准‘下一步’,希望一辈子把一件事做好。”
  让金东寒念念不忘的就是一台不到1吨重的特种船用发动机,为了这项让福特、通用等大公司望而却步的高难度动力装置,他已付出了20多年的心血。
  1985年,24岁的金东寒投身热气机研究,当时,国内知道“热气机”为何物的人恐怕只有个位数。从博士毕业起,金东寒就在一个院子里埋头苦干20年,将“绿色”的特种发动机概念变成了一套高技术装备,成功应用于我国海军新型舰艇上。此前,这种船用发动机技术只有极少数国家掌控,如今,我国已实现了自主研发,国产船舶从此有了一颗强劲的“中国心”。
  最初的5年,30万元支撑着课题组勉强度日。作为团队中最年轻的一员,金东寒义不容辞地扛起了脏活、累活。有了第一台小功率样机,科研经费一下子涨了20倍。然而,为了“拿出一台接近实用的大功率样机”的目标,大伙儿忙得“没时间生病”。研究的关键阶段,金东寒连续3个月吃住在实验室。眼见天气转凉,妻子不得已抱着出生不久的女儿,大老远地赶来送被子。当75千瓦样机诞生时,女儿已经3岁,竟也开心地唱起儿歌。
  而今,他仍在琢磨下一代热气机的研制路线,也期待着自己的成果有朝一日能进入家庭。这几年,他所在的中国船舶重工集团公司711所的热气机已经在民用市场上闯出了一番新天地:把它装在宾馆、医院,仅一台锅炉就能为用户同时提供冷热水和电力,实现能源的梯级利用,这就是“分布式供能”;如果将它装在垃圾填埋场,则可利用垃圾散发的沼气发电,一边为电网分忧,一边减排甲烷。
  从“七五”到“十五”,整整四个五年计划,金东寒见证着中国热气机从无到有的历史性跨越。
  “一个工程项目的完成,一项科研成果的取得,取决于意愿、方法和行动三大要素。”有了意愿,金东寒开始不断创新方法。在特种发动机控制系统研制中,他们尝试运用多种经典和现代的控制法,却一直没能奏效。后来,金东寒终于突破思维定势,开发和采用智能控制策略,最终满足了控制要求并优于国外指标,还相继突破了发动机总体技术、密封技术、高压燃烧技术等关键技术难关,为国家填补该领域的多项空白,并获得国家科技进步一等奖。
  父母眼中的金东寒
  “12月2日下午2时,中国工程院新闻发布会上的院士名单一公布,东寒第一时间就打电话到了绍兴家里,向我们报告这个好消息。”敲开市区袍江世纪广场百合花苑的一间公寓大门,说起儿子,金东寒父母——从绍兴市科协离休的金奕新和市印刷厂退休的潘燕芬夫妻依然沉浸在喜悦之中。
  “也许是我当初的一份私心,让东寒最终走上了船舶机械制造的路。”金东寒的父亲金奕新说,他的老家在新昌儒岙镇横板桥村,当年是哈尔滨第一航空学校的飞行员教员,后来因为被划为右派,下放到黑龙江省绥化县一家工厂劳动。落魄之时,在儒岙教书的潘燕芬千里迢迢赶到北国,结成了一段佳缘。
  金东寒16岁高中毕业后,被分配到一家校办工厂当学徒。“他的师傅是一位已过了退休年龄的八级车工,技艺高超。金东寒当时最大的愿望就是像师傅那样当个出色的钳工。”金奕新说。
  1978年,金东寒参加全国高考,在填写高考志愿时,金奕新就把自己想回南方的心愿落在了儿子的身上。“当时东寒的高考分数可以填报国内很多重点大学,我自己是学飞机制造的,知道学机械类大学生往往分配到三线山沟沟里,学船舶专业的肯定沿着大海大江走,那样至少会分配到南方,可以离家乡更近一些。”
