【校友檔案】
劉健,中科院沈陽自動化研究所水下機器人研究室總工,“潛龍”系列自主潛水器總設計師。1980年—1984年,本科就讀于大連理工大學電子專業,1986年—1988年,碩士就讀于大連理工大學自動控制專業。曾擔任我國早期“CR-02 6000米自治水下機器人”總設計師,是“潛龍一號”課題負責人,“潛龍二號”“潛龍三號”總設計師。1989年到中國科學院沈陽自動化研究所工作,多年來從事工業控制、圖象跟蹤、水下機器人等控制領域的研究。
地球上71%的面積是海洋,海洋蘊藏著豐富的資源,但目前人類已探索的海底只有5%。2018年3月,我國最先進的自主水下機器人“潛龍二號”順利完成中國大洋49航次任務,“潛龍二號”在西南印度洋海底最長作業時間超過30小時,獲得了大量精細地形地貌數據和多種傳感器探測數據。2018年3月31日,“潛龍二號”的總設計師劉健作為特邀嘉賓參加中央電視臺《開講啦》節目。
2019年6月16日晚,大連理工大學七十周年校慶紀念晚會上,劉健再一次站上舞臺。舞臺上的他以地道的東北話,出神地講述著深藍海底的浩瀚征途。他是劉健,是“潛龍”系列深海探測潛水器的總設計師,他——是大工人。
一百分的努力
1976年,恢復高考的好消息傳遍祖國大江南北,那一年劉健讀初一。隔年,鄰居家的哥哥考上了大學,一時間成為左鄰右舍熱烈討論的大事件,這讓家庭成分“不太好”的劉健內心受到了強烈的沖擊。那段時間,跟小伙伴們打鬧嬉戲的劉健開始有些心不在焉,一有空閑就反復揣度“知識改變命運”背后的涵義與可能。
“當時我懷揣著大學夢,卸足了勁想要改變命運。”一旦確立了目標,劉健的內心無比篤定。收起玩心,坐穩板凳,從自己喜歡的數理化開始惡補,課上課下,白天黑夜?!坝械臅r候確實也覺得枯燥,但每學會一個知識點,每做對一道題,我都用這些成績來安慰自己,當做對自己的獎勵。”1978年,劉健的努力很快有了回音,他以優異的成績考取了沈陽市重點高中一一東北育才高中。
重點高中里,成績好的人不在少數,競爭非常激烈。也曾有人對劉健說,“錄取率這么低,你的基礎也不好,考大學希望不大?!钡珓⒔≌f,“我一定要努力試試,即使考不上我也問心無愧?!睉岩膳c不解都無法擊退一顆“做夢”的心,別人玩時他學,別人睡時他學,把為數不多的教材翻爛、吃透。成事在天,而謀事在人,劉健始終相信這個理。1980年的夏天,劉健收到了大連工學院的錄取通知書,“新同學,你好!”幾個字,是對天道酬勤的最好詮釋。
來到大工,劉健仍然做著他最擅長的事——努力。讀大學的機會來之不易,劉健格外珍惜。當時,改革開放的春風不斷吹進,80年代初“下海經商”“出國留學”“經濟社會”等概念不斷傳入學生們的視野,于是有些學生動起了其他的小心思。劉健猶記得班主任占勝錄老師提醒大家,“一定要踏實學習,不能分心,不能松勁,只要專業基礎打牢了,未來的事都會水到渠成。”他始終記得占老師的話,一門心思撲在學習上,四年來成績名列前茅?!叭绻f我在后來的學習和工作中取得了一點點成績的話,那都離不開當時辛勤撫育我們的老師們?!眲⒔「屑さ卣f。
當時的電子系樓里,251、252是兩個階梯大教室,在這里幾乎每天都能看到劉健的身影,“來這里上自習必須占座,要不然搶不到位置。大工的學習氛圍真的很濃,大家都自覺不自覺地努力學習,彼此感染?!眲⒔』貞浀剑敖虒W樓不熄燈我決不回去,我還嫌燈熄得早呢?!倍嗌賯€夜晚,劉健帶著歉意叩響了早已熟睡的宿管大爺的窗,多少個夜晚,他踏著月光,夢想被照得閃閃發亮。
