西北工業大學自主水下航行器團隊 - 中華人民共和國教育部政府門戶...

2020-12-11 中華人民共和國教育部

  「自主水下航行器」團隊是國家首批「國防科技創新團隊」、「全國教育系統先進集體」。團隊創建近20年來,精心育人,潛心科研,在創新型人才培養和新型水中兵器、新概念水下航行器基礎研究、核心技術攻關、型號研製等方面做出了卓著業績。

  1、艱難創業,大風大浪寫春秋

  「自主水下航行器」團隊創建於1998年,是由貸款搞科研起步的。

  世紀之交,海洋權益、海洋開發和海洋環境成為世界各國普遍關注的焦點,爭奪海洋國土、海洋資源和海洋通道的鬥爭日趨激烈。我國享有主權與管轄權的海域有300多萬平方公裡,這片「藍色國土」是陸上國土面積的30%。海洋是一個崛起的大國必須徵服的戰略區域。對於和平崛起的中國,走向深海大洋,向海洋要發展、要安全,是時代的召喚,也是21世紀國家發展戰略極其重要的內容。

  「自主水下航行器」團隊創建伊始,就聚焦我國海洋發展戰略的重大需求,在沒有任何支持、沒有實驗條件的情況下,以破釜沉舟的勇氣和對世界科技發展前沿的銳敏性把握,開始致力於一種新型水下航行器的先期研究。

  由於這個項目立意新,技術先進,創新跨度很大;項目一經提出,就受到行業內不少人的質疑,先期聯繫好的協作單位也認為投入太大、風險太大,婉轉拒絕;而要得到上級機關的支持,又必須拿出翔實的實驗結果。因此,沒有立項,沒有經費,這對於團隊成員來說是一個很大也很現實的考驗。

  沒有研究經費,團隊創始人徐德民教授決定貸款把事業幹起來,先期自行貸款160萬元。貸款搞科研,這可不是一件輕而易舉的事,意味著研究只許成功,不許失敗!要知道,當時他們的個人月工資才六七百元啊!就連場地和設備條件也非常地差……這樣的起步,何其艱難!在此階段他們沒有福利,沒有津貼,更沒有年終獎金,還要按期歸還高息貸款。科研最需要的筆記本電腦,當時一臺也沒有,他們只得想方設法地去借。外出調研、赴實驗地,他們都默契地遵守著一個不成規則的規則:每一次的試驗,每一個人無論去哪裡,從不坐飛機,只乘火車和汽車前往。團隊成員們付出了無與倫比的艱辛和心血。

  時間緊迫,他們就加班加點,每天超過十幾個小時的工作著。因此,生病也好,星期天、節假日也罷,他們總是把點滴的時間用在項目研究上。2001年底,農曆新年已悄悄臨近。時間緊、任務重、壓力大的他們,哪有心思過年呀,他們爭分奪秒,抓緊時間做起了很多的單項試驗,有跑船試驗,有模擬試驗,有動力試驗……直到除夕,風塵僕僕的他們才告別工作崗位。大年過罷,他們很快又入駐合作夥伴中船重工昆船公司,與該公司技術人員一起,又繼續著沒節假日、每天超過十幾個小時的工作……直到兩個月的調試完成。

  2004年,產品終於迎來與軍方合作的海試。這一天,對於許多人來說只是個普通的日子,但對於海試團隊來說,則是一次生死考驗:在當天的海試中,系統監測到航行器沒有進入預定軌道,他們第一時間趕到現場,將航行器打撈上來時,頓時發現了極為危險的信號,電池能量正在非正常釋放,航行器溫度異常升高,外殼顏色由橘黃色逐漸變成紅色,艙段連接處還冒起了煙,這意味著它隨時有可能爆炸!艦長立即下達了疏散命令。然而,為了保護艦艇和人員得安全,同時找出故障原因、進一步完善裝備,必須派人冒著生命危險去切斷產品外殼上的應急開關。千鈞一髮之際,究竟誰去?按試驗規定,團隊和軍方代表需各派一人火速為航行器排除故障。「別慌,按規定來!」 團隊帶頭人宋保維教授挺身而出。他所指的規定,是當時團隊內部一個不成文的約定:萬一哪天試驗中發生危險,所有未婚的、結婚沒生孩子的、是家中獨子的都不允許上!沒想到,這「萬一」真的發生了! 他們距生死僅一步之遙。宋保維按章照規「出牌」了:由自己和軍代表去執行「排障」,也就是說,危險降臨時,他選擇了與死神相擁。於是,一場揪心不已的等待開始了。「排障」過程揪著在場人的每一根神經,面對抱著「炸彈」的兩個血肉之軀,無不感到生命的脆弱……直到爆炸危險被排除,大家才長長地吸了一口氣。

