4、高亢的序曲
构皮滩电站水轮机的研发,是一个重大课题,是一个不同于三峡水轮机研发的全新的重大课题。构皮滩的水头高达200米,大大高于三峡(113米),因此,对水轮机的效率和高效区提出了更高的要求,即效率要高,高效区要宽。形象地说,就是山不但要高,而且山顶要宽,不能尖。而三峡水轮机的成果又不能直接用于构皮滩(因水头差别大),这样一来,可借鉴的东西少了,自主研发的难度就更大了。水轮机室主任项目负责人魏显著说:“最难、最棘手的是,没有任何可以借鉴的外国资料,一切都得从头开始,从零开始。”显然,这既是摆在哈电人面前的难题,又是对哈电人自主创新能力的巨大挑战!在大大高于三峡的200米水头段上,原来对水轮机效率的要求是93.5%,而新的要求则一下子提高到94.5%,这简直比攀越蜀道还难。怪不得大家如闻惊雷一般,甚至有人不由地发出了“不可能达到”的惊叹。
然而,无论怎样难,都必须正视,必须面对,而且,必须把蜀道变成通途,把“不可能”变成可能。这是哈电人坚定不移的信念和决心,说白了,这就是哈电人的性格和脾气。
魏显著就是哈电人中坚忍不拔、百折不挠的一个突出代表。
此时,作为构皮滩项目水利设计团队的带队人,魏显著切切实实地感受到了肩上压力的沉重,责任的沉重,但他深知,就是再沉重,他也要担起来走下去,他更坚信,即使再沉重,他也能担起来走下去。因为在中国水利设计事业的征途中,他已坚定地走过了艰难时代的风风雨雨,踏过了水电事业的山山水水。
1988年,他从甘肃工业大学一毕业就来到了哈电,工作五年后的1994年,他考入了西安交大读硕士,毕业时,他将硕士论文的成果应用到转轮的实际设计中,结果让所有的同学、老师为之震惊——他的设计的实际应用效率竟达到了93.56%,国内领先、国际先进,荣获了国家机械部科技成果二等奖,不仅为国家节约了上千万美元,而且真机在运行中更得到了用户的高度赞赏。
读完硕士,他一鼓作气又接着读博。
然而,就在此期间,哈电陷入了低谷,他因在外上学,只能领取100多元的工资,家庭生活陷入了困境。苦不堪言之际,爱人又因单位破产而回家待岗。这沉重的一击,使他的家庭生活更为艰难,要靠向人借钱才能勉强度日。几近绝境之际,恰巧孩子又到了上学的年龄,学校有好班,但要交费1500元,对于他家来说,这是天文数字,他只好也只能委屈孩子上不缴费的班……
家庭生活窘困的道道沟坎,几乎逼得他喘不过气来,却没有使他屈服,他傲然天地,以一个战士的雄姿,挺直着自己的脊梁,抗击着风雨的夹击,坚持着读完了博士学位,又继续投入了自己所喜爱的水电事业——1998年6月,他出国到挪威和瑞士接受三峡左岸水轮机水利设计的培训,开阔了眼界,丰满了羽翼。当他以一个全新的自我,满怀激情地回到祖国怀抱后,便又一头扎进了水轮机的水利设计开发创新之中。
然而,工作的成绩和专业创新所带来的兴奋,都无法改变家庭生活困苦的严酷现实,无法驱逐为家庭生活困苦的担忧和焦虑——当他圆满完成一天的工作,欣喜地走出实验室时,那来自生活的压力,却像万里晴空骤然卷来的阴云一样,重重的压向了他的头顶,他顿感力不从心,更无法面对妻儿。
领导、同事、朋友看在眼里,无不为之同情,为之心痛。于是便有人苦苦相劝:实在不行,就出国,就靠过硬的技术才干到国外去挣钱。此时,恰巧正有在日本工作的师兄弟传来信息,说日本需要搞水轮机的,已经谈好,让他前去就职,月薪30万日元(相当人民币2万多元)。如久旱逢甘露,这天外佳音不禁让他眼前为之一亮,心里为之一动:如果前去……可一想到去国外,又是去日本,他的心房忽又突然颤抖起来,他马上感觉到,这是一股股气流在冲击,这股股气流使他的心房像水轮机转轮一样,被冲的旋转起来:不,不!去国外可以,去国外学习可以,但去定居不可以,尤其是去日本定居更不可以!他曾为哈电与日本的合作项目前去日本出差。在那段不长的时间里,他就深深地感受到了民族歧视的滋味。比如,他发现,在日本收入有两部分,一部分是工资,另一部分是加班费,但在日本工作的中国人天天加班也没有加班费;比如,为了工作,有一天他去找日本同行,想聊一聊专业的事情,可人家冷若冰霜,干脆不理他……诸如此类的事情,像快速镜头一样迅速闪过他的脑海,一桩桩,一件件,无不让他倍感凌辱,深恶痛绝!