  就是因为父亲对于家乡的“私念”,金东寒最终选择了武汉水运学院内燃机专业,“那时他是班上年纪最小的学生。由于在黑龙江绥化学的都是俄文,学英语就得从零开始,记得那年他从武汉回绥化探亲,主动要求为家里挑水,当时去挑水的人很多,在排队时他掏出口袋里的英文单词复习,直到天黑了,我看他还没回家,就到井口去找他,才发现他一个人口中念念有词还在背诵,早把挑水的事给忘了。”说起儿子当年学习的刻苦情形,已过花甲的潘燕芬依然记忆犹新。
  凭着刻苦和努力,金东寒留校不久如愿考取了硕士研究生和博士研究生。
  对于机械有很大兴趣的他,还有一个特别的爱好,就是爱逛五金店,那里有他熟悉的工具,更有一些构思奇特、很有创意的东西。“儿子这种爱学习、爱思考和喜欢做有心人的优点,是他以后成长为一名出色的科研工作者的重要原因。”金奕新说。
  潘燕芬从屋里找出儿子的一叠工作笔记。在其中一本笔记的扉页上,记者看到了这样一行字:只要有丰富的知识积累,忘掉僵化的旧观念,掌握正确的方法,人人都能创新。
  热气机的系统复杂,制造和安装困难,维修难度大,一直以来,许多人总以为差不多就行了。金东寒却不这么想,他通过研究提出了高度集成的模块化设计方案,简化了系统布置,提高了可靠性和维修性。“在工作中碰到困难,他的态度首先是坚信有办法,然后就全力地寻找答案。这种做事方式使他在工作中攻克了一个又一个的难关。”金奕新自豪地说。
  金东寒有一个幸福的家,妻子从同济大学研究生毕业后,如今在上海创办了一家装潢公司,16岁的女儿在上海华东师大附中读高三,也是一位社会活动能力很强的优秀生。“这套120平方的房子就是媳妇设计的。”金奕新夫妇笑着说:“东寒的弟弟在绍兴市水利局工作,妹妹在绍兴一家保险公司工作,他的根在绍兴,有空就会到绍兴到新昌走亲访友。”
  科研团队的“领军人物”
  “一个人只能干些事情,一个团队才能干成事业。”48岁的金东寒是最年轻的院士,也是研究所转制企业的年轻老总。这个低调的院所、公司的“双领导”,最注重集体进步,他曾不止一次地说,“这就如同一部机器,只有当机器上的每一个零件都充分发挥作用,整机的性能才可展现出来。”
  因此,金东寒十分注重将工作“流程化”,将复杂的事分解成一个个简单的步骤,协力完成。每当遇到重大的技术问题,他都组织相关人员进行讨论,再作出技术决策。如发动机的机内工作系统十分复杂,给制造和安装带来了很大的困难,并大大影响了维修性,而用户对这一点又非常重视。针对这种情况,他提出了高度集成的模块化设计方案,简化了系统布置,提高了可靠性和维修性。
  如今,双重身份的金东寒更忙了,既要技术决策,又要关注科技产业。只要在单位上班,最后熄灯的总是所长办公室,平时吃饭常常忘了时间,连出差都只能安排在周末。旅途中,他见缝插针看资料、想问题,没有一刻的空闲。
  国外同类项目从实验室成果发展到工程化应用,一般要12年时间,而他们在评估风险的基础上,优化了技术途径,高效配置资源,更重要的是他们有一个特别能战斗的团队和有一支优秀的人才队伍,所以大大缩短了研制时间。
金东寒何积丰荣膺“科技功臣”
  金东寒 1961年1月出生,中船重工第七一一研究所所长兼总工程师,中国工程院院士,我国著名的动力机械工程专家,我国特种发动机动力系统技术领域的开拓者和领军人物。从事特种发动机及其动力系统研究与应用开发近30年,主持研制的我国首台具有自主知识产权的特种发动机及其动力系统,开创了我国新型特船从无到有的历史,使我国特船技术水平、综合性能步入世界先进行列,已批量应用于现役装备,形成完整的技术体系。
  科技研发
  要耐得住“寒冬”
