大海就像是喜怒無常的巨獸,讓人難以捉摸,時而平靜,猶如一面明鏡;時而暴怒,涌起萬丈狂瀾。新晉中國工程院院士,國家海洋監(jiān)測設(shè)備工程技術(shù)研究中心主任、齊魯工業(yè)大學(xué)(山東省科學(xué)院)學(xué)術(shù)委員會主任王軍成所“執(zhí)著”的事,就是摸清這頭巨獸的“脾氣”。
43年來,王軍成一直致力于海洋環(huán)境監(jiān)測技術(shù)研究與儀器裝備研制,主持了國家863計劃項目、軍工科研項目10余項及省部級項目20余項,突破了海洋監(jiān)測浮標(biāo)系列關(guān)鍵技術(shù),構(gòu)建發(fā)展了海洋資料浮標(biāo)設(shè)計理論與技術(shù)體系,實現(xiàn)了我國海洋浮標(biāo)的系列化、產(chǎn)品化,支撐建設(shè)了國家海洋環(huán)境浮標(biāo)監(jiān)測網(wǎng)、國家海洋氣象網(wǎng),在我國海洋環(huán)境預(yù)報、海洋防災(zāi)減災(zāi)、海洋環(huán)境保護(hù)、海洋資源開發(fā)、海洋權(quán)益維護(hù)等方面發(fā)揮了重大作用。如今,王軍成團隊又開始了5.0版本海上浮標(biāo)(即新型智能海上浮標(biāo))的研究。
摸著石頭過河,探索研究海洋浮標(biāo)
王軍成出生在招遠(yuǎn)一個離海不遠(yuǎn)的小村莊,站在村頭就可以遠(yuǎn)遠(yuǎn)地看到大海。迷戀于大海的深邃與廣闊,探究海洋的種子從小就深埋于他的心底。
1978年,王軍成從哈爾濱工業(yè)大學(xué)無線通信技術(shù)專業(yè)畢業(yè)后,來到青島從事海洋監(jiān)測技術(shù)與儀器研究。
在各種海洋儀器當(dāng)中,海洋浮標(biāo)是一個重要“成員”。它是一種錨定于海上長期、連續(xù)、全天候、自動化海洋觀測裝備,主要用于海洋業(yè)務(wù)化環(huán)境觀測與預(yù)報,以及臺風(fēng)、海嘯、風(fēng)暴潮、赤潮等自然災(zāi)害的實時監(jiān)測,是構(gòu)成海洋環(huán)境立體監(jiān)測網(wǎng)的重要裝備。
“美國等國家上個世紀(jì)七八十年代就建立起了海洋浮標(biāo)監(jiān)測網(wǎng),我國也曾引進(jìn)了幾套國外的浮標(biāo),但監(jiān)測范圍與數(shù)據(jù)有限,解決不了實際問題。”王軍成回憶。我國海洋浮標(biāo)研制始于上世紀(jì)60年代,研究了10多年卻仍然處于起步階段,海洋裝備和海洋技術(shù)研究幾乎是零。這意味著,王軍成選擇的是一條艱難而富有開創(chuàng)性的道路。上世紀(jì)70年代末,全國科技大會召開,海洋儀器研究得到重視。
不畏艱險,一年三分之一時間漂在海上
臺風(fēng)、巨浪、腐蝕、高濕、高溫、高鹽、生物附著……“海洋浮標(biāo)的研發(fā)有至少三分之一的階段要在海上完成。”王軍成和團隊經(jīng)常出海,有時連續(xù)兩三個月漂在海上,一年有近三分之一的時間在海上度過。
上世紀(jì)八九十年代,我國浮標(biāo)技術(shù)還不成熟,需要進(jìn)行大量的海上試驗,有些設(shè)備三四個月可能就會出現(xiàn)故障。“越是惡劣海況下的數(shù)據(jù),越有采集的價值”,為了確保設(shè)備運行,檢修需要及時,即便遭遇大風(fēng)大浪他們也必須出海。
長期的海上作業(yè)需要克服身體不適、精神痛苦,甚至要冒著生命危險。1993年的一次海上檢修,就遇到了糟糕的海況,王軍成和同事勉強登上了浮標(biāo),一邊嘔吐一邊工作。一晃4個小時過去了,海況愈發(fā)惡劣,浪高甚至達(dá)到了4米。浮標(biāo)與船體激烈碰撞,王軍成無法從浮標(biāo)回到船上。無奈之下,他只好套上救生圈跳到了海里,再由船上同事用繩子把他拖回到船上。事后,他們才發(fā)現(xiàn)船體由于激烈碰撞已經(jīng)漏水。
海洋環(huán)境惡劣僅僅是他們面對的困難之一。上世紀(jì)90年代,海洋浮標(biāo)的研發(fā)經(jīng)費捉襟見肘,在2000年前的10年時間里,科研經(jīng)費總共不足200萬元。為了將研究進(jìn)行下去,王軍成選擇了“以副養(yǎng)主”策略——為企業(yè)“打工”。“海爾、海信都曾是我們的合作單位,我們?yōu)樗麄冏雠涮桩a(chǎn)品研發(fā),賺來的錢就用來做浮標(biāo)研究。”進(jìn)入新世紀(jì),國家專門制定了海洋發(fā)展規(guī)劃,王軍成的海洋浮標(biāo)事業(yè)也迎來了春天。
王軍成的國慶、中秋等假期幾乎都是在實驗室或海上度過的。1992年,他的父親病重住院,母親怕耽誤他的工作,便沒有告訴他。直至父親彌留之際,家人才通知了他,可為時已晚。
