他為“天眼”織索網(wǎng)
——記廣西特聘專(zhuān)家、桂林理工大學(xué)教授朱萬(wàn)旭
一年前,被稱(chēng)為“中國(guó)天眼”的世界最大單口徑射電望遠(yuǎn)鏡——500米口徑球面射電望遠(yuǎn)鏡(簡(jiǎn)稱(chēng)FAST)在貴州省平塘縣克度鎮(zhèn)的洼坑中落成啟用,全球矚目。但很多人并不知道,索網(wǎng)制造與安裝工程是“中國(guó)天眼”工程的主要技術(shù)難點(diǎn)之一,它既是目前世界上跨度最大、精度最高的索網(wǎng)結(jié)構(gòu),也是世界上第一個(gè)采用變位工作方式的索網(wǎng)體系,工程的關(guān)鍵指標(biāo)遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于國(guó)內(nèi)外相關(guān)領(lǐng)域的規(guī)范要求,在世界范圍內(nèi)沒(méi)有可借鑒的經(jīng)驗(yàn)或資料。
面對(duì)須在高空中進(jìn)行拼裝的“索網(wǎng)繡球”,一位廣西工程師憑著超人的想象力、敢創(chuàng)一流的毅力,帶領(lǐng)技術(shù)團(tuán)隊(duì)成功完成了這個(gè)“不可能的任務(wù)”。他,就是桂林理工大學(xué)土木工程與建筑學(xué)院教授級(jí)高級(jí)工程師朱萬(wàn)旭——一位勇于攀登世界科技高峰的專(zhuān)家。
A 攻克“中國(guó)天眼”索網(wǎng)難關(guān)
“中國(guó)天眼”的設(shè)計(jì)目標(biāo),是把覆蓋30個(gè)足球場(chǎng)的信號(hào)聚集在藥片大小的空間里,才有可能監(jiān)聽(tīng)到宇宙中微弱的射電信號(hào)。500米口徑的結(jié)構(gòu),要實(shí)現(xiàn)毫米級(jí)精度,是天文學(xué)家從未做過(guò)的。比起德國(guó)100米口徑的“埃菲爾斯伯格”望遠(yuǎn)鏡,“中國(guó)天眼”的靈敏度要高10倍。這意味著,遠(yuǎn)在百億光年外的射電信號(hào),“中國(guó)天眼”也有可能聽(tīng)到。
在工程設(shè)計(jì)方案中,“中國(guó)天眼”的框架、索網(wǎng)、接收器等每一部分的位移都要控制在毫米級(jí),這樣才能正常工作。其中的關(guān)鍵一環(huán)即是索網(wǎng)——“中國(guó)天眼”的天線(xiàn)鍋,這個(gè)鍋在工作時(shí)會(huì)不斷變形,聯(lián)系著邊框以及2000多個(gè)天坑地表面上的小電機(jī),整個(gè)變形過(guò)程,由激光定位系統(tǒng)校準(zhǔn)。
“中國(guó)天眼”索網(wǎng)的技術(shù)難度不言而喻,需要攻克的技術(shù)難題貫穿索網(wǎng)的設(shè)計(jì)、制造及安裝全過(guò)程,其關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題主要包括:超大跨度索網(wǎng)安裝方案設(shè)計(jì)、超高疲勞性能鋼索結(jié)構(gòu)研制、超高精度索結(jié)構(gòu)制造工藝等。僅以高應(yīng)力幅鋼索研制為例,“中國(guó)天眼”工程對(duì)拉索疲勞性能的要求相當(dāng)于規(guī)范規(guī)定值的2倍,國(guó)內(nèi)外均沒(méi)有可借鑒的經(jīng)驗(yàn)或資料作為參考。此前,國(guó)內(nèi)多個(gè)知名研究院所、工廠(chǎng)幾經(jīng)試驗(yàn),均不能達(dá)到國(guó)家天文臺(tái)的設(shè)計(jì)要求。
兩年前,時(shí)任柳州歐維姆機(jī)械股份有限公司副總工程師的朱萬(wàn)旭得知情況后,毅然扛起這“燙手重?fù)?dān)”,他的理由是:“中國(guó)人有信心建造‘中國(guó)天眼’。”