大四畢業時,憑借優異的成績,劉健成為了大連理工大學電子系自動化教研室的一名教師。為了走向更廣闊的科研世界,劉健邊教書邊考取了大連理工大學自動控制專業的研究生,以他一貫的努力不斷充電。1989年,中科院沈陽自動化研究所向這位優秀的青年拋來了橄欖枝,由于個人原因,劉健回到了家鄉,闊別了記錄他青春與夢想的大工校園。自此之后的30年,劉健從工廠到航天,再從航天到深海,與國家發展一道,演繹著獨屬于大工人的厚積薄發。
就算苦多樂少
來到沈陽自動化研究所,劉健開始頻繁地與工廠打交道。深入實地一線,從事工業自動化方面的研究,包括鍋爐恒壓補水系統、鍋爐自動控制系統、橡膠廠風、水、電、氣四大能源綜合管理控制系統等等,每日行走在巨大的噪聲和粉塵之間,也扎扎實實地打牢了自動化研究的基礎。
1994年,從“跟人干”到“帶人干”,劉健的工作能力早已獨當一面。此時,恰逢國家航天發展召喚英才,劉健的工作開始轉入航天領域,從事運載火箭跟蹤系統的研究工作。
運載火箭跟蹤工作條件艱苦,且技術難度大。運載火箭跟蹤項目需要現場進行跟蹤調試,而具備發射運載火箭條件的地方通常是荒無人煙之所,如戈壁灘、大草原、沙漠等,在那里一調就是幾個月,很常見。周圍什么基礎設施都沒有,生活的枯燥程度可見一斑。
“我經常開玩笑,如果說咱們國家有哪些名山大川我沒去過,我承認,但如果說有哪些環境惡劣的地方我沒去過,我不認。”
最辛苦的還是技術難點的攻關。當向空中發射一枚運載火箭時,需要地面的測控中心跟蹤其飛行軌道,但有的運載火箭速度快,追蹤困難,再加上控制精度要求嚴格,更是加大了跟蹤難度。一個技術難點解決不了就得反復調整參數,連夜調試,“半夜12點睡覺那是早的?!眲⒔≌f到。只是跟蹤精度的問題,劉健就帶著團隊調試了一個多月。
“每天都在做同一件事,但就是沒進展,大家的情緒都在放棄和崩潰的邊緣?!眲⒔』貞浿?,“其實我也很沮喪,但作為團隊負責人我不能表現出來,必須不斷鼓勵大家堅持下去?!苯K于,在經過無數次失敗和一個多月的堅持后,一天夜里,調試成功了,大家用歡呼和擁抱表達喜悅,那一晚所有人興奮難眠?!拔蚁?,有時候英雄和凡人之間只差多堅持下來的那幾分鐘。”
1999年11月,“神舟一號”飛船的跟蹤任務令劉健至今印象深刻。飛船發射后,劉健團隊研制的跟蹤系統準確地捕捉并跟蹤上了“神舟一號”,跟蹤系統每轉動一度等于60分,而“神舟一號”飛船的跟蹤精度達到了分級以內,創造了我國跟蹤時間和跟蹤精度的雙項記錄。
時間邁入千禧年,我國海洋科學技術不斷發展。這一年開始,劉健根據工作需要,又將工作重點轉向水下自主機器人的研究工作。劉健先后擔任我國早期“CR-02 6000米自治水下機器人”總設計師,“潛龍一號”課題負責人,“潛龍二號”“潛龍三號”總設計師。正式開始了他走向“深藍”的探索之路。
“以前我總開玩笑,哪些惡劣的工作環境我都體驗過,但沒想到還有更惡劣的一一就是大洋?!弊灾嗡聶C器人經過前期的研究設計與湖上試驗后,將進行海上試驗,最終投入大洋應用。大海是浪漫與狂暴的結合體,有時狂風惡浪,風雨交加,海上工作也照常進行。而海上工作最常見的一道難關就是暈船,整日顛簸暈船的狀態下仍堅持工作是對身心的嚴峻考驗。海上工作者生動地總結了一段順口溜來描述暈船的狀態:“一言不發、二目無光、三餐不進、四肢無力、五臟翻騰、六神無主、七上八下、久臥不起、十分難受!”“沒有絕對不暈船的人,即使你沒吐,也肯定吃不下飯?!睍灤瑖乐氐臅r候,劉健和隊員們就在身邊準備一個小桶,一邊工作一邊吐,吐完了繼續工作。
