為國鑄器 為民科研

1月19日，“國家工程師獎”表彰大會在北京召開。這是黨中央、國務(wù)院首次開展“國家工程師獎”評選表彰，81名個人和50個團(tuán)隊分別被授予“國家卓越工程師”稱號以及“國家卓越工程師團(tuán)隊”稱號。

哈電集團(tuán)首席科學(xué)家覃大清：助中國水電力挽江河

“這是黨和國家給予我的榮譽(yù)，也是對我們團(tuán)隊、對我們行業(yè)的鼓勵，更是對千千萬萬中國工程師的褒揚(yáng)。”談起此次被授予“國家卓越工程師”稱號，哈電集團(tuán)首席科學(xué)家覃大清依舊激動萬分。

作為我國水電裝備研發(fā)領(lǐng)域領(lǐng)軍人物，從三峽到溪洛渡再到白鶴灘，只要是我國的重大水電工程，都有覃大清的身影，他帶領(lǐng)團(tuán)隊完成了多項國家重大水電工程科技攻關(guān)和多項重大科研課題研究。

“在科研中面對新挑戰(zhàn)時，我們可能會陷入思維困境，誤認(rèn)為眼前的問題似乎怎么走都沒有出路。但只要跳出固有框架來思考，往往能柳暗花明又一村。”覃大清告訴記者，白鶴灘水電站項目中的世界首臺長短葉片百萬千瓦機(jī)組精品轉(zhuǎn)輪就是個經(jīng)典例證。

在高水頭水輪機(jī)轉(zhuǎn)輪水力研發(fā)中，水輪機(jī)葉片多時，轉(zhuǎn)輪入口流動控制好，但出口擁擠;葉片少時，轉(zhuǎn)輪出口寬敞，但入口流動控制也略差。按照常規(guī)的思路來看，只能折中選擇一個不多不少的葉片數(shù)，以求平衡。而科研人員最終通過巧思妙想，創(chuàng)新性地采取了長短葉片相結(jié)合的轉(zhuǎn)輪設(shè)計方案，即15個長葉片和15個短葉片相結(jié)合的獨特結(jié)構(gòu)。這樣一來，既對轉(zhuǎn)輪入口流動控制比較好，又解決了轉(zhuǎn)輪出口擁擠問題，改善了空化性能。

類似這樣的突破性創(chuàng)新，在覃大清的科研生涯中數(shù)不勝數(shù)。他清醒認(rèn)識到，關(guān)鍵核心技術(shù)是要不來、買不來、討不來的。“并不是如今技術(shù)領(lǐng)先了，我們才強(qiáng)調(diào)獨立自主、自力更生、自立自強(qiáng)，哪怕是20世紀(jì)水電技術(shù)剛剛起步的時候，這條原則也深深烙印在每一個水電人的心中。”

俯仰之間，日新月異。經(jīng)歷幾十年奮斗，中國走過了發(fā)達(dá)國家?guī)装倌瓴磐瓿傻墓I(yè)化歷程，在水電裝備領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)了從跟跑、并跑到領(lǐng)跑的創(chuàng)新跨越，登上了水電的“珠穆朗瑪峰”。

“以前，水電研發(fā)方向更多是為電網(wǎng)提供能量;而當(dāng)下，我更多思考如何將水電放在國家能源系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)調(diào)整當(dāng)中，發(fā)揮水電的調(diào)能作用，讓水電更靈活、適應(yīng)性更廣。”據(jù)了解，他和團(tuán)隊成功開發(fā)的超寬負(fù)荷高穩(wěn)定性新一代水電機(jī)組，把靈活性提高到已有的1.5-2倍，標(biāo)志著我國在世界水電靈活性領(lǐng)域率先取得突破。

復(fù)興號高速列車研發(fā)創(chuàng)新團(tuán)隊：持續(xù)刷新世界高鐵新時速

在50個“國家卓越工程師團(tuán)隊”中，復(fù)興號高速列車研發(fā)創(chuàng)新團(tuán)隊是其中之一。道路通，百業(yè)興。2012年，面對我國高速動車組部分核心技術(shù)受制于人的情況，中國國家鐵路集團(tuán)有限公司（原鐵道部）牽頭，聯(lián)合國內(nèi)產(chǎn)、學(xué)、研多家單位組成了研發(fā)創(chuàng)新團(tuán)隊，拉動全產(chǎn)業(yè)鏈上千家核心配套企業(yè)共同參與，開始了中國標(biāo)準(zhǔn)高速動車組的研發(fā)之路。

“復(fù)興號的誕生和發(fā)展，是新型舉國體制在鐵路系統(tǒng)的成功實踐。所以從廣義上來說，我們這個研發(fā)創(chuàng)新團(tuán)隊有著成百上千位成員。”團(tuán)隊負(fù)責(zé)人、中國國家鐵路集團(tuán)有限公司科技和信息化部原主任周黎介紹。從科研創(chuàng)新、生產(chǎn)組織到產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用，從規(guī)劃設(shè)計、工程建設(shè)、裝備制造到運(yùn)營管理整個創(chuàng)新鏈產(chǎn)業(yè)鏈，每個環(huán)節(jié)、每根鏈條上的參與者，都是支撐復(fù)興號的重要力量。

“真正的大國重器一定要掌握在自己手里——這種信仰始終存在于不同時期的中國鐵路創(chuàng)新團(tuán)隊。”周黎介紹，在中國標(biāo)準(zhǔn)動車組采用的254項重要標(biāo)準(zhǔn)中，中國標(biāo)準(zhǔn)占到84%，整體設(shè)計和關(guān)鍵技術(shù)全部自主研發(fā)，具有完全自主知識產(chǎn)權(quán)。以復(fù)興號為代表的中國高鐵技術(shù)創(chuàng)新成果，也為世界鐵路提供了中國技術(shù)、中國方案、中國智慧，2023年10月開通運(yùn)營的雅萬高鐵，成為中印尼共建“一帶一路”合作的“金字招牌”。

