本文转自:人民日报
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金秋10月,举国同庆。新中国成立70多年来,我们自力更生、艰苦奋斗,在一穷二白的基础上砥砺奋进,发展成就举世瞩目。特别是进入新时代以来,我们踔厉奋发、勇毅前行,重大工程捷报频传,关键核心技术接连突破,国之重器分量越来越重。
本期“亲历新中国的‘第一’”栏目聚焦新时代以来的标志性重大工程,以一线亲历者的口述视角,记录新时代中国的创新跨越与发展蜕变。
深空探月的航天突破、跨海通途的基建奇迹、出海赋能的高铁名片、白鹤滩上的水电华章……一个个独一无二的“第一”,见证了我国科技、基建从跟跑到并跑、领跑的历史性跨越,更成为一代代科研工作者、建设者奋勇争先、勇攀高峰的初心写照。
——编 者
让深圳中山在海底“牵手”
最在意30多处平稳丝滑的接缝
宁进进
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不知不觉,深中通道已通车两年了。每逢在深圳转机,我总会找机会驶入这条伶仃洋里的海底长廊。两年里10余次穿行隧道,每次都有新感受。普通游客会感叹工程之壮阔、通勤之便利,但亲历建设全程,我最在意的,是经过那30多处沉管接缝时,会不会颠簸、有没有“跳车”。当车轮碾过一道道接缝,平稳而丝滑。很难想象,这座全球最长双向八车道海底沉管隧道,是一段由几十节钢壳沉管首尾相接而成的浩大工程,每节重达近8万吨。深中通道成为世界首个集“桥、岛、隧、水下互通”于一体的跨海集群工程。
深中隧道里,灯光璀璨。我常会随手拍下一段短视频,发给当年并肩作战的“战友们”,分享我们一场场“毫厘之战”换来的硕果。
回想几年前海上施工的日子,有两个瞬间,时至今日记忆犹新。
一个瞬间在项目开端——2020年5月30日,世界首艘沉管浮运安装一体船“一航津安1”重载演练。第一次担纲总指挥的我,身后有近200名技术人员、作业人员;脚下,是2万吨重的一体船拖着近8万吨的沉管。
出坞刚到一半,突遇强对流天气,风浪滔天。一道难题摆在面前:顶风出发,船舶随时有受损风险;原地不动,倾力研发建造的一体船,很可能落得“华而不实”。
权衡之后,决定咬牙“搏一把”。“继续出坞!”指令下达后,夜色里,一体船驶出坞门、进入大海。经过昼夜连续作业的鏖战,终于圆满完成此次试验,验证了一体船重载下跑出接近3米每秒的纪录。这场硬仗充分证明,我们自主研发的技术方案、大国重器,经得起危急关头的检验。
一个瞬间在工程结尾——2023年6月,一体船指挥大厅内,150多名技术人员严阵以待,通过北斗导航系统查看海下作业:最后一节沉管稳稳安放在指定位置,最终接头缓缓推出,接着压合、对准、密封。
“E23管节出坞、浮运、安装全部完成,最终接头推出完成,测量塔及潜水探摸显示精度满足要求。”当我一字一句念完报告,现场一片欢腾。经过整整3年,深中通道海底隧道成功合龙,深圳和中山在伶仃洋海底实现“牵手”。
如果说港珠澳大桥是中国沉管隧道技术“从0到1”的突破,深中通道便是“从1到100”的升级迭代:在全球范围内首次将北斗系统引入海底沉管施工,一举结束关键系统受制于人的局面;自主建造的世界首艘沉管浮运安装一体船,实现了自动驾驶、自动巡航……在传承中求索,在创新中突破,才有了一张张“中国造”的闪亮名片。
过去做工程,我们是有什么装备,就干什么工程、定什么方案。而现在,中国工程师有什么构想,我们就能造出什么样的重器实现构想。
亲身经历港珠澳大桥、深中通道两大超级工程的洗礼,如今我也在新的工程项目中,向新一代建设者继续传承“执着专注、精益求精,直面风险、严谨复盘”的精神,力求把超级工程的建造经验,复制推广到更多江海工程之中。
山海无阻,笃行致远。中国建设者,永远在路上。
(作者为中交一航局二公司总工程师,原一航局深中通道项目常务副总工程师,本报记者韩鑫采访整理,人物照片为曹瀚文摄)
首台实现100万千瓦满负荷发电的水电机组
中国水电装备的攀登,永远不会停步
覃大清
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坐落在金沙江上的白鹤滩水电站,创造了许多世界第一:全球首台实现100万千瓦满负荷发电的水电机组,水轮机转轮最优效率创下当时世界最高纪录。这些纪录写下的是中国水电从跟跑、并跑到领跑的历史跨越。白鹤滩,正是我和团队攀登世界水电“珠穆朗玛峰”的逐梦舞台。
2007年,白鹤滩水电机组预研启动。摆在我们面前的,是世界最大单机容量的100万千瓦水轮发电机组,这是世界水电装备史上从未有人到达过的高度。有人问:从三峡的70万千瓦、溪洛渡的77万千瓦到白鹤滩的100万千瓦,不就是增加二三十万千瓦吗?我说,这不是简单的数字叠加。单机容量越大,水力稳定性、转轮强度、电磁设计等一系列问题难度都会呈指数级增长。
最让我难忘的是转轮叶片设计中的抉择。当时团队出现两种意见:一种是选择技术成熟、风险较低的常规叶片;一种是选择各项指标更优秀,但设计和制造难度极大的长短叶片。