  經過大海一次次對產品的考驗,團隊研製的某型自主水下航行器終於實現量產,並裝備部隊,為祖國的國防事業做出了重要貢獻。同時也歷練出志存高遠、團結和諧、甘於奉獻的堅強團隊。受團隊精神的同化和凝聚,人人胸懷理想、心有大我,在教學科研活動中默契配合,昂揚奮進。正是有了這樣的精神薰陶,團隊人才輩出,有的成為中國工程院院士,有的成長為國家教學名師、長江學者特聘教授、國家「青年拔尖人才」等等。團隊先後被授予首批「國防科技創新團隊」、首批「國家級教學團隊」、「長江學者和創新團隊發展計劃」創新團隊,並榮獲「國防科技創新團隊獎」。

  2、立德樹人,教書育人著華章

  立足創建雙一流大學,團隊老師始終將人才培養放在和科學研究同等重要的位置上,努力踐行習總書記「四有好老師」的指示精神,致力培養高水平創新型人才。

  團隊堅持「以學生為根、學術為魂、科技創新為核心」的理念,在深化教育教學改革中,構建了結合科學研究和學科建設培養創新型人才的人才培養體系。利用科研經費建設的實驗設施全部對學生開放,為學生科技創新研究和科技製作提供優良條件;將科學研究的最新成果融入教材和課堂,使學生高起點地了解科技發展前沿知識;團隊所有科研項目都吸引學生全程參與,使學生在完成科研項目中鍛鍊能力、成長成才,同時學生對項目的推進也起到了很大的支撐作用,科研和人才培養互相作用、相輔相成。該項目獲國家教學優秀成果一等獎。

  團隊成員堅持為本科生、研究生授課,編寫教材,指導學生參加全國科技創新競賽。因為科研任務繁重,團隊成員經常要外出做試驗,為了不耽誤學生的學業,團隊組成了幾個教學小組,每個小組的老師共同負責一門課程,某位主講老師出差,馬上就有其他老師補上,因而從沒有出現因老師出差調課的現象。在教學活動中團隊成員始終堅持教書與育人結合、傳授知識與培養能力結合、教學與科研結合、理論與實際結合,取得了良好的效果。團隊組建的「魚雷技術」教學團隊被評為首批國家級教學團隊,建設的《魚雷技術基礎》課程被評為首批國家精品課程。近年來,獲省部級教學優秀成果特等獎1項、二等獎4項。出版教材專著16部,獲全國優秀教材一等獎1項。團隊成員所指導的本科生班被授予全國「先進班集體」稱號,2名博士生獲全國優秀博士學位論文,所指導的學生在水下航行器國際挑戰賽、全國挑戰杯、全國海洋航行器大賽等競賽中獲金獎、銀獎50餘項。

  在教育教學活動中,團隊成員恪盡「傳道、授業、解惑」之職守,嚴謹對待每一個教學環節,不但向學生傳授科學知識,而且以其嚴謹的治學態度、高尚的人格魅力潛移默化地影響學生,為他們作出表率和榜樣。如徐德民教授更是高水準嚴把關。首先從選題抓起。選題是做論文的第一步,只有找到合適的、可駕馭的而又有理論深度和實際意義的選題,才能做出優秀的論文。因此,徐德民教授對論文的選題嚴格把關,不屬於最前沿的不具備一定難度的論題,就絕對不能作為論文選題。

  在論文的完成過程中,從理論依據到公式推導,他都細緻入微地給學生以指導,學生的每一個實驗結果他都要親自去還原一遍,確保準確無誤之後,他才會露出滿意的笑容。當一本本已經成稿的博士論文、碩士論文,乃至本科生論文在他的案頭堆積如小山的時候,徐德民教授頗有耐心地一句句、甚至一字字地推敲、斟酌,就連一個不當的標點符號也不放過。每當說起這些事,他的學生都充滿感激。徐教授不但教給他們知識,還用這種一絲不苟、嚴謹求實的精神深刻地影響和鞭策著他們,這無疑會成為他們人生中一筆寶貴的財富。

