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【校友年度人物】刘健:走向“深蓝”

时间:2021-03-30   来源:校友工作处   作者:李萍   

【校友档案】

刘健,中科院沈阳自动化研究所水下机器人研究室总工,“潜龙”系列自主潜水器总设计师。1980年—1984年,本科就读于我校电子专业,1986年—1988年,硕士就读于我校自动控制专业。曾担任我国早期“CR-02 6000米自治水下机器人”总设计师,是“潜龙一号”课题负责人,“潜龙二号”“潜龙三号”总设计师。1989年到中国科学院沈阳自动化研究所工作,多年来从事工业控制、图象跟踪、水下机器人等控制领域的研究。

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地球上71%的面积是海洋,海洋蕴藏着丰富的资源,但目前人类已探索的海底只有5%。2018年3月,我国最先进的自主水下机器人“潜龙二号”顺利完成中国大洋49航次任务,“潜龙二号”在西南印度洋海底最长作业时间超过30小时,获得了大量精细地形地貌数据和多种传感器探测数据。2018年3月31日,“潜龙二号”的总设计师刘健作为特邀嘉宾参加中央电视台《开讲啦》节目。

2019年6月16日晚,我校七十周年校庆纪念晚会上,刘健再一次站上舞台。舞台上的他以地道的东北话,出神地讲述着深蓝海底的浩瀚征途。他是刘健,是“潜龙”系列深海探测潜水器的总设计师,他——是大工人。

一百分的努力

1976年,恢复高考的好消息传遍祖国大江南北,那一年刘健读初一。隔年,邻居家的哥哥考上了大学,一时间成为左邻右舍热烈讨论的大事件,这让家庭成分“不太好”的刘健内心受到了强烈的冲击。那段时间,跟小伙伴们打闹嬉戏的刘健开始有些心不在焉,一有空闲就反复揣度“知识改变命运”背后的涵义与可能。

“当时我怀揣着大学梦,卸足了劲想要改变命运。”一旦确立了目标,刘健的内心无比笃定。收起玩心,坐稳板凳,从自己喜欢的数理化开始恶补,课上课下,白天黑夜。“有的时候确实也觉得枯燥,但每学会一个知识点,每做对一道题,我都用这些成绩来安慰自己,当做对自己的奖励。”1978年,刘健的努力很快有了回音,他以优异的成绩考取了沈阳市重点高中一一东北育才高中。

重点高中里,成绩好的人不在少数,竞争非常激烈。也曾有人对刘健说,“录取率这么低,你的基础也不好,考大学希望不大。”但刘健说,“我一定要努力试试,即使考不上我也问心无愧。”怀疑与不解都无法击退一颗“做梦”的心,别人玩时他学,别人睡时他学,把为数不多的教材翻烂、吃透。成事在天,而谋事在人,刘健始终相信这个理。1980年的夏天,刘健收到了大连工学院的录取通知书,“新同学,你好!”几个字,是对天道酬勤的最好诠释。

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来到大工,刘健仍然做着他最擅长的事——努力。读大学的机会来之不易,刘健格外珍惜。当时,改革开放的春风不断吹进,80年代初“下海经商”“出国留学”“经济社会”等概念不断传入学生们的视野,于是有些学生动起了其他的小心思。刘健犹记得班主任占胜录老师提醒大家,“一定要踏实学习,不能分心,不能松劲,只要专业基础打牢了,未来的事都会水到渠成。”他始终记得占老师的话,一门心思扑在学习上,四年来成绩名列前茅。“如果说我在后来的学习和工作中取得了一点点成绩的话,那都离不开当时辛勤抚育我们的老师们。”刘健感激地说。

当时的电子系楼里,251、252是两个阶梯大教室,在这里几乎每天都能看到刘健的身影,“来这里上自习必须占座,要不然抢不到位置。大工的学习氛围真的很浓,大家都自觉不自觉地努力学习,彼此感染。”刘健回忆到,“教学楼不熄灯我决不回去,我还嫌灯熄得早呢。”多少个夜晚,刘健带着歉意叩响了早已熟睡的宿管大爷的窗,多少个夜晚,他踏着月光,梦想被照得闪闪发亮。