原來(lái),朱萬(wàn)旭長(zhǎng)期從事錨固結(jié)構(gòu)研究,多次斬獲國(guó)家級(jí)和省級(jí)科技進(jìn)步獎(jiǎng)。憑著自己掌握的尖端技術(shù),他勇挑“中國(guó)天眼”索網(wǎng)重?fù)?dān),帶著新組建的科研團(tuán)隊(duì)與國(guó)家天文臺(tái)密切協(xié)作,強(qiáng)力攻關(guān)。
索網(wǎng)的研制經(jīng)歷了“失敗-認(rèn)識(shí)-修改-完善”的過(guò)程,前后歷時(shí)一年半,最終成功研發(fā),使“中國(guó)天眼”工程避免采用造價(jià)高達(dá)6億多元的日本碳纖維拉索,為國(guó)家節(jié)約至少4.8億元,并解決了FAST建造的關(guān)鍵技術(shù)難題,使得我國(guó)射電天文研究領(lǐng)域具有了世界領(lǐng)先的觀(guān)測(cè)設(shè)備;形成12項(xiàng)專(zhuān)利成果,獲得國(guó)外專(zhuān)家高度認(rèn)可。
朱萬(wàn)旭回憶起索網(wǎng)研制和建設(shè)過(guò)程,感慨地說(shuō):“有志者事竟成,我們團(tuán)隊(duì)歷盡艱辛終于建成500米口徑的索網(wǎng),我松了一口氣,也對(duì)這個(gè)大家伙充滿(mǎn)期待,希望它能早日有重大發(fā)現(xiàn)。”
因參與“500米口徑球面射電望遠(yuǎn)鏡超大空間結(jié)構(gòu)工程創(chuàng)新與實(shí)踐”項(xiàng)目的設(shè)計(jì)和施工研究,攻克“中國(guó)天眼”500兆帕超高疲勞應(yīng)力幅拉索系統(tǒng)難題,朱萬(wàn)旭獲得2015年中國(guó)鋼結(jié)構(gòu)協(xié)會(huì)科學(xué)技術(shù)特等獎(jiǎng)(排名第三)、2016年北京市科學(xué)技術(shù)一等獎(jiǎng)(排名第三),2016年獲廣西技術(shù)發(fā)明一等獎(jiǎng)(排名第一)。
B 學(xué)術(shù)作風(fēng)嚴(yán)謹(jǐn)且平易近人
今年45歲的朱萬(wàn)旭是玉林市興業(yè)縣人,本科就讀于哈爾濱工業(yè)大學(xué),清華大學(xué)碩士畢業(yè)后回到廣西,長(zhǎng)期在柳州歐維姆機(jī)械股份有限公司工作,系廣西第一批、第五批特聘專(zhuān)家,2013年被評(píng)為廣西優(yōu)秀專(zhuān)家。
在工地奔忙了近20年,他于2015年來(lái)到桂林理工大學(xué)土木工程與建筑學(xué)院執(zhí)教,主要開(kāi)設(shè)土木工程試驗(yàn)與檢測(cè)、土木工程事故分析與處理等課程。在“象牙塔”中,他邊傳道授業(yè),邊靜心思考,一心要為研發(fā)新的工程設(shè)計(jì)與施工方式找到創(chuàng)新的突破口,并實(shí)現(xiàn)產(chǎn)學(xué)研的深度融合。
今年6月,在學(xué)校的大力支持下,他帶領(lǐng)科研團(tuán)隊(duì)創(chuàng)立漢西鳴科技有限責(zé)任公司,主攻拉索、預(yù)應(yīng)力錨具和支座等結(jié)構(gòu)連接件的智能監(jiān)控方向。這是一項(xiàng)前景廣闊的新技術(shù),就是要在拉索、索網(wǎng)等結(jié)構(gòu)關(guān)鍵承力部位上安裝“神經(jīng)系統(tǒng)”,感知工程結(jié)構(gòu)狀態(tài),科學(xué)指導(dǎo)橋梁、大型空間結(jié)構(gòu)等基礎(chǔ)設(shè)施的施工和管養(yǎng),延長(zhǎng)其使用壽命。
在同事和學(xué)生的眼中,他“治學(xué)態(tài)度和學(xué)術(shù)作風(fēng)嚴(yán)謹(jǐn),具備敏銳的眼光,洞察行業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)和發(fā)展方向,有自己準(zhǔn)確而獨(dú)到的見(jiàn)解,而生活中又平易近人”。
