我省评出2014年科技成果转化一等奖和科技进步一等奖
最近出炉的2014年度贵州省科学技术奖榜单上有这样一组数据,全省科技奖共有91项,其中省最高科学技术奖1项；省科技进步一等奖3项,二等奖16项,三等奖59项；省科学技术成果转化一等奖3项,二等奖9项。
这些数字背后,是厦蓉高速公路建设、民用航空发动机风扇轴研制、贵州优质柑橘产业化等一批对我省经济社会和产业发展有重大影响的成果。同时,也有特别贴近我们普通人生活的科技项目,比如电网抵御低温冰冻灾害关键技术、鞋用橡胶高效硫化新技术等等。
科技创新,其实离我们不远,有越来越多的科技研究,变成越来越贴近实际的应用。
据统计,2014年我省科技获奖成果产业化成效显著,有64项是应用研究与产业化项目,占所有获奖项目的71.1%。这些项目主要围绕我省经济社会发展中急需解决的关键、共性技术和重点、难点问题,这些项目累计新增产值120.6亿元,新增税收14.8亿元,新增利润30.8亿元。
获得2014年贵州省科技成果转化一等奖和科技进步一等奖的项目各有三个,本报记者采访了参与这些项目的专家,看看贵州人的科技创新有多“亮”。
电网融冰 从容应对冰灾
2008年末那段冰冷严寒的日子,想必好多贵州人都还记忆犹新。当年,我省遭遇特大凝冻灾害,由于全省各地电网线路覆冰,大量电线、电塔难以承受重压而发生垮塌,贵州电力系统几近瘫痪。
贵州电网有限责任公司总经理李冶带领科研团队,开始向电网融冰项目冲刺。
除冰方面,团队研制的快速融冰装置,在十几分钟之内,就能将线路上的覆冰全部融掉。这不仅节省了大量的时间和人力,更避免了除冰人员登高作业的危险。
这种除冰装置怎样工作的呢?研究人员形象地称其原理为“烧电炉”。通过加大线路流通的电压,使线路发热,达到融冰目的。
说来简单,实施起来不易。
由于线路的所在位置、承载电压和易受灾情况的不同,研究人员对线路的融冰,制定了一套“个性化”解决方案。
对于需要融冰的重点线路,全部覆盖了固定式融冰装置。但在部分农村地区,线路的电压等级比较低,无法安装固定式装置,这样的地区就配备了采用车载式融冰装置。将设备装载在施工车上,哪里出现覆冰,就将车辆开到该条线路位置。
对个别线路,研究团队还研发出“机器人”除冰技术。将机器人悬挂在线路上,利用远程遥控,机器人边走边除冰。还可以发射空炮弹,通过气流的震动,将挂在线路上的悬冰给震下来。
除了融冰技术创新,监控方面也从过去的派人前往实地监控,变成现在的实时监控。在线路上加装传感器,通过计算线路拉力、倾角与覆冰厚度间的关系,计算出哪些线路存在覆冰的危险,在超过线路的承受值之前实施融冰。监控人员也可通过摄像头所采集的图像,在监控中心直观查看线路的覆冰情况。
同时利用气象预测,监测人员在灾害来临前就做好防护准备,形成了一整套防灾综合体系。
现今,这个项目的研究成果在全省9个地区大范围推广运用,在全省215个重要覆冰区段实现了线路覆冰情况实施监测与预警；通过84套线路融冰装置,对全省16.38万公里重冰区实现了覆冰融化措施全覆盖。科研成果不仅在省内,也运用到了广州北部、广西等地,为防治冰冻灾害对电路的影响,发挥了重要作用。
水都高速 突破关键技术
“建这条高速公路的时候,我们决心要建贵阳到广州最快捷的通道——拉直线。”回忆当年启动项目的初衷,“厦蓉线水都高速公路建设关键技术研究”项目主要负责人,贵州省交通设计院许湘华回忆。
直线,听上去很美好,但实施起来却要跨越重重工程难题。修建一条直线般的高速公路,竖着看,道路得笔直,弯道少,距离上不能绕行太远；横着看,道路得平稳,起伏少,路面不能颠簸。在保证安全性的同时,还要考虑道路行驶的舒适性。
修建这样一条道路,许湘华团队研究起了如何“打隧道”、“填土方”、“架桥梁”。
实际施工中,这些创新想法突破了观念和技术的束缚。
“原来建设高速公路需要4年,现在的建设速度只需一年半!”许湘华自豪地说。隧道、路基、桥梁,在设计和施工技术上的突破,大大加快了建设进程。
“打隧道”。由于贵州特殊的地质结构,挖好的隧道容易垮塌,边挖边垮,挖的时间越长,垮的就越多,很难贯通。项目团队通过研究,实现了隧道一次成型技术,挖一次就搞定了!