大四毕业时,凭借优异的成绩,刘健成为了我校电子系自动化教研室的一名教师。为了走向更广阔的科研世界,刘健边教书边考取了我校自动控制专业的研究生,以他一贯的努力不断充电。1989年,中科院沈阳自动化研究所向这位优秀的青年抛来了橄榄枝,由于个人原因,刘健回到了家乡,阔别了记录他青春与梦想的大工校园。自此之后的30年,刘健从工厂到航天,再从航天到深海,与国家发展一道,演绎着独属于大工人的厚积薄发。

就算苦多乐少

来到沈阳自动化研究所,刘健开始频繁地与工厂打交道。深入实地一线,从事工业自动化方面的研究,包括锅炉恒压补水系统、锅炉自动控制系统、橡胶厂风、水、电、气四大能源综合管理控制系统等等,每日行走在巨大的噪声和粉尘之间,也扎扎实实地打牢了自动化研究的基础。

1994年,从“跟人干”到“带人干”,刘健的工作能力早已独当一面。此时,恰逢国家航天发展召唤英才,刘健的工作开始转入航天领域,从事运载火箭跟踪系统的研究工作。

运载火箭跟踪工作条件艰苦,且技术难度大。运载火箭跟踪项目需要现场进行跟踪调试,而具备发射运载火箭条件的地方通常是荒无人烟之所,如戈壁滩、大草原、沙漠等,在那里一调就是几个月,很常见。周围什么基础设施都没有,生活的枯燥程度可见一斑。

“我经常开玩笑,如果说咱们国家有哪些名山大川我没去过,我承认,但如果说有哪些环境恶劣的地方我没去过,我不认。”

最辛苦的还是技术难点的攻关。当向空中发射一枚运载火箭时,需要地面的测控中心跟踪其飞行轨道,但有的运载火箭速度快,追踪困难,再加上控制精度要求严格,更是加大了跟踪难度。一个技术难点解决不了就得反复调整参数,连夜调试,“半夜12点睡觉那是早的。”刘健说到。只是跟踪精度的问题,刘健就带着团队调试了一个多月。

“每天都在做同一件事,但就是没进展,大家的情绪都在放弃和崩溃的边缘。”刘健回忆着,“其实我也很沮丧,但作为团队负责人我不能表现出来,必须不断鼓励大家坚持下去。”终于,在经过无数次失败和一个多月的坚持后,一天夜里,调试成功了,大家用欢呼和拥抱表达喜悦,那一晚所有人兴奋难眠。“我想,有时候英雄和凡人之间只差多坚持下来的那几分钟。”

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1999年11月,“神舟一号”飞船的跟踪任务令刘健至今印象深刻。飞船发射后,刘健团队研制的跟踪系统准确地捕捉并跟踪上了“神舟一号”,跟踪系统每转动一度等于60分,而“神舟一号”飞船的跟踪精度达到了分级以内,创造了我国跟踪时间和跟踪精度的双项记录。

时间迈入千禧年,我国海洋科学技术不断发展。这一年开始,刘健根据工作需要,又将工作重点转向水下自主机器人的研究工作。刘健先后担任我国早期“CR-02 6000米自治水下机器人”总设计师,“潜龙一号”课题负责人,“潜龙二号”“潜龙三号”总设计师。正式开始了他走向“深蓝”的探索之路。

“以前我总开玩笑,哪些恶劣的工作环境我都体验过,但没想到还有更恶劣的一一就是大洋。”自治水下机器人经过前期的研究设计与湖上试验后,将进行海上试验,最终投入大洋应用。大海是浪漫与狂暴的结合体,有时狂风恶浪,风雨交加,海上工作也照常进行。而海上工作最常见的一道难关就是晕船,整日颠簸晕船的状态下仍坚持工作是对身心的严峻考验。海上工作者生动地总结了一段顺口溜来描述晕船的状态:“一言不发、二目无光、三餐不进、四肢无力、五脏翻腾、六神无主、七上八下、久卧不起、十分难受!”“没有绝对不晕船的人,即使你没吐,也肯定吃不下饭。”晕船严重的时候,刘健和队员们就在身边准备一个小桶,一边工作一边吐,吐完了继续工作。