  多年來,團隊獲得了多個人才培養獎項。先後獲得國家級教學團隊、全國教育系統先進集體等榮譽稱號,湧現出徐德民、宋保維、潘光等教學名師。

  3、堅守初心,開啟航海新天地

  「實現中國的海洋夢」,是這支團隊創立近20年來始終不忘的初心。也正是他們對這顆初心的不逾堅守,在科研工作的不斷突破中,開闢了中國自主水下航行器的系列化發展之路。

  團隊鎖定國家重大需求,先後在國內率先提出多型新型自主水下航行器的概念與技術方案,突破了多項核心關鍵技術,作為總師和第一副總師單位完成3個重點型號的研製任務,均已批量生產裝備部隊,實現了我國水中兵器技術的跨越式發展。研究成果先後獲國家技術發明二等獎1項、國家科技進步二等獎2項。黨和國家領導人先後親臨研製現場視察指導,對研製成果和軍事意義給予高度評價。

  團隊在承擔多項國家工程型號研製任務的同時,重視基礎研究,努力解決國家海洋工程領域重大戰略需求的一些科學問題。如在國內率先提出優化水下航行器力學性能的解決方案,成果在《Science Advances》期刊發表後,受到國內外學者的高度評價,為遠航程、長航時水下航行器的研發提供了理論基礎;創建了魚雷多學科優化設計可靠性理論體系,並出版了我國在該領域的第一部關於魚雷多學科優化的《魚雷多學科優化設計理論與應用》和第一部關於魚雷可靠性設計與分析的《魚雷系統可靠性理論與方法》等著作;同時創建了利用仿生結構構築無限邊界氣環,實現水下氣膜層高效穩定封存的技術,取得顯著減阻效果,為解決目前仿生超疏水材料減阻失效問題提供了新的技術途徑。

  團隊積極探索和推進校企合作模式,與中船重工集團昆明船舶設備集團公司聯合成立了昆明海威機電技術研究所,共同承擔我國第一型遠程自主水下航行器的研製任務,學校作為總師單位,負責水下航行器的設計研究,昆船公司進行工程實現,雙方的優勢得到了充分發揮,使項目以比預期快得多的速度完成國家定型和批量生產,受到了上級機關的高度讚譽。更重要的是,為昆船公司鍛鍊了一批水下航行器研發的技術人才,極大提升了公司的競爭力。

  在不斷探索保衛祖國領海的國防裝備的同時,團隊的民用項目也始終沒有止步。2016年,團隊與西安天和防務公司聯合研製的50公斤級可攜式自主水下航行器通過海上實航驗收,並首次形成了產業化能力。標誌著我國在微小型水下航行器方面成功突破國外技術封鎖,擁有了具有完全智慧財產權的工程化產品,也標誌著團隊在水下航行器的民用領域實現質的飛躍。央視一套、央視十三套、央視四套等進行了專題報導,並榮獲第十八屆中國國際工業博覽會高校展區優秀展品特等獎。

  經過近二十年的發展,「自主水下航行器」團隊取得了足以傲人的諸多科技成就,除產生了院士、國家教學名師等外,還成長出諸如軍委科技領域專家、主題首席科學家,國務院兵器科學與技術學科評議組召集人,總裝備部水中兵器專業組成員、海軍水中兵器專家組專家、國家軍口863責任專家等一批國家級專家,可謂科技成果和人才培養雙豐收。此外,還形成了頂層設計—科學研究—成果轉化—軍民融合「四位一體」共同推進的發展格局;建設了水下信息與控制國防科技重點實驗室、工信部水下運載技術重點實驗室、水下自主作戰平臺工信部協同創新中心等支撐平臺,擁有大型多功能綜合試驗水池,為團隊發展持續不斷地注入新動能。

  「自主水下航行器」團隊決心進一步做大做強,近期再吸引、培養10名左右的青年才俊,依託「武器系統與運用工程」國家重點學科,「水下信息與控制」等國家級重點實驗室,在長航程高精度水下航行器、新型高效水下滑翔機、仿生低阻水下航行器等前瞻性研究方面取得了新突破。

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