在海上試驗或應用,不僅要對抗惡劣環境,挑戰生理極限,還要忍受遠離親人的痛苦,隨時接受一個又一個技術挑戰,就更別說正常的休息了。自治水下機器人的優點是下潛后無需人為操控,這時劉健就會要求大家抓緊時間睡覺,機器人作業完成后還要進行設備回收、數據處理、充電、為下一航段做準備等諸多工作,那時是無暇休息的。但在機器人海試或應用之初經常發生故障,有時剛一躺下,就要趕快起來連夜排故,并為下一次下潛做準備?!皼]有固定的休息時間,我們都學會了“秒睡”,抓緊片刻時間休息?!辈煌谳d人潛水器,自治水下機器人的優點是不載人,全程自治,但這也常常讓劉健捏了一把冷汗。有時也會出現到預定時間機器人仍不上來的情況,“那種心情,就像家里的孩子丟了一樣著急?!泵恳淮嗡寄芮逦芈牭阶约旱男奶?,所幸每一次擔心都是虛驚一場。“那時候經常做夢,夢見潛水器出事了,把我急得不行,一睜眼發現是個夢,太好了!就是這種感受?!?/p>
“坦白說,科研工作苦多樂少,但每次取得一點成績,能為國家、為社會做出貢獻,能夠完成國家交給的重要任務,我覺得自己很榮幸?!?/p>
不負國家重托,不負人類希望
21世紀,世界經濟快速發展,陸上資源已無法滿足人類的發展需求。大海美麗而富饒,深藍色的海水下面蘊藏著大量資源,深海海域成為了人類最后一片知之甚少的未開發區域。而國際公共海域,一塊沒有屬地的資源地,約占世界海洋面積的一半左右,更成為世界各國的必爭之地。根據國際海洋組織規定,哪個國家最先探測到某個區域有資源,并且提供相應的數據和資料,哪個國家就有優先開釆權,這也被稱為“藍色圈地運動”?;谶@一需求,我國研制了“潛龍”系列潛水器,就是為了早日探測到海底資源,為國家、為民族、為子孫后代留下一片資源的“綠洲”。
“國家、民族的需求,社會的肯定,正是支撐我們一路探索的原動力?!?016年1月,“潛龍二號”首次勘探,為了在海況良好的時節更好地探測海底數據,這一年的春節,劉健與隊員們在西南印度洋的海面上,與“潛龍二號”一起向祖國大地深情眺望?!罢f實話有些家屬確實有微詞,本來平時就很忙,過年還不能回家。”但大家的努力付出著實換來了好的回報,那一次試驗結果非常理想,拿到了想要的數據,也成功發現了重要礦產資源——熱液硫化物。央視新聞聯播很快將這一好消息傳遍全國,看到這一新聞,家屬們非常激動,紛紛發來微信表示祝賀:“原來你們的工作這么有意義,祖國沒有忘記你們,家里全力支持你們,你們就安心工作吧。”劉健欣慰地回憶到,“家人的支持和媒體的肯定,傳遞著人民的需要,傳遞著國家的重托?!?/p>
“潛龍二號”在大洋的第一次應用,首次實現了我國自主潛水器到達洋中脊,進行多金屬硫化物的探測,獲得近海底高精度三維地形地貌聲學拼圖;首次發現多處熱液異常點;首次獲得高清晰度海底照片??吹竭@些高清照片,海洋科學家拍著大腿說:“這就是我期待的照片!這就是硫化物!這就是鐵證!”這些照片為后來的礦區評估奠定了重要的技術基礎。
2018年5月3日,“潛龍三號”在南海完成了海上試驗和試驗性應用。目前,“潛龍三號”也已經先后于北大西洋、西南印度洋投入應用。“潛龍三號”在續航能力及探測效果上均比“潛龍二號”有了較大的提高。在劉健等一批研究人員的努力下,我國自主水下機器人已達到國際先進水平,我國所擁有的國際海底資源的礦區種類與數量都居世界第一位,“潛龍”系列也當之無愧成為深海探測的“國之重器”。
深海探測不僅對于海洋資源調查意義非凡,對于海上應急搜索、海洋物種的研究、人類起源的追溯等都具有十分深遠的意義。對于我國打造海洋強國,走向“深藍”,探索“深藍”,更是意義深長。
劉健始終忘不了那一次海試任務圓滿完成時的心情,“我突然感覺那些疲憊都不見了,世界一下子變得特別美好,”劉健長舒一口氣,“我發現天是那么蔚藍,云是那么潔白,空氣是那么清新,大海是那么遼闊,我們的科考隊員是那么敬業,而我就身在其中,我感覺自己是世界上最幸福的人。”