不!不不!他发狠的告诉自己:不能去,打死你也不能去日本定居!他认定,为了物质上的钱而丧失精神上的独立人格和价值是得不偿失的,去国外的好多人都挣了好多好多的钱,但好多好多钱也填补不了好多人的空虚,驱散不了好多人的孤独,那空虚是无底的,那孤独是无边的。与其到国外到日本去空虚去孤独,不如在本国,在本厂,在社会主义的大集体大家庭中,与同事们共同创造新天地,新生活!更重要的是,工厂会好起来的,一定会好起来的。我爱我的工厂,离不开我的工厂,就像那些至今还在全心全意为哈电抛洒汗水和热血的老一代专家们一样。他们都已是七、八十岁的人了,可仍然还奋战在各自的岗位上,对国内外的高薪豪宅,从不动心,而对本职工作却始终不离不弃,而且孜孜不倦,一丝不苟,兢兢业业,鞠躬尽瘁。他们热爱祖国,忠诚于社会主义事业的精神境界是何等高尚!他们就在我身边,他们不正是我们最好的榜样吗?比起那无底的空虚,无边的孤独,我这一点小小的生活磨难不仅算不得什么,也许正是一笔不小的精神财富呢!何况风雨过后,阳光会更加灿烂更加绚丽!
于是他收回心思,又一头扎进了他热爱的水电事业中。
果然,阳光紧随风雨后。他关心事业关心工厂,工厂也同样关心他,而且深深了解他、体谅他,在当时全厂人员冻结的情况下,厂领导亲自出面,把他爱人调到本厂,发给了一份固定工资,从根本上改变了他的家庭生活条件,随后不久,工厂又为他家分了商品住房,虽然只有35平方米,可对他家而言,却如一步登上了天堂,那兴奋,那感激之情就像火山喷发一样,发自内心而又不可抑制。
工厂的关怀,给了他无穷的动力和频发的灵感——在投身右岸水轮机的研发和自主创新中,他异常睿智而奇异的构思,绽放了异常鲜丽而绝美的水电之花——变频叶片转轮。这一转轮的模型试验结果表明,变频叶片对改善水轮机的频率和振动成效显著,具有振动小,噪音低,效率高等特点。这一创新成果,不仅让同行们十分惊异于他的大胆设想和实际应用能力,更在水电业界引起了震动,三峡的老总们说,没有见过;第16届中国水电设备研讨会上,与会专家们也深感耳目一新,众口一词:没有见过。因为这个转轮,在原理上进行了大胆改变和创新,有其独具的特点,与传统的转轮大不一样。
如此敢于独创的魏显著,面对任何难题都不会退却。果敢进击,才是他的风格。面对难题,他带领构皮滩项目水力设计团队,进行了全面客观和深入细致的科学分析,从而,很快地做出了自己的判断:经过努力,只要研发出适合构皮滩水力条件的水轮机,就可以把“不可能”变为可能,化为现实。
于是,他们又一如既往,以威武雄壮的豪迈气势,开始了新的科学探索——他们首先在核心部件转轮上进行了多次创造性的优化设计,取得了日渐成熟,日臻佳境的进展。终于,一种由刘万江发明的新型转轮——反S型叶片转轮,以它独具的创新风格和特点,展现在水电世界的舞台上,继而,又在L型叶片转轮,变频叶片转轮之后,第三个获得了国际发明专利。
在反S型转轮模型的反复模拟试验中,人们首先看到了一个令人振奋的结果:业主要求的“高”完全达到了。然而,业主要求的“宽”却未能如愿。这是为什么?究竟哪里有问题?一时间,大家都陷入了迷茫的维谷之中。维谷逼人审视困境,又逼人深思,想方设法冲出困境——此时,一直靠前指挥时刻关注科研进展的大电机研究所副所长,就像久经沙场的足球教练一样,立即叫停,请大家坐下来冷静思考,并会同带队踢球的魏显著一起,召集全体科技人员开会,集思广议,进行广泛深入的探讨。他和魏显著在科研创新中,都是有思想有智慧,又善于思考,敢于跳出藩篱,敢于标新立异,另辟蹊径的人。在此关键时刻,他们提醒大家,这个维谷是个怪圈,是个要高就不能宽,要宽就不能高的,由习惯性思维造成的怪圈。要冲出维谷,就必须跳出这个怪圈,改变思路,重新构思,找到既高又宽,二者兼而有之的新思路。
