一小時(shí)能把一個(gè)足球場(chǎng)增高一米，通過(guò)近些年建造的基建工程項(xiàng)目，很多人見識(shí)了大型挖泥船在“疏浚造島”方面所展示出來(lái)的威力。不過(guò)，也許并沒(méi)有多少人知道，就在2000年之前，中國(guó)的大型挖泥船還是主要依靠從國(guó)外引進(jìn)，整船設(shè)計(jì)、關(guān)鍵設(shè)備及相關(guān)核心技術(shù)更是被牢牢掌握在國(guó)外的兩、三家企業(yè)手里。而現(xiàn)在，僅僅是十余年后，中國(guó)目前不僅可以造出亞洲最大、最先進(jìn)的絞吸挖泥船“天鯤號(hào)”，而且整個(gè)中國(guó)的疏浚裝備正在實(shí)現(xiàn)從中國(guó)制造到中國(guó)創(chuàng)造的轉(zhuǎn)變。這個(gè)轉(zhuǎn)變來(lái)自數(shù)位中國(guó)船舶工程師不懈的努力，何炎平就是其中的一位。近日，上海交通大學(xué)船舶與海洋工程設(shè)計(jì)研究所所長(zhǎng)何炎平被授予了“船舶設(shè)計(jì)大師”榮譽(yù)稱號(hào)，至今共設(shè)計(jì)了56艘絞吸挖泥船、并有數(shù)項(xiàng)設(shè)計(jì)為國(guó)內(nèi)首次開發(fā)的他也成為全國(guó)高校中首位獲此殊榮的學(xué)者。
“船舶設(shè)計(jì)大師”榮譽(yù)稱號(hào)主要是表彰在船舶與海洋工程專業(yè)領(lǐng)域做出突出貢獻(xiàn)的船舶設(shè)計(jì)專家，是船舶與海洋工程設(shè)計(jì)科學(xué)技術(shù)方面的最高學(xué)術(shù)稱號(hào)，為終身榮譽(yù)，2008年起每?jī)赡暝u(píng)選一次。
從小練就強(qiáng)大的自學(xué)能力
何炎平何以能成為全國(guó)高校中首位獲此殊榮的學(xué)者？梳理他的科研生涯不難發(fā)現(xiàn)，在過(guò)去的10余年里，生于1971年的他不僅深度參與了系列大型挖泥船的自主研發(fā)，更見證了中國(guó)疏浚裝備的崛起。
何炎平出生在湖北的一個(gè)農(nóng)村，自己家里曾經(jīng)先后有過(guò)好幾艘木船，學(xué)生時(shí)代的他一有時(shí)間還會(huì)和家人一起劃著槳去撒網(wǎng)捕魚，漁船不僅是兒時(shí)美好的回憶，也是他對(duì)船的最初印象，它不僅僅是一種謀生的工具，對(duì)于常年在船上的人來(lái)說(shuō)，船可能還是他們的家。
因此，當(dāng)高考放榜何炎平取得所在高中理科第一名的好成績(jī)的時(shí)候，他并沒(méi)有聽從父親希望他留在武漢讀書的建議，而是堅(jiān)持要去上海，于是填報(bào)了上海交通大學(xué)船舶與海洋工程系船舶工程專業(yè)。何炎平笑稱，自己當(dāng)時(shí)對(duì)何謂船舶工程幾乎沒(méi)有什么了解，選擇這個(gè)專業(yè)僅僅是因?yàn)閺男〉纳瞽h(huán)境讓他對(duì)船不是那么感覺陌生而已。
很快，枯燥和復(fù)雜的船體制圖讓很多同學(xué)心生畏懼，而何炎平卻依靠自己強(qiáng)大的學(xué)習(xí)能力在大學(xué)期間依然保持了不錯(cuò)的成績(jī)。對(duì)于這種學(xué)習(xí)能力的養(yǎng)成，何炎平歸根于從小就沒(méi)有很好的教育資源和求學(xué)環(huán)境，“我印象中即使到了后面的高中階段，老師還在經(jīng)常換，有的老師可能是剛剛畢業(yè)就來(lái)教我們，所以，基本上學(xué)校里成績(jī)比較好的學(xué)生都是自學(xué)能力比較強(qiáng)的學(xué)生，到了大學(xué)后，卻因?yàn)檫@個(gè)學(xué)習(xí)習(xí)慣而受益匪淺，對(duì)于老師布置的作業(yè)都能去思考和自學(xué)來(lái)完成。”
而顯然，也正是因?yàn)橛羞@種強(qiáng)大的自學(xué)和鉆研能力，才讓后面的故事有了可能。
大國(guó)重器打破國(guó)際壟斷
1993年，本科畢業(yè)后，何炎平選擇了繼續(xù)在本院攻讀船舶與海洋結(jié)構(gòu)物設(shè)計(jì)、制造專業(yè)的碩士研究生，三年后留校任教，并在1997年開始攻讀博士研究生。
