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中國潛艇破解深海航行難題 機動性和生存力大增
2008年01月10日 08:35科技日報 】 【打印
相關(guān)標(biāo)簽: [潛艇]

馬騁,,以他的研究發(fā)明成果,,大幅提升了我戰(zhàn)斗艦艇的快速性和隱蔽性;又用他設(shè)計的“安全閥”,,確保了潛艇的核安全及大深度航行安全,,發(fā)揮了我潛艇的作戰(zhàn)能力,。

馳騁在艦船推進(jìn)創(chuàng)新領(lǐng)域 

———記海軍科技專家、何梁何利基金青年創(chuàng)新獎獲得者馬騁 

2007年10月31日下午15時,,北京釣魚臺國賓館,。何梁何利基金本年度頒獎大會隆重舉行。來自海軍裝備研究院某研究所研究員,、博士生導(dǎo)師馬騁,,健步上臺領(lǐng)取青年創(chuàng)新獎。站在領(lǐng)獎臺上,,此時此刻,,他的腦海中涌動的,不是收獲的喜悅,,而是一幕幕創(chuàng)新開拓的曲折與艱辛……

機會垂青了“摳門人”

創(chuàng)業(yè)維艱,。

馬騁的創(chuàng)新之路并非一帆風(fēng)順,,特別是起步階段,時值一個特殊時期,,科研課題比較少,,科研經(jīng)費十分緊張。在出差做試驗過程中,,他從來不坐飛機,,乘火車都是坐硬座,,住宿往往擠通鋪,。在試驗場,如果試驗時間稍長,,他還會找來鍋碗瓢盆,,自己做飯吃,以便省下幾個錢來,。但正是這樣的“摳門”,,讓他有了個大發(fā)明。

事情還得從一次調(diào)研說起,。1990年初,,馬騁到艦艇部隊調(diào)研時發(fā)現(xiàn),現(xiàn)役艦艇普遍存在主機功率不足,、航速達(dá)不到設(shè)計指標(biāo)的問題,,常常導(dǎo)致主機故障甚至損壞。官兵們對此苦惱不已,。有一位艇長拉著他的手說:“你要是能把這個問題解決了,,我?guī)ьI(lǐng)全艇官兵列隊向你鳴笛致敬!”

回來后,,他向單位領(lǐng)導(dǎo)上交了厚厚一份調(diào)研報告,,并申請立項。此后,,他多次到該型艦艇進(jìn)行深入細(xì)致的調(diào)研,,對主機設(shè)備進(jìn)行了大量的技術(shù)分析,認(rèn)定造成主機功率貯備不足問題的主要原因是主機與推進(jìn)器某裝置系統(tǒng)不匹配引起的,,可以通過改進(jìn)該裝置來提高主機的功率,。

技術(shù)上要創(chuàng)新,首先在理論上要有突破,。通過查閱大量的相關(guān)資料和幾十萬字的筆記,,他判斷造成能量損失的癥結(jié)可能是該裝置高速旋轉(zhuǎn)時產(chǎn)生的強大渦流。

有了理論依據(jù),,馬騁馬不停蹄地趕到上海交通大學(xué),,進(jìn)行實驗論證,。通過實驗發(fā)現(xiàn),該裝置傳統(tǒng)的流線型在高速運轉(zhuǎn)時,,容易在推進(jìn)器根附近產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)中心,,從而誘發(fā)大量空泡,導(dǎo)致能量損失,。實驗證實理論推斷是正確的,。興奮之余,他堅信給該裝置“動手術(shù)”一定有“油水”可撈,。

但是,,他帶領(lǐng)課題組先后設(shè)計出多種改進(jìn)型的裝置,進(jìn)行了數(shù)十次的試驗,,成效仍然不大,。由于當(dāng)時科研經(jīng)費相當(dāng)緊張,在做一次常規(guī)測速試驗時,,他沒有舍得另外加工一個成品模型,,而是將就著使用了一個以前加工時留下的次品模型。機會總是垂青那些有準(zhǔn)備的人,。試驗開始后,,他手里拿著的記錄表格不小心掉到了水筒的測試設(shè)備上,緊接著朝水筒里看,,奇跡出現(xiàn)了:咦,!讓大家寢食不安的氣泡怎么不見了?他使勁揉了揉眼睛,,裝置模型仍在高速旋轉(zhuǎn),,而尾部只有少量的氣泡?!巴\?!”他邊喊邊放水卸下了測試觀察蓋,拆下模型一看,,原來是一個非流線型的次品模型,。

意外的收獲讓馬騁驚喜萬分,很快又做了一個類似的非流線型的裝置進(jìn)行試驗,,結(jié)果不但氣泡消失了,,而且新裝置的效率要比傳統(tǒng)裝置的效率高出許多。

他又從實驗結(jié)果回到理論上去思考這一看似不合常理的問題:為什么傳統(tǒng)流線型的裝置會產(chǎn)生損失能量的氣泡,?而非流線型的裝置卻不會產(chǎn)生氣泡,?

為了從理論上也得到充分的答案,他查閱了流體力學(xué)的大量資料,多次回到母校請教導(dǎo)師,。經(jīng)反復(fù)對比分析和從高原煮飯煮不熟等原理進(jìn)行類比分析,,最終確認(rèn)傳統(tǒng)的流線型裝置在水中高速旋轉(zhuǎn)時,產(chǎn)生了極低壓區(qū),,附近的水在常溫下也就汽化了,,形成了我們看見的氣泡,不但損失了能量,,而且產(chǎn)生了噪聲,。而非流線型裝置恰巧破壞了旋轉(zhuǎn)中心的形成條件,削弱了低壓區(qū),,水產(chǎn)生不了氣泡,。

課題組的同志逗樂他:“你這次的摳門可真是用到了點子上!”此后,,經(jīng)實船測試,,結(jié)果令人欣喜。改裝前與改裝后相比,,航速提高了,油耗降低了,,節(jié)能效果達(dá)到6.0%—11.0%,,解決了主機功率不足、航速達(dá)不到設(shè)計指標(biāo)的問題,。而資料表明,,國外同類裝置節(jié)能改裝后,節(jié)能效果只達(dá)到2.0%—8.4%,。

小發(fā)明產(chǎn)生了大效益,。有人算了一筆賬:我國目前擁有各類運輸船舶30余萬艘,年消耗燃油逾千萬噸,,若全部裝上這種新型裝置,,每年可節(jié)省燃油數(shù)十萬噸,價值逾億元,。而當(dāng)時,,這項試驗的啟動經(jīng)費只有區(qū)區(qū)3萬元。該成果1995年獲得了軍隊進(jìn)步一等獎,,并位列于全軍科技進(jìn)步一等獎的榜首,,同年獲得國家發(fā)明專利;1997年獲得國家技術(shù)發(fā)明二等獎,。

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