【歸國情·創(chuàng)業(yè)夢】
1818年,,法國工程師布魯諾爾受到船板上蛀蟲利用分泌物涂抹在孔洞周圍蛀孔的啟發(fā),,發(fā)明了盾構(gòu),。20世紀90年代以來,,中國的盾構(gòu)市場一直被外國公司壟斷,,中國企業(yè)只承擔(dān)了“施工隊”與“加工裝配隊”的角色,。德國,、美國等少數(shù)跨國公司掌握著盾構(gòu)的核心技術(shù),,不但在我國賺取高額利潤,,還依靠技術(shù)壟斷制約我國重大工程建設(shè)的速度,,直到浙江大學(xué)機械工程學(xué)院院長楊華勇教授和他的產(chǎn)學(xué)研團隊九年磨一劍,才一舉打破了“洋盾構(gòu)”在中國一統(tǒng)天下的局面,。
“我們的目標是不再受制于人”
1998年,,楊華勇到廣州參觀德國海瑞克公司的盾構(gòu)產(chǎn)品,適逢海瑞克公司有個工程師要到現(xiàn)場指導(dǎo)盾構(gòu)的應(yīng)用情況,,這個一天要價3000美元,、住五星級酒店的德國工程師,竟然只是一個二十多歲的阿根廷小伙子,,他是德國公司派駐臺北的工作人員,,在臺北工作一年半后來廣州“指導(dǎo)工作”,。
“盾構(gòu)是大型復(fù)雜工程裝備,因為我們不懂使用和維護,,所以請國外專家費用很大,。我受了很大的刺激,我們必須做出屬于自己的盾構(gòu),?!睏钊A勇說。
“中國當(dāng)時是具備盾構(gòu)的制造能力的,,很多船廠,、重型機械廠都可以制造,但設(shè)計和圖紙在別人手里,。所以當(dāng)時在中國貼牌制造的盾構(gòu),,中國人賺不到工程師的工資,只有工人的工資,?!被诒瘧嵑蜌鈵溃瑮钊A勇義無反顧,,帶領(lǐng)產(chǎn)學(xué)研團隊踏上了艱難的研發(fā)之路,。“我們已經(jīng)能制造,、安裝和使用,,我們的挑戰(zhàn),是設(shè)計,。我們的目標是改變長期依賴國外的局面,,爭取掌握自主設(shè)計制造盾構(gòu)的能力,不再受制于人,?!?/p>
但這個項目遇到了重重阻力。
“首先遭到了業(yè)內(nèi)專家的反對,,因為他們看到的,、使用的都是國外做了幾十年的設(shè)備,做裝備,、機械、工程行業(yè)的專家都不相信中國短期能自己做出來,?!睅啄昀铮瑮钊A勇各處奔走呼吁,,直到2002年,,“863計劃”機器人主題啟動了對盾構(gòu)項目的支持,,多家企業(yè)和高校聯(lián)合攻關(guān)。楊華勇領(lǐng)銜的浙江大學(xué)團隊負責(zé)液壓系統(tǒng),,中鐵隧道做刀盤刀具,,上海隧道做控制系統(tǒng)和后配套系統(tǒng)。
2004年,,楊華勇的產(chǎn)學(xué)研團隊研發(fā)出液壓驅(qū)動和控制系統(tǒng),。系統(tǒng)做好了,下一個問題也接踵而至——沒有地方裝主機試驗,。他們多方聯(lián)系,,屢屢碰壁?!爱?dāng)時的環(huán)境,,一般認為大學(xué)能說不能做,只能在實驗室做事,,大家不相信設(shè)計出來的東西能在施工現(xiàn)場派上用場,。”后來幾經(jīng)周折,,聯(lián)系到上海地鐵二號線延長段的工程隊,。楊華勇想把他們研發(fā)的液壓驅(qū)動和控制系統(tǒng)并行到德國盾構(gòu)上試驗,但工程部并不信任他們,?!笆┕し蕉加泄て诘模崆巴怂淼烙歇劷?;拖后了進程,,是要挨罰的。所以他們覺得我們是在干涉他們,,覺得我們在添亂,。”楊華勇說破了嘴皮,,施工方才給他們通上了電,。