在海上试验或应用,不仅要对抗恶劣环境,挑战生理极限,还要忍受远离亲人的痛苦,随时接受一个又一个技术挑战,就更别说正常的休息了。自治水下机器人的优点是下潜后无需人为操控,这时刘健就会要求大家抓紧时间睡觉,机器人作业完成后还要进行设备回收、数据处理、充电、为下一航段做准备等诸多工作,那时是无暇休息的。但在机器人海试或应用之初经常发生故障,有时刚一躺下,就要赶快起来连夜排故,并为下一次下潜做准备。“没有固定的休息时间,我们都学会了“秒睡”,抓紧片刻时间休息。”不同于载人潜水器,自治水下机器人的优点是不载人,全程自治,但这也常常让刘健捏了一把冷汗。有时也会出现到预定时间机器人仍不上来的情况,“那种心情,就像家里的孩子丢了一样着急。”每一次他都能清晰地听到自己的心跳声,所幸每一次担心都是虚惊一场。“那时候经常做梦,梦见潜水器出事了,把我急得不行,一睁眼发现是个梦,太好了!就是这种感受。”

“坦白说,科研工作苦多乐少,但每次取得一点成绩,能为国家、为社会做出贡献,能够完成国家交给的重要任务,我觉得自己很荣幸。”

不负国家重托,不负人类希望

21世纪,世界经济快速发展,陆上资源已无法满足人类的发展需求。大海美丽而富饶,深蓝色的海水下面蕴藏着大量资源,深海海域成为了人类最后一片知之甚少的未开发区域。而国际公共海域,一块没有属地的资源地,约占世界海洋面积的一半左右,更成为世界各国的必争之地。根据国际海洋组织规定,哪个国家最先探测到某个区域有资源,并且提供相应的数据和资料,哪个国家就有优先开釆权,这也被称为“蓝色圈地运动”。基于这一需求,我国研制了“潜龙”系列潜水器,就是为了早日探测到海底资源,为国家、为民族、为子孙后代留下一片资源的“绿洲”。

“国家、民族的需求,社会的肯定,正是支撑我们一路探索的原动力。”2016年1月,“潜龙二号”首次勘探,为了在海况良好的时节更好地探测海底数据,这一年的春节,刘健与队员们在西南印度洋的海面上,与“潜龙二号”一起向祖国大地深情眺望。“说实话有些家属确实有微词,本来平时就很忙,过年还不能回家。”但大家的努力付出着实换来了好的回报,那一次试验结果非常理想,拿到了想要的数据,也成功发现了重要矿产资源——热液硫化物。央视新闻联播很快将这一好消息传遍全国,看到这一新闻,家属们非常激动,纷纷发来微信表示祝贺:“原来你们的工作这么有意义,祖国没有忘记你们,家里全力支持你们,你们就安心工作吧。”刘健欣慰地回忆到,“家人的支持和媒体的肯定,传递着人民的需要,传递着国家的重托。”

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“潜龙二号”在大洋的第一次应用,首次实现了我国自主潜水器到达洋中脊,进行多金属硫化物的探测,获得近海底高精度三维地形地貌声学拼图;首次发现多处热液异常点;首次获得高清晰度海底照片。看到这些高清照片,海洋科学家拍着大腿说:“这就是我期待的照片!这就是硫化物!这就是铁证!”这些照片为后来的矿区评估奠定了重要的技术基础。

2018年5月3日,“潜龙三号”在南海完成了海上试验和试验性应用。目前,“潜龙三号”也已经先后于北大西洋、西南印度洋投入应用。“潜龙三号”在续航能力及探测效果上均比“潜龙二号”有了较大的提高。在刘健等一批研究人员的努力下,我国自主水下机器人已达到国际先进水平,我国所拥有的国际海底资源的矿区种类与数量都居世界第一位,“潜龙”系列也当之无愧成为深海探测的“国之重器”。

深海探测不仅对于海洋资源调查意义非凡,对于海上应急搜索、海洋物种的研究、人类起源的追溯等都具有十分深远的意义。对于我国打造海洋强国,走向“深蓝”,探索“深蓝”,更是意义深长。

刘健始终忘不了那一次海试任务圆满完成时的心情,“我突然感觉那些疲惫都不见了,世界一下子变得特别美好,”刘健长舒一口气,“我发现天是那么蔚蓝,云是那么洁白,空气是那么清新,大海是那么辽阔,我们的科考队员是那么敬业,而我就身在其中,我感觉自己是世界上最幸福的人。”

编辑:秦博昱
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