转轮被称为水电机组的“心脏”,直接决定机组的发电效率和稳定性。我心里很清楚,长短叶片一旦失败,可能影响整个工程进度。但我们造百万千瓦机组,不是为了“合格就行”,而是要树起中国水电的技术标杆。最终,我们选择了长短叶片方案。
在研发攻关过程中,我们先后研发了11台模型转轮,进行了50多遍不同设计方案的模型试验。那几年,团队没有节假日,试验台前的灯总是彻夜亮着。
最终,我们创新提出叶片背面脱流和叶道涡的方法,研制出“15长+15短”的长短叶片转轮,这个转轮实现了全球首个巨型长短叶片转轮“零配重”,相当于为机组打造了一颗“完美心脏”。
2021年6月28日,白鹤滩水电站右岸14号机组带负荷100万千瓦并网成功。现场有人把几枚硬币立在运行的机组盖板上,竖立的硬币纹丝不动,机组运行平稳的状态肉眼可见。那一刻,我在工作笔记本上写下:“虽然一切都在预料之中,但这一刻的到来还是让人激动、感慨万分。”
从2021年6月28日,首台14号机组投产,到2022年12月20日最后一台9号机组高质量投入商业运行,哈电集团研制的白鹤滩右岸8台机组台台精品、件件一流。作为“西电东送”国家重大工程,白鹤滩水电站年平均发电量约624亿千瓦时。这是什么概念?按照现行全国居民人均年生活用电约1000千瓦时计算,电站一天的发电量可满足超17万人一年的生活用电;每年可节约标煤约1968万吨,减排二氧化碳约5160万吨。
有人说,白鹤滩是一个奇迹。在我看来,这奇迹正是中国式现代化的生动体现:崇尚自主创新,敢于向“无人区”挺进;坚持绿色发展,让清洁电能点亮祖国大地;依靠团结协作,汇聚每个人的力量,共同铸就大国重器。
回望来路,30多年来我只做了一件事:让中国水力发电装备挺直腰杆。从三峡到溪洛渡、向家坝,再到白鹤滩,我有幸亲历了中国水电跨越发展的历程。幸运的是,我赶上了一个好时代,有国家重大工程作为舞台,有一支敢打硬仗、能打胜仗的团队。白鹤滩不是终点,今天,我们又在向着更高水头、更大容量的抽水蓄能机组发起冲击。中国水电装备的攀登,永远不会停步。
(作者为国家卓越工程师、哈电集团首席科学家,本报记者祝大伟采访整理,人物照片为赵钢摄)
参与嫦娥六号首次月球背面采样装置研制
过去不敢想的事,正在成为现实
容启亮
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2024年6月25日,嫦娥六号返回器安全着陆,实现世界首次月球背面采样返回。那一刻,我无比激动和自豪。
嫦娥六号任务中,香港理工大学科研团队与中国空间技术研究院合作,主要负责研制“表取采样执行装置”。这套装置不同于其他国家钻取、人工挖掘等采样方式,而是通过全自动、多点方式完成月壤采集、放样和封装。香港理工大学团队参与了整个系统的原理样机研发和生产,并承担了样本罐及封装系统、两个高温采样器以及两个高温近摄相机等关键部件飞行件的研制。
月球距离地球38万公里,但真正让我和团队感到压力的,不是距离,而是未知。
月球背面采样在人类历史上没有先例。装置研制过程中,最关键且最具挑战性的技术难题,在于全面掌握并模拟月壤的物理特性。我们无法预知着陆区的月壤究竟是什么状态,也不能等到了月面再调整设备。因此,设计阶段必须尽可能把各种情况都想到,研究和模拟不同区域可能出现的月壤物理特性,再通过一次又一次地面测试,让装置具备足够的适应力和容错率。
月背采样全过程环环相扣,每一个细节都极为重要。采样开始后,高温近摄相机首先发挥作用。它们安装在采样器旁边,为采样过程提供近距离视觉信息,帮助装置判断和导航。采集到的月壤随后要准确倒入样本罐,盖上容器后清除多余的月壤,再由封装系统完成密封。采样结束后,采样器还要在高温近摄相机的辅助下,将样本罐抓紧、准确地提放到上升器内。
我最难忘的,是到了任务执行的时候,在测控中心紧盯采样实时画面的那段时间。采样完成,心里放下一点;样本进入罐内,又踏实一些;封装完成,继续等待……直到样本罐顺利转移到上升器内、舱门关闭,我和团队悬着的心才真正放下来。这是中国探月工程取得的重大突破,也是国家航天科技实力的生动体现。
这些年来,从月球到火星,我和团队有幸参与了很多国家重大航天工程,一次次见证中国航天不断突破。对我而言,最值得珍惜的,是自己能够参与创造人类探测月球的新纪录。
我常常想起自己小时候。彼时,“太空人”甚至“星际巡航”简直遥不可及,如今随着国家科技实力不断增强,许多过去不敢想象的事,正在成为现实。
2021年5月,香港理工大学成立了深空探测研究中心,汇聚不同专业的科研力量,进一步开展跨学科合作。目前,中心聚焦月壤特性分析、太空资源利用等前沿方向,希望通过更多研究,为国家未来深空探测提供科学依据。
国家发展的空间越来越广,科技进步的步伐不断加快,个人的成长也有了更大的舞台。航天事业需要不同领域的专业人才,年轻人只要把自己的专业做好,一点点积累、一步步向前,就有机会在国家发展的进程中找到自己的位置。
第一抔月背土壤已经回到地球,而探索的脚步不会停下,中国航天正向更远的深空迈进。我很幸运,曾亲历其中。
(作者为香港理工大学深空探测研究中心主任,本报记者陈然采访整理,人物照片为香港理工大学提供)
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