“試用100米,效果和德國盾構(gòu)完全一樣,,信任感就產(chǎn)生了,。”楊華勇回憶,,當(dāng)時他的團隊適時將產(chǎn)學(xué)研實地結(jié)合了一把,,做出了中國盾構(gòu)第一臺樣機?!拔覀兘虝献鞣降墓こ處熞簤嚎刂?,把他們從應(yīng)用者變成了設(shè)計者,,盡管經(jīng)費申請很難,但國家最后還是批了三千萬的經(jīng)費,,用來做了樣機,。”這臺樣機就是“中國中鐵一號”,。
把中國盾構(gòu)市場的“八國聯(lián)軍”擠出去
“我的科研團隊主要從事電液驅(qū)動和控制系統(tǒng)的研發(fā),,這是盾構(gòu)的‘心臟’,是國外技術(shù)封鎖最嚴的部分,,也是盾構(gòu)隧道工程施工中,,解決失穩(wěn)、失效,、失準三大國際難題的核心所在,。”楊華勇和他的團隊圍繞“三失”難題,,攻克了壓力穩(wěn)定性,、載荷順應(yīng)性、多系統(tǒng)協(xié)調(diào)性三大關(guān)鍵技術(shù),,突破了裝備內(nèi)部密封艙壓力動態(tài)平衡控制,、載荷順應(yīng)性系統(tǒng)設(shè)計、功率自適應(yīng)電液驅(qū)動,、姿態(tài)測量與實時預(yù)測,、推進糾偏與復(fù)合控制5個技術(shù)難點,研制了密封艙壓力控制,、機構(gòu)和驅(qū)動,、推進與糾偏三大系統(tǒng)。2012年,,楊華勇及其產(chǎn)學(xué)研團隊憑借“盾構(gòu)裝備自主設(shè)計制造關(guān)鍵技術(shù)及其產(chǎn)業(yè)化”項目,,一舉摘得國家科學(xué)技術(shù)進步一等獎桂冠。
“中國中鐵一號”作為我國第一臺自主設(shè)計與制造的復(fù)合式盾構(gòu)樣機,,在天津地鐵3號線營口道-和平站標段中,,穿越了瓷房子、渤海大樓等對地面變形特別敏感的標志性建筑,,局部地表變形小于2毫米,,地面建筑完好無損,圓滿完成了該標段的掘進任務(wù),?!爸袊需F一號”的成功,為國產(chǎn)盾構(gòu)打開了市場,?!敖Y(jié)果這個標段一完成,‘中國中鐵一號’就出名了,,一下拿到八臺訂單”,。
國產(chǎn)盾構(gòu)研制成功,正好趕上中國各大城市發(fā)展地下軌道交通的大潮,,國產(chǎn)盾構(gòu)憑借質(zhì)優(yōu)價廉的特性一下子在國內(nèi)市場揚眉吐氣了,。“因為需求大了,,技術(shù)又不差,。所以后來把中國盾構(gòu)市場的‘八國聯(lián)軍’全部擠出去了,下一代的盾構(gòu)技術(shù)和硬巖掘進技術(shù)也應(yīng)該屬于中國,,因為市場最大,、產(chǎn)業(yè)最大,未來產(chǎn)品的發(fā)展最有競爭力,,中國一定會成為國際市場的風(fēng)向標,。”
楊華勇,,這位當(dāng)年公派去英國巴斯大學(xué)讀碩士,,結(jié)果4年拿到博士學(xué)位的人;這位為德國盾構(gòu)“出急診”,,結(jié)果開啟了盾構(gòu)國產(chǎn)化之路的人,,他的視野一直在學(xué)科的前沿,產(chǎn)業(yè)的遠方,?!拔覀円囵B(yǎng)一批可以仰望星空的人,由他們來探索,,做國際上從無到有的事,;同時,我們在相關(guān)產(chǎn)業(yè)配合企業(yè)做研發(fā),、做新技術(shù),、做從有到多的事?!?/p>
(本報記者 劉華東 本報見習(xí)記者 ?,摚?/strong>