目前，我國已經(jīng)形成涵蓋時速160-350公里不同速度等級，能夠適應(yīng)高原、高寒、風(fēng)沙等各種運(yùn)營環(huán)境的復(fù)興號系列產(chǎn)品。截至2023年底，復(fù)興號開行實現(xiàn)31個省份全覆蓋。

周黎告訴記者，我國“十四五”規(guī)劃圍繞重點領(lǐng)域戰(zhàn)略任務(wù)提出了102項重大工程項目，“CR450高速度等級中國標(biāo)準(zhǔn)動車組（CR是China Railway的縮寫，即中國鐵路，數(shù)字表示速度等級）”就是其中之一。所謂CR450，是指試驗運(yùn)行時速450公里、商業(yè)運(yùn)行時速400公里的高速動車組列車，這也是復(fù)興號高速列車研發(fā)創(chuàng)新團(tuán)隊正在努力的方向。

從CR400升級到CR450，時速的提升并不是“一腳油門”那么簡單。“在新列車上我們采用了很多創(chuàng)新技術(shù)，力爭時速400公里運(yùn)行時的能耗、噪音都與如今時速350公里的列車相當(dāng)。換言之，加速但不加耗也不加噪。”周黎舉例，新的減阻結(jié)構(gòu)、新型降噪材料、幫助列車減重的新材料新結(jié)構(gòu)、更具流線型的設(shè)計、最新的安全監(jiān)控系統(tǒng)等一系列全新升級，才能保證列車在400公里時速下安全穩(wěn)定運(yùn)行。

國家衛(wèi)星氣象中心高級工程師張志清：精測風(fēng)云變幻惠及民生福祉

仰望星空，由一顆顆通信、氣象、導(dǎo)航、空間科學(xué)等各類衛(wèi)星組成的“中國星”家族正守護(hù)著地球上的人們。它們看似遙遠(yuǎn)卻與生活息息相關(guān)，其中對老百姓最“知冷知熱”的，當(dāng)屬風(fēng)云氣象衛(wèi)星。

風(fēng)云衛(wèi)星群星燦爛，截至目前，我國共成功發(fā)射了兩代四型21顆風(fēng)云氣象衛(wèi)星，目前有9顆在軌運(yùn)行，為129個國家和地區(qū)提供資料和產(chǎn)品。“國家卓越工程師”、國家衛(wèi)星氣象中心高級工程師張志清先后參與了我國風(fēng)云系列所有氣象衛(wèi)星的工程工作，并擔(dān)任了“風(fēng)云二號”和“風(fēng)云四號”靜止氣象衛(wèi)星地面應(yīng)用系統(tǒng)總設(shè)計師。

“正在為我們提供服務(wù)的最新一代氣象衛(wèi)星是‘風(fēng)云四號，它工作在地球赤道上空約3.6萬公里的軌道位置上，是我國第二代靜止氣象衛(wèi)星，晝夜連續(xù)不斷地對我國及周邊約占地球40%的面積進(jìn)行觀測。”張志清介紹，“風(fēng)云四號”交到預(yù)報員手中的，除了基礎(chǔ)的衛(wèi)星云圖外，還有包括大氣、云、沙塵、降水、輻射、閃電等在內(nèi)的23種產(chǎn)品。

我國是世界上遭受自然災(zāi)害最嚴(yán)重的國家之一，其中氣象災(zāi)害約占70%。氣象衛(wèi)星作為氣象災(zāi)害的“太空前哨”，發(fā)揮著防災(zāi)減災(zāi)第一道防線的作用，因此必須發(fā)展中國人自己的氣象衛(wèi)星家族。

“只有研制自主可控的氣象衛(wèi)星，才能以最佳的軌道位置和最有效的發(fā)展方式，來滿足我國經(jīng)濟(jì)社會建設(shè)和國家安全的需要。”從1980年代張志清來到國家衛(wèi)星氣象中心工作起，研制自主可控的先進(jìn)氣象衛(wèi)星一直是他和同事們的奮斗目標(biāo)。

臺風(fēng)，無一漏網(wǎng);高影響天氣的蛛絲馬跡，三維CT式掃描;厄爾尼諾，積累氣候變量數(shù)據(jù)集……精密的衛(wèi)星觀測是提高氣象災(zāi)害監(jiān)測預(yù)警時效的關(guān)鍵因素之一。目前，利用“風(fēng)云”衛(wèi)星可開展臺風(fēng)、暴雨、強(qiáng)對流、大霧、沙塵、霾等災(zāi)害性、高影響天氣，以及洪澇水體、森林草原火災(zāi)、高溫和干旱等地表環(huán)境的監(jiān)測。

在張志清看來，最有代表性的成果當(dāng)屬“風(fēng)云四號”衛(wèi)星圖像導(dǎo)航和配準(zhǔn)，“因為它決定工程成敗，是整個技術(shù)體制升級換代的基礎(chǔ)”。拍照時手一抖，照片就糊了，衛(wèi)星成像更是一個復(fù)雜的過程。圖像導(dǎo)航和配準(zhǔn)，就是通過對衛(wèi)星上關(guān)系載荷掃描成像的各種影響因素進(jìn)行實時計算和補(bǔ)償，消除偏差影響，實現(xiàn)“無姿態(tài)偏差、無軌道偏差、無熱變形偏差”的“完美”成像，提高圖像的精度。這也是當(dāng)前世界新一代靜止軌道氣象衛(wèi)星的核心技術(shù)。

（摘自《中國紀(jì)檢監(jiān)察報》沈東方）