“填土方”。许多路段上崎岖不平,得用填方填平。放在过去,填方30米就是极限,填得过高就会造成坍塌或下沉。按照惯例,落差超过30米,就得修成桥了,但造价成本会非常大。
利用新的理论和工艺,项目团队打破了这一观念。“许多路段上的填方,我们敢填100多米了!极大降低了造价。”
不仅如此,对填料技术的改进,还使得填方所用的材料可以用工程废方来取代。节约成本的同时,也保护了环境。
“架桥梁”。桥墩高了之后,它的竖直度很难控制。底部如果偏离一毫米,上面可能要偏几十公分。
在贵州这种极端的地形建桥墩,原来的大桥,就只能建到五六十米。麻烦的是,大桥高度降低了,公路设计的整体线位都要往下降。
团队研究的桥梁高墩建设技术,使得现在的桥梁高墩,可以建到一百多米。这样修建起来的桥梁,降低了各路段的连接难度,缩短了建设周期。
公路设计上,团队成员还通过快速设计软件,将零散的单个设计集成整合,取代原有人工计算的方法,将设计周期从原有的1年,减短到现在的两三个月。
目前,这些技术,已成功运用到我省甚至全国其他地区,为山区的同类建设,起到了广泛的示范作用。
风扇轴 攻克飞机“心脏”难题
飞机的制造技术,体现一个国家的科技发展水平。
飞机的性能依赖发动机,发动机被誉为飞机的“心脏”。
飞机发动机的风扇轴,又是这“心脏”中,最为关键的零件,可谓是“核心中的核心”。
贵州黎阳航空动力有限公司辜兴平所在的科研团队,做的正是风扇轴的研究——“民用航空发动机风扇轴制造技术研究”项目。
相比军用航空来说,民用航空制造在产品的质量和可靠性方面,往往要求更高。民用飞机的发动机风扇轴,更是以精度高、加工难度大、特种工艺控制严格等特点,其制造技术仅被少数几个国家所掌握。
这种风扇轴的精度要高到什么程度?辜兴平举了一个例子,该轴的同轴度,也就是轴上下两个面的圆心的重合度,误差要小于0.015毫米。
这是一个什么概念呢?一般来说,头发的直径是0.07毫米,那么这个轴的误差值,仅是头发的五分之一!
精度要求如此之高,这主要是因为飞机发动机在运行时,风扇轴的转速将高达每分钟1万转以上。任何轻微的不平衡,或是轴表面细小的划痕,都会使发动机发生故障,甚至引发空难。
仅仅拥有高精度还不够,一件品质优良的航空发动机风扇轴,还得在质量上过硬,要能经受得住高强度、长时间的飞行考验。
辜兴平说,风扇轴的质量需要承受得住平均飞行1万小时检修一次的飞行时长,这对它的可靠性是一个极大考验。
为提高使用寿命,在风扇轴成型之后,还需对其表面进行喷丸处理。这可减少零件在运行时产生的疲劳,增加其使用时长。
但问题是,进行喷丸加工之后,风扇轴又会发生形变,虽然十分微小,但会影响其精度。调试精度和质量之间的矛盾,这也成为风扇轴制造的一大难题。
这个项目的研究团队对国外的技术进行研究,反复实验,通过引进、消化吸收、再创新,最终攻克了风扇轴制造的技术屏障,填补了我国这项技术制造的空白。
“严格的过程,才能保证好的结果”,辜兴平说,质量检查往往等于“死后验尸”,改变不了产品的质量。正是在生产前严格工艺规程和技术标准,才保证了风扇轴的高精度和高质量。
橡胶硫化 让胶鞋好穿好用
看似平淡无奇的胶鞋,可有大学问。历时4年的“鞋用橡胶高效硫化新技术开发应用成果转化与推广”项目,创新实施了好多先进技术,把胶鞋做得符合职业人士的各种功能要求,好用又好穿。
一看项目名称,好专业啊!什么叫“橡胶硫化”?际华三五三七制鞋有限责任公司是这个项目的主要参与成员,公司副总经理陈松雄解释,制鞋过程中,橡胶要经过硫化,才能使用。
“通过硫化之后,橡胶就有了弹性,而且具有耐磨、耐曲折等特性。”
为什么要高效呢?2000年以后,胶鞋供不应求,要扩大规模才行,可当时橡胶硫化的工效很低,硫化360双鞋要50分钟,如果加快速度,胶鞋的工艺性能就达不到质量要求。
这个项目通过一系列的技术创新,胶鞋生产效率和生产能力提高1倍以上。“说起这鞋,不就是穿在脚上的吗?但是我们的客户,对鞋的功能有严格要求。”
要求真的很严格,有的要求鞋子透湿透气。“这个鞋一穿,人的脚上有两百多个毛细孔要出汗,鞋要怎样把汗气排出去,不排出去的话,温度一低,就会在脚下尤其是几个骨趾的地方,凝结成水,在冬天就会感到很冷。”
有的要求是耐用,鞋子要轻。“按人体结构工程学来讲,鞋子每轻1克,相当于双肩减少6至7克重量。鞋子要轻,就要有新型的化纤材料。”
还有防静电鞋,在机场跑道进行检修设备,检修人员的身体不能有静电；还有山地鞋,讲究防滑排泥。“要达到这些功能要求,都要经过我们的硫化工艺检验,都要能通过才行。”
鞋用橡胶高效硫化新技术,在际华三五三七制鞋有限责任公司进行了全面产业转化与推广。如今,产品的性能提高了,使用寿命也延长,同时减少了废弃物环境污染,全国市场占有率达30%以上。
在陈传雄看来,企业创新有两个方面,一是产品设计,一是制造技术。“我们倾向于制造技术的创新。有了先进技术,同样一双鞋,人家做成本高,我们做成本低,我们就抓到它制造技术的核心竞争力,抢占了技术制造的制高点,把成本降下来了,把工效提高了。”
柑橘新技术 好吃又好看
聊起“贵州