43年堅守,將浮標(biāo)用傳感器國產(chǎn)化率提高到80%
王軍成坦承自己不是“學(xué)霸”,但身上有一股“永不言敗,堅韌不拔”的韌勁,“只要堅持,只要努力,沒有克服不了的困難。”
1993年,王軍成團隊研制成功我國第一臺業(yè)務(wù)化組網(wǎng)的大型海洋浮標(biāo)系統(tǒng)并在黃海投運,實現(xiàn)了我國業(yè)務(wù)化大浮標(biāo)從無到有的突破。目前,這臺浮標(biāo)仍在運行,只是隨技術(shù)進(jìn)步不斷更“芯”。
43年的堅守,王軍成團隊實現(xiàn)了多項技術(shù)突破。突破了浮標(biāo)用傳感器研制關(guān)鍵技術(shù),研制了高濕、高鹽、高濁度等復(fù)雜環(huán)境動力與生態(tài)參數(shù)穩(wěn)定、精準(zhǔn)測量的浮標(biāo)用系列新型傳感器,極大提升了浮標(biāo)的綜合觀測能力,使浮標(biāo)用傳感器國產(chǎn)化率從10%提高到約80%;創(chuàng)新開發(fā)了浮標(biāo)研制的系列關(guān)鍵技術(shù),突破了大風(fēng)大浪海況下抗惡劣海洋環(huán)境、高可靠性、深海系留、拼裝式浮標(biāo)等技術(shù)瓶頸,浮標(biāo)平均故障率顯著降低,在位科考運行時間提高了3倍。
王軍成團隊構(gòu)建了我國海洋監(jiān)測浮標(biāo)技術(shù)體系,研制了10米單層浮標(biāo)、6米拼裝浮標(biāo)、船型浮標(biāo)、波浪浮標(biāo)等12種規(guī)格系列浮標(biāo)產(chǎn)品,形成了我國系列浮標(biāo)標(biāo)準(zhǔn),全面支撐國家浮標(biāo)網(wǎng)建設(shè)。功能從常規(guī)業(yè)務(wù)化浮標(biāo)拓展到專用浮標(biāo),從動力環(huán)境拓展到生態(tài)等綜合環(huán)境,觀測參數(shù)由最初的7種擴展到現(xiàn)在的30多種。
王軍成多次獲國家獎勵:1993年獲國家科技進(jìn)步獎二等獎,2001年獲國家科技進(jìn)步獎二等獎……王軍成被授予國務(wù)院政府特殊津貼專家、“十一五”國家科技計劃執(zhí)行突出貢獻(xiàn)獎、全國優(yōu)秀科技工作者、中國儀器儀表學(xué)會會士等榮譽。
我國200多套海上浮標(biāo),他研發(fā)了九成以上
關(guān)鍵技術(shù)一項項突破,王軍成團隊研制的海洋浮標(biāo)也在不斷刷新紀(jì)錄。
2008年奧帆賽浮標(biāo)項目被該領(lǐng)域世界水平的某國外公司中標(biāo),可它們的浮標(biāo)運行不到半年就壞了兩次。奧帆委隨即決定改用我國自主研發(fā)浮標(biāo),王軍成團隊承擔(dān)了該任務(wù)。“2007年夏天,我們的浮標(biāo)布設(shè)到了海里,持續(xù)運行了兩年都沒有出故障。”王軍成驕傲地說。這次臨時“替補”出色完成了任務(wù),讓他們大放光彩。
2012年,王軍成團隊研發(fā)的首個極地大型海洋觀測浮標(biāo)實現(xiàn)在挪威海布放和長期連續(xù)運行。這也是我國首次將自主研發(fā)的浮標(biāo)和觀測技術(shù)應(yīng)用于北極海域,并利用大型浮標(biāo)對海氣相互作用進(jìn)行連續(xù)觀測,標(biāo)志著我國自主研發(fā)的浮標(biāo)觀測與布放技術(shù)達(dá)到世界先進(jìn)水平。
2014年,布放南海的浮標(biāo)抵御了歷史上有記錄以來南海最強臺風(fēng)“威瑪遜”的正面沖擊,實時記錄了臺風(fēng)經(jīng)過浮標(biāo)的天氣過程,觀測到了74.1米/秒的最大風(fēng)速。這是我國有史以來利用儀器在海上現(xiàn)場觀測到的最大風(fēng)速,超過17級以上超強臺風(fēng)評級極限……現(xiàn)如今,在中國沿海布設(shè)的200多套海上浮標(biāo)組成了世界第二錨泊浮標(biāo)監(jiān)測網(wǎng),其中九成以上浮標(biāo)來自山東省科學(xué)院海洋儀器儀表研究所,來自王軍成團隊的研發(fā)。
40多年發(fā)展壯大,王軍成團隊成員從最初的十幾人,發(fā)展到現(xiàn)在的50多人;海洋浮標(biāo)從最初的1.0版本,發(fā)展到現(xiàn)在的4.0版本。讓海洋浮標(biāo)更智能、測量數(shù)據(jù)更準(zhǔn)確,更好服務(wù)于國家海洋戰(zhàn)略,如今,68歲的王軍成與團隊又瞄準(zhǔn)了5.0版海洋浮標(biāo)的研發(fā),向著新型智能浮標(biāo)的“誕生”奮力前進(jìn)。