  无论是飞机还是船舶,汽车还是火车,发动机是最关键、最复杂、最昂贵的“心脏”。一直以来,我国在这个领域几乎没有自己的“金刚钻”,因此掌握这项先进技术的发达国家只肯卖绝不教,甚至严密封锁“谢绝参观”。要想自主开发一款发动机,太难了。不仅需要国家巨额投入,更需研发人员耐得住寂寞、经得起诱惑、坐得住冷板凳,一坐还得几十年。中船重工集团七一一所所长金东寒院士就是这样一个人。
  耐得住寂寞
  是什么如此吸引人,一干几十年?办公桌上,一个带飞轮的机械模型,结构并不复杂。若放大千倍,则是一台不到1吨重的特种船用发动机——斯特林发动机。这项曾被飞利浦、通用、福特等国外大公司热捧,后又被他们“宣布死刑”的高难度动力装置,如有魔力,一直吸引着金东寒在此停留。
    上世纪80年代,世界刮起一阵斯特林发动机热潮。与广泛应用于交通工具上的内燃机不同,这是外燃式发动机,所能使用的能源更为多样,不再依赖汽油或柴油,而且污染物排放很低。众多国际大公司倾情研发,希望能将其装入汽车肚子,取代传统发动机。当时24岁的金东寒深受吸引,投身斯特林发动机研究,而后成为我国该领域第一位博士生。随着研究深入,斯特林发动机动力响应慢、密封要求高,一旦气体泄漏存在危险性等“先天不足”显露出来,大公司纷纷掉头,众多研究人员转行,几乎都放弃了这种发动机的研发。“学这一行,就干这一行,国外大公司的判断也未必一定对。”许是思想单纯,许是自我安慰,金东寒坚持着没有转行。这位我国第一位斯特林发动机博士生,曾经很长一段时间也是唯一的“在职博士”。
  那时,斯特林发动机技术在国际上只有瑞典、美国、日本等少数几个发达国家在开发,根本就没有实用产品。国内知道斯特林发动机的不过百十人。最初研究的5年,研究条件十分简陋,课题组全靠30多万元勉强度日。谈不上科研目标,只有生存目标,就是确保课题在下个五年计划不被砍掉。
  坐得住冷板凳
  尽可能节省开支,团队中每一个人,分别承担关键零部件的研发,又轮流做勤杂工,试验室改造、拆装试验机、试验值班等脏活、累活全都自己干。斯特林发动机气缸内用氢气或氦气等作为工质,要保持高效率,需设置由数百片丝网压制而成的回热器。丝网间压得越紧密越好,一般靠滚压机或压力机等机械来完成。“那时经费很少,要花钱的地方又太多,哪能添置机械设备,只有自己抡大锤。”文弱书生“打铁”,自有找乐的办法。六个人通宵加班,四人凑一堆“拱猪”,出局两位抡锤。轮流“打牌”、轮流“打铁”,难题被“快乐并痛苦着”解决了。
  高压工质的滑动密封技术是一项世界性难题,要利用专门的试验台来研究。怎么才能高精度地测量出泄漏量呢?国外科学家用专业的氦质谱仪,一测便知。上海青年科技启明星的课题经费只有5万元,哪买得起质谱仪。“巧妇难为无米之炊”,金东寒必须另想办法。冥思苦想后,初中化学一个简单的“排水取气”小实验,让他眼前一亮:将漏气导入一个自己设计的简易装置中,“排油取气”24小时收集,漏气量一目了然。金东寒说,就这样一个个难关地“熬”,第一台“纯手工”小功率样机研制成功。新的五年计划里,课题不但没有被砍掉,反而科研经费一下子涨了近20倍。
  经得住诱惑
  其间,有同学出国了,生活条件更好;有同事转行了,科研空间更广;有朋友升迁了,个人发展更有奔头。金东寒却一直和当初不过十几人的课题组在一起,守着一台很多人看不上的发动机。“也有动摇,有过深深的自我怀疑,但只要想起我的博士老师,内心的‘退缩’就退缩了。”他记得,当时70多岁的著名船舶动力专家沈岳瑞老先生坚持看黑白电视,不肯换成彩电。“问他为什么,老人说,世间诱惑很多,我们必须自我克制,经得住诱惑!”