通过分析,大家认识到,以往总以为关键部件最优就是整体最优,所以往往都在主要部件转轮上下工夫。实际上,局部最优肯定不是整体最优,整体最优也肯定不是局部最优,而固守局部,固守某一部件最优,往往会把整体最优销蚀掉,局部关键部件最优,只能和整体最优接近,但不能代替,所以,这个问题要从局部转到整体上来解决,具体说,就是从关键部件转轮的优化上,转到水轮机整体的优化上来解决。
思路,新的设计思路渐渐明晰了:变局部优化为整体优化,不光要在转轮上下功夫,更要从水轮机的整体上考虑。覃大清说,除了转轮外,导叶的形状、位置也要重新调整,只有整体优化上去了,才会有新突破。
于是,叫停结束,他们又立刻投入了新一轮的探索:按照总体优化的新思路进行了精心的设计,在转轮外的其他部件上,尤其是在列为重点的导叶上,进行了富有创新性的设计,并使其与转轮相濡以沫,自然和谐,融为有机的一体。
根据新的设计,刘万江计算出的数据状态,呈现出了新的特征:单独计算,这个转轮的效率不是最好(还不如别的转轮效率高),然而,再加上流道等部分的整体计算中,却是最好的,效率比人们预想的还要高。这一新发现,为反S型转轮模型试验的成功,开辟了胜利的通道。
事物的发展常常就是这样,经过山重水复,千回百转,一旦柳暗花明,踏上坦途,就会一通百通,直达凯旋之门。根据整体优化思路精确计算设计出的反S型转轮模型,一经实验,就立即以它惊人的结果,展示了它独有的风采:不仅“高”和“宽”都达到了业主的要求。而且,尤为突出的是,“高”上加高的效率竟高达95.17%!这是世界上水电领域从未达到过的高效率。
然而,为了确证效率的真实性、可靠性,构皮滩业主还有另一个更高的要求,即到国际仲裁试验台瑞士洛桑试验台去做转轮模型试验。因为洛桑试验台是世界公认的公平台、公平秤。
俗话说,是骡子是马得拉出去溜溜。那么,这个新型转轮的效率究竟如何,拿到国际仲裁台试验的结果是否会和哈电实验台的结果一样,这可是中国转轮模型第一次在国际仲裁台上的实验啊!不了解哈电反S型转轮模型的水力性能的人,未免会为他的效率担心,或者说捏着一把汗,可哈电人却心里有数。魏显著说,我天天在实验台上跟着,天天看数据,每个环节都顺理成章,完全可靠。然而,这只是一种初步的感觉和推测,那么怎样才能达到精确地预测呢。
为了避免哈电实验台与瑞士试验台发生误差,魏显著们计算出了一组精确的数字,把一切都限定在自己可以掌控的范围之内。这一科学而缜密的办法很灵,经过模型试验,最先让国际仲裁试验台为之惊讶不已的完满结果,和哈电实验台实验的结果几乎完全一致,模型的各项指标不仅都达到了合同要求,而且其中重中之重的效率还高出了哈电实验台的实验结果,达到了95.27%。这一处于国际领先水平的辉煌成果,在后来溪洛渡和糯扎渡等一百亿的巨额项目中也发挥了重要作用,极大地鼓舞了哈电人的斗志,也赢得了国际友人的赞叹,一位日本同行(日立公司的副厂长)闻讯后,立即打来电话,高赞:哈电现在是世界第一!混流式水轮机哈电是世界第一!
哈电已从右岸起步。
一起步就是独立创新的,一起步就是独步世界的,一起步就是独领风骚的。
这起步的序曲就如此高亢,那么它的未来,它的前景将会是怎样的灿烂、怎样的美好呢!
(未完待续)