而就在1998年，長(zhǎng)江口深水航道治理工程經(jīng)國(guó)務(wù)院批準(zhǔn)實(shí)施。這是一個(gè)關(guān)系到上海經(jīng)濟(jì)發(fā)展，關(guān)系到長(zhǎng)江沿岸城市的進(jìn)一步開放，關(guān)系到長(zhǎng)江三角洲和整個(gè)長(zhǎng)江流域的經(jīng)濟(jì)騰飛的國(guó)家戰(zhàn)略。資料記載，上游的泥沙在長(zhǎng)江入?？谛纬闪巳?jí)分汊、四口入海的格局及60公里的泥沙沉積區(qū)，這里被稱作“攔門沙”，曾一度僅能維持7米水深，令許多大型船舶望而卻步，死死掐住了長(zhǎng)江航運(yùn)的咽喉。“治理長(zhǎng)江口，打通攔門沙”，發(fā)揮長(zhǎng)江的水運(yùn)優(yōu)勢(shì)，早在1918年，孫中山在《建國(guó)方略》就曾發(fā)出這樣的呼聲。
要打通長(zhǎng)江口深水航道就需要大型挖泥船，大型絞吸挖泥船是疏浚行業(yè)的最重要船型之一，是結(jié)構(gòu)復(fù)雜、技術(shù)含量高的特種工程船。當(dāng)時(shí)，中國(guó)的大型挖泥船都是依靠進(jìn)口，不僅需要巨額資金，而且國(guó)外相關(guān)公司的生產(chǎn)能力也較為有限，已經(jīng)不能滿足國(guó)內(nèi)基礎(chǔ)建設(shè)的需求。2002年，為滿足長(zhǎng)江口工程建設(shè)需要，上海交通大學(xué)與上海航道局率先開始了海上大型絞吸挖泥船的研制，此前已經(jīng)參與了長(zhǎng)江口深水航道整治的何炎平負(fù)責(zé)的是挖泥船的總體設(shè)計(jì)和專業(yè)疏浚設(shè)備技術(shù)協(xié)調(diào)工作。
此前國(guó)內(nèi)尚無(wú)大型絞吸挖泥船的建造先例，所以，第一次“吃螃蟹”的過(guò)程并不輕松，回憶起當(dāng)時(shí)的情形，何炎平感慨不已，“我們從2002年開始商討設(shè)計(jì)方案，實(shí)地調(diào)研了國(guó)內(nèi)所有的船型，最早的方案是不裝絞刀，一方面是因?yàn)槿狈υO(shè)計(jì)和使用絞刀的經(jīng)驗(yàn)，另一方面是覺得長(zhǎng)江口的沉積物多為細(xì)粉砂，應(yīng)該可以通過(guò)吸泥船來(lái)解決。”
何炎平所在的上海交大船舶設(shè)計(jì)研究所團(tuán)隊(duì)在疏浚船舶設(shè)計(jì)與疏浚技術(shù)研究為我國(guó)疏浚行業(yè)快速進(jìn)入世界疏浚大國(guó)和強(qiáng)國(guó)提供了有力的技術(shù)支撐，完全實(shí)現(xiàn)了絞吸挖泥船設(shè)計(jì)制造國(guó)產(chǎn)化和自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，為我國(guó)疏浚技術(shù)發(fā)展和遠(yuǎn)海開發(fā)戰(zhàn)略提供更大的技術(shù)支撐和智力支持。
2010年建成的“天鯨號(hào)”
自主研發(fā)國(guó)產(chǎn)大型絞吸挖泥船
可是，在隨后的實(shí)驗(yàn)中卻發(fā)現(xiàn)，采用吸泥船的效率非常低，吸泥船很難將板結(jié)的細(xì)粉砂沉積物吸上來(lái)，在沒(méi)有更好的解決辦法的情況下，設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)對(duì)挖泥船最初的方案做了一次顛覆性的修改，改為增加機(jī)械破土裝置??絞刀。這樣一改之后，又帶來(lái)了一個(gè)更大的問(wèn)題，絞刀需要?jiǎng)恿Γ托枰o挖泥船增加動(dòng)力設(shè)備，于是，又對(duì)方案做了一次顛覆性的修改。
由于國(guó)內(nèi)當(dāng)時(shí)不僅大型挖泥船全靠進(jìn)口，而且在生產(chǎn)配套方面也是較為缺乏，比如新增的絞刀，國(guó)內(nèi)當(dāng)時(shí)卻連一家生產(chǎn)絞刀的專業(yè)廠都沒(méi)有，無(wú)奈之下，團(tuán)隊(duì)只好自己來(lái)設(shè)計(jì)絞刀和絞刀的驅(qū)動(dòng)軸系等，無(wú)形之中也加大了設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)的工作量。