團(tuán)隊(duì)成員覃荷瑛老師對(duì)頭兒癡迷的科研精神深有感觸:“朱教授背包中總帶著筆記本,候機(jī)(車(chē))室、機(jī)(車(chē))上隨時(shí)都是他的工作地點(diǎn),但凡有一點(diǎn)零星時(shí)間,他就逮住處理事情。他滿(mǎn)腦裝著他的研究?jī)?nèi)容,但凡與此無(wú)關(guān)的事情,他視而不見(jiàn),聽(tīng)而不聞……”
“在平常的科研中,朱教授是一位真正的引路人,鼓勵(lì)我們開(kāi)拓思維,按自己的想法去探索,不要在科研上畏手畏腳。”該校2015級(jí)碩士研究生鄭德康這般評(píng)價(jià)恩師。
面對(duì)初入師門(mén)的學(xué)生,朱萬(wàn)旭總是勉勵(lì)其要更好地規(guī)劃自己的未來(lái):“人外有人,山外有山,我這里不是你的終點(diǎn)。”
嚴(yán)師出高徒。他帶領(lǐng)的科研團(tuán)隊(duì)參加第六屆中國(guó)創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽廣西賽區(qū)暨2017年廣西創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)大賽,獲得該組別唯一的一等獎(jiǎng)。他指導(dǎo)本科生、研究生組隊(duì)參加“全國(guó)大學(xué)生科技創(chuàng)新大賽”獲得廣西金獎(jiǎng),并獲全國(guó)決賽銅獎(jiǎng)。
C 為實(shí)現(xiàn)中國(guó)夢(mèng)貢獻(xiàn)智慧
“除了涉獵本專(zhuān)業(yè)的知識(shí)和研究外,我還喜歡看點(diǎn)歷史故事和武俠、科幻小說(shuō)。”朱萬(wàn)旭接受記者采訪(fǎng)時(shí),并不避諱其業(yè)余愛(ài)好。
縱論古今中外,他最敬仰的科學(xué)家有愛(ài)因斯坦、錢(qián)學(xué)森等。“我敬仰他們?cè)诳萍忌细挥邢胂罅瓦h(yuǎn)見(jiàn)卓識(shí),科技貢獻(xiàn)巨大;學(xué)習(xí)他們的開(kāi)拓進(jìn)取精神,勇攀科技高峰。錢(qián)學(xué)森愛(ài)國(guó)、敬業(yè),克服重重困難歸國(guó),為中國(guó)航天事業(yè)做出重大貢獻(xiàn)的故事深深感染了我。”他說(shuō)。
黨的十九大報(bào)告提出,要“堅(jiān)定實(shí)施科教興國(guó)戰(zhàn)略、人才強(qiáng)國(guó)戰(zhàn)略”。這讓朱萬(wàn)旭感到興奮:“黨和國(guó)家對(duì)科技創(chuàng)新越來(lái)越重視了,十九大報(bào)告提出‘培養(yǎng)造就一大批具有國(guó)際水平的戰(zhàn)略科技人才、科技領(lǐng)軍人才、青年科技人才和高水平創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)’,鼓舞人心。”他表示,在今后的產(chǎn)學(xué)研中,將帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)集聚研發(fā)土木工程結(jié)構(gòu)的連接與錨固新材料、新系統(tǒng)并實(shí)現(xiàn)智能化,發(fā)展工程結(jié)構(gòu)安全的云評(píng)估、診斷技術(shù)等國(guó)際前沿新科技。
廣西人社廳、科技廳近年來(lái)也相繼出臺(tái)各種配套政策,使各類(lèi)人才創(chuàng)業(yè)有機(jī)會(huì)、干事有平臺(tái)、發(fā)展有希望。這讓朱萬(wàn)旭等科技專(zhuān)家更有信心為中華民族的偉大復(fù)興貢獻(xiàn)智慧和力量。
“雄關(guān)漫道真如鐵,而今邁步從頭越”。對(duì)于朱萬(wàn)旭和他的科研團(tuán)隊(duì)而言,今后更多與世界科技高峰的較量,尚在征途之路上……