  从“七五”到“十五”,整整四个五年计划,苦苦坚持的金东寒终于看到中国斯特林发动机从无到有的跨越:1998年,金东寒带领课题组成功研制拥有完全自主知识产权的我国第一台多缸斯特林发动机样机;2002年,又研制工程样机,总体水平达到国际先进水平,部分技术处于国际领先地位……完成一系列验证试验后,该动力装置成功装备于某新型船舶,由科研成果向实用装备转化,彻底突破国外在相关领域的技术封锁,使该型装备跻身于世界先进行列。   本报记者 马亚宁
  何积丰 1943年8月出生,华东师范大学终身教授,中国科学院院士,著名计算机软件科学家。长期从事计算机软件复杂性、正确性和可靠性等问题的理论与应用研究,是程序统一理论创立者、数据精化完备理论奠基者、可信软件设计理论与技术开拓者。与图灵奖获得者Hoare教授共同开创了程序统一理论学派,首次提出了数据精化的“程序分解算子”与“上下仿真映照对”方法,开拓了基于模型的可信软件设计理论与技术。
  长期“积”累
  终迎“丰”收喜悦
  “我这个人算不上聪明,惟一的诀窍就是每天都不脱离专业工作,双休日都不例外。”在刚刚揭晓的2013年度上海科学技术奖励名单上,现华东师范大学软件学院院长何积丰教授荣膺上海市科技功臣奖。
  2005年12月何积丰当选中科院院士时,本报曾报道他朴实动人的家庭故事。今次再获殊荣,科学家秉承一贯的朴实与严谨,分析起自己的名字,“只有经过长期的‘积’累,才能期盼‘丰’收的喜悦。”
  50年不离专业工作
  无论何种场合,干净整洁的短发、专注质朴的神情,何积丰都流露着对科学的虔诚与对人生的谦逊。1965年,他从复旦大学毕业后被分配到华东师范大学工作,从事教学、科研和管理工作,迄今已近50年。几十年如一日,始终“不离专业工作”。
  科研路上的每一步,何积丰仍清楚记得:1980年,被派到美国旧金山大学进修,课余时间他常到远离旧金山的斯坦福大学和另一所名牌大学旁听著名教授讲课。凌晨起床,步行一小时至长途汽车站,就这样,他把别人用来给家人带“大件”的生活补贴都花在长途汽车票上。斯坦福大学的导师也被这位刻苦求学的中国年轻人打动,批准其进入该校学习。
  不懈科学求索,他与图灵奖获得者Tony Hoare共同开创了软件领域的程序统一理论学派,创造性地提出软件的程序统一理论(UTP),解决了程序语义学的若干核心问题;建立数据精化完备理论,创新了软件开发方法学,奠定软件可信开发方法的理论基础,其一系列重要文献被引超过4000次。采用可信软件理论研发的工具产品已被法国阿尔斯通、德国西门子等公司应用在严格轨道交通软件的开发中。他还系统性地构建了基于模型的可信软件设计理论与开发技术,已被应用在轨道交通自动控制系统和航天控制系统的开发过程中。
  学生眼中的“完美男人”
  欧洲软件界赞誉何积丰在软件方面的贡献是“软件设计技术上的一座里程碑”。这些荣誉的背后,他还轻咏着一首珍贵的“爱之歌”。33年前,也就是在何积丰赴美进修期间,妻子在一次意外事故中不幸失明。从此以后,他不离不弃成了妻子的“眼睛”。
  “你是我的眼,带我领略四季的变换;你是我的眼,带我穿越拥挤的人潮;你是我的眼,带我阅读浩瀚的书海……”歌曲《你是我的眼》所唱,正是这个温暖家庭的真实旋律。让妻子感动的是,凡有好友聚会或重要场合,何积丰都会带上她一同前往,并向朋友自豪介绍:“这是我的妻子!”妻子礼貌地与大家交谈,脸上绽放着坚强和幸福的笑容。
  2005年12月,何积丰当选中国科学院院士,他和失明妻子的爱情故事经媒体报道被众人知晓。许多大学生被如此朴素的爱情感动,纷纷在校园BBS上留言点赞,“身边的好老师竟是完美男人”,“我们又相信爱情了!”……
  何积丰想的却和大家想的不一样,“没有妻子,我什么也做不了。虽然她失明了,但是我更离不开她。我们家要是没有她,屋顶也要塌下来了。”   本报记者 马亚宁
昨天,中船重工第711研究所所长、中国工程院金东寒院士当选为上海市科技功臣。此前,他早已被公认为国内船舶动力研发的领军人物,连续获得过国家科技进步一等奖和特等奖。虽说光环下容易诞生传奇,可金东寒依然低调务实。
  回顾职业生涯,金东寒向记者表达了一系列“没想到”:
  首先没想到自己能上大学――30多年前,他高中毕业后进了一所校办厂当学徒,当时最大的愿望就是能像他的师傅那样,做一名出色的钳工。随后他没想到自己能读研――他是“文革”后首批大学生,但直到临近毕业,他才觉得自己距离研究生也许并不太远。最关键是他没想到自己的冷门专业能成为国家的骄傲――他研究的是一种名为“热气机”的新型发动机,全世界都没多少人关注;在我国,金东寒是该领域国家自主培养的第一位博士。
  金东寒说,他从不订立远大的人生目标,而只瞄准“下一步”。对于每个下一步,他都力求把每件小事都做到完美,不留遗憾。如今,中国已成为掌握热气机技术的极少数国家之一,金东寒作为领军者开发的发动机,已经批量装备我国特种船舶,为打破国外封锁立下大功。
  “让热气机驱动舰船驶向海洋,起初看起来就像一个白日梦,但通过一个又一个为期5年的努力,这个梦想一步步变成了现实。”
  【人物故事】 凭借扎实的细节制胜,金东寒率队一块一块啃下技术硬骨头
  大事小事、正事杂事,让金东寒“忙得都没时间生病”。为完成一次重要的实验任务,他连续三个月吃住在实验室没回家
  选择冷门,走自己的路
  金东寒一直很爱读书,而且读各种各样的书,从而拥有了广博的知识面和开放的思维。
  他从中学开始就是个机械迷,最爱逛五金店,学徒期间就收齐了一套钳工工具。他十分好学,跟着师傅,把车钳铣刨焊样样都会了一些。而现在,功成名就的他每逢出国依然会流连于五金柜台,欣赏那些精妙的工业设计。
  大学快毕业,他突然很想考研。于是,2个月超乎寻常的复习准备,骤减近10公斤体重,凭着这样的代价和能量,他如愿以偿。
  与记者面对面时,他向记者展示了心爱的热气机模型。那只是一台简单的掌上模型,配一盏只装得下几毫升燃料的酒精灯。金东寒很认真地加入酒精,点燃灯芯,小小的火苗迅速唤醒了活塞。这个模型,与如今装备特种舰船、驱动我国驶向蓝海的热气机相比,小得多,简陋得多。
  30多年前,热气机研究就处于一个非常不成熟的状态,全世界都几乎找不到一台实用的热气机。中国从1975年开始关注热气机,10年后,国内能做的也就是一台小功率样机,只有200瓦,也就勉强能驱动一辆自行车。
  那时,阻碍热气机实用的几个关键技术瓶颈――密封技术、特种热交换技术、控制技术等,都还没有取得突破。当时,国内不少专家不看好热气机的前景,报以讽刺的态度。幸运的是,金东寒的导师们表现出了足够的坚定。金东寒回忆说,两位前辈的话对他影响很大。
  一是711所原副所长、总工程师、著名动力专家沈岳瑞先生希望他:“认准自己的路,别管别人说什么,哪怕是权威都别迷信。因为任何工作都有改进的空间。”
  二是711所前任总工程师李国瑞曾说过:“面对任何问题,都不要抱怨,要以阳光的心态,做问题的解决者。”
  在随后的技术攻关中,这两句话被金东寒化为激励团队挑战困难的语言:办法不是没有,只是还没找到。
  杰作源自对细节的执着
  读博期间,金东寒彻底扎进了热气机研究。他参加的第一个项目,就研制成功了一台7.5千瓦的热气机原理样机,这样一台不起眼的样机,向很多人证明了这种发动机的未来存在曙光。
  博士毕业后第二年,他在711所担纲成了课题组的负责人。万事开头难。那段时间,整个课题组的研究经费5年加起来只有30多万元。而且。当时711所在国内率先启动了科研院所改革,科研人员不再完全“吃皇粮”,而是要自己想办法挣经费。为此,有段时间,除了热气机,金东寒还必须“走市场”,曾经参与开发了一种弹簧。
  大事小事、正事杂事,让金东寒“忙得都没时间生病”。为完成一次重要的实验任务,他连续三个月吃住在实验室没回家。以至于天气转冷后,妻子不得不抱着不满周岁的女儿,从家里给他送来冬被。
  成功离不开刻苦,但成功还需要更多品质。同事们说,金东寒的特点是跳出框框,运用多学科综合背景,融合多维度思考。
  热气机系统极为复杂,此前,许多经典和现代控制方法都未能实现仿真。他带领课题组跳出常规思维,逐步提出了一个全新的理论和技术方案,之后又与技术人员在现场连续工作了三天三夜,最终,满足了控制要求,各项指标都优于国外。
  凭借扎实的细节制胜,金东寒率队一块一块啃下技术硬骨头,用了第二个“五年”,将热气机的功率又提高了10倍。而后又过了10年,这项技术终于告别实验室,随我国新型特种舰船入海。
  在711所,见过最新、最成熟版本热气机的人,都会惊讶于它的精致。它颠覆了人们对船用发动机“傻大黑粗”的印象,简直就像一件艺术杰作。金东寒说,这台发动机重量不过1吨,价值却达上千万元,代表了机械产品的最高难度和工艺。
  如今,中国的船用热气机,已被证明能无故障运行数千小时。这种稳定性,源于金东寒团队对每个细节的完美追求。
  现在,711所正在从一种全新的技术路线出发,开始攀登。目前,该所已开发出一款高性能柴油机,下一步将生产出不同功率的系列化产品,适配更多船型。金东寒说,10年后,“中国设计”的发动机应该能在市场上占据一席之地。算起来,与热气机类似,这差不多又会是一个20年的创新故事。
  【功臣访谈】 国外企业可持续、可传承的创新,萌发于制度土壤
  企业创新:“知识管理”很有用
  研发热气机的20年,金东寒说他几乎是“两耳不闻窗外事”。但从2004年起,他必须调整自己的角色。那年,他被任命为711所的所长兼总工程师。他不能只关注一个项目,必须扛起整个所,从技术研发者转型为创新管理者。
  此后的10年,711所的经营收入增长了6倍,自主研发的柴油机开始装备主流船舶,而这个市场上,“中国设计”已有多年几乎拿不到任何份额。
  金东寒说,多年的一线经历告诉他,最重要的恐怕不是技术,而在于制度创新。当着全所员工,金东寒定下了全所的愿景目标;落实到执行,他的成功法则依然是从小事做起。
  作为一所之长,金东寒对细节的关注度依然超乎想象。去国外企业参观,本意是了解高新技术,他却同时关注着对方的车间里怎么摆放物料:“那种摆法,工人取件时,只要能动手指就用不着动手腕,只要能转身拿到就不用迈步。”
  细节很琐碎,细节有魔力。金东寒发现,用同样的装备做同样的发动机,国外企业耗时只有国内的1/10。巨大的效率差别,归根结底源自每一个细节的累计。
  金东寒说,国外企业之所以能在几十年中不断进步,这种可持续、可传承的创新,萌发于制度土壤。实际上,热气机20年研发留下的上百套工艺文件,就是一种“知识管理”制度的体现。在711所,金东寒更进一步,要求研发团队不仅要把各种隐形的技术要害付诸文字,还必须对照按模板,将沉淀知识的流程标准化;同时借助软件,将管理知识的方法信息化。此外,他还尝试重新定义研发与市场的关系,理顺薪酬体系,改良技术项目的资助方式……过去10年,他在711所牵头清理、编制的制度接近200项。
  研发接力:把经验留在团队里
  好奇,好学,好动手,这是金东寒的本色。他多次向本报记者强调:“我是一个工程师。”在他看来,中国最需要的,是实实在在的创新,为社会带来经济价值。如果说科学家的使命是发现,那工程师的使命就是去创新。
  对创新的坚持执着,源于金东寒对国家的一份责任。他告诉记者,船用发动机的“国产化”,国家从上世纪八十年代起就推动,但策略是“以市场换技术”;结果,技术没换来,制造业却被别人用知识产权工具锁定在低利润环节。每年,我国对外支付的船舶发动机技术费用超过10亿元,昂贵的核心部件甚至还要另外高价采购。
  与研发热气机相比,改变这一局面的道路也许更加泥泞。金东寒说,热气机研发,各国原先都不及格;但说到柴油机,发达国家已拥有百年积淀,已经有了考98分的底子。
  金东寒一直习惯于整理读书和工作笔记,这其实是对思考和实践的总结,无论是对读书人,还是工程师,这都是一个好习惯。金东寒说,很多人做研发常常只关注有形的结果,实际上,最有用的知识或经验往往是无形的,如果不加整理,只会留在研究人员的头脑里。随着团队成员的逐渐离开,本该系统化的知识也就逐渐分崩离析。最终,课题继任者只能另起炉灶,或是重新把过去的研究再走一遍。这就是研发“接力跑”在国内无法有效运转的重要原因。
  在热气机的研究中,金东寒尝试改变传统――除了海量的设计图纸,他的团队一共留下了150多套工艺文件;小到螺丝该先拧哪颗,每颗螺丝该拧几圈,都有规范。金东寒说,图纸只能告诉你哪里该有一个螺丝;但要保证热气机的密封性,必须按规定的顺序、力度拧螺丝。