“上海航道局在外灘，那段時(shí)間每個(gè)星期我至少要跑兩趟他們那里，和他們反復(fù)交流，后來(lái)就住在船廠了，在江蘇南通，碰到問(wèn)題都要現(xiàn)場(chǎng)解決”，何炎平笑稱，雖然那時(shí)自己只是一個(gè)30歲出頭的年輕人，但從1997年開始，自己陸續(xù)設(shè)計(jì)了10多艘軟體排鋪設(shè)船，主要做海上地基處理，以及自己在本科階段曾經(jīng)輔修過(guò)機(jī)械制造和設(shè)備第二專業(yè)，這些知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)最后都融會(huì)貫通在整個(gè)設(shè)計(jì)方案當(dāng)中。
邊設(shè)計(jì)、邊建造、邊修改，2004年，國(guó)內(nèi)首艘自主設(shè)計(jì)、自主建造的大型絞吸挖泥船“航絞2001”建成，它的成功建成和投產(chǎn)為中國(guó)自主設(shè)計(jì)建造大型先進(jìn)絞吸船積累了寶貴經(jīng)驗(yàn)，也揭開了中國(guó)自主設(shè)計(jì)建造的序幕。
至今共設(shè)計(jì)了56艘絞吸挖泥船
2006年，由何炎平帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)設(shè)計(jì)的“天獅號(hào)”大型絞吸式挖泥船完工交付，是同期國(guó)內(nèi)建造的最先進(jìn)大型絞吸挖泥船，一舉打破了國(guó)外制造總功率在1萬(wàn)千瓦以上的大型、現(xiàn)代化絞吸式挖泥船的壟斷地位，且造價(jià)僅為國(guó)外的1／2，引領(lǐng)了國(guó)內(nèi)大型絞吸式挖泥船新潮流。何炎平告訴記者，“天獅號(hào)”采用了鋼樁臺(tái)車定位系統(tǒng)，可以淺水機(jī)械操作倒樁。
還有2010年交船的“天鯨號(hào)”自航絞吸挖泥船，裝機(jī)功率、疏浚能力均居當(dāng)時(shí)的亞洲第一、世界第三，是當(dāng)時(shí)世界上最大的三艘自航絞吸挖泥船之一，技術(shù)先進(jìn)性和結(jié)構(gòu)復(fù)雜程度在世界同類船舶中位居前列。何炎平為設(shè)計(jì)負(fù)責(zé)人之一。
而在大型絞吸挖泥船船型開發(fā)的過(guò)程中，何炎平帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)持續(xù)引入和使用新技術(shù)、新產(chǎn)品和新材料，不斷突破和創(chuàng)新，先后引入了電軸、變頻、雙電機(jī)驅(qū)動(dòng)和超長(zhǎng)軸驅(qū)動(dòng)等技術(shù)，自2002年至今共設(shè)計(jì)了56艘絞吸挖泥船，使得上海交大占據(jù)了70％以上的絞吸挖泥船國(guó)內(nèi)設(shè)計(jì)份額。何炎平本人主持或參加了近百艘船舶或海洋工程裝備的設(shè)計(jì)，負(fù)責(zé)船舶總體設(shè)計(jì)、特殊作業(yè)裝備開發(fā)和作業(yè)機(jī)理研究，十余型船舶或海洋平臺(tái)為國(guó)內(nèi)首次開發(fā)。
從2000年以前的大型挖泥船都要全靠進(jìn)口，到如今，中國(guó)年疏浚量已超16億立方米，已經(jīng)成為少數(shù)幾個(gè)能夠自主開展大規(guī)模吹填造陸和航道疏浚工程的國(guó)家之一。
作為見證者之一的何炎平卻淡然地說(shuō)：“對(duì)我們來(lái)講好像有點(diǎn)理所當(dāng)然，其實(shí)不僅僅是疏浚裝備行業(yè)，在很多其他行業(yè)也都有這樣的表現(xiàn)，從大環(huán)境而言，國(guó)家非常重視知識(shí)和人才培養(yǎng)，重視綜合國(guó)力的增加，而需求更是最大的動(dòng)力，積累到一定程度，工業(yè)制造水平自然實(shí)現(xiàn)飛躍，當(dāng)然，大家也是恰逢其時(shí)的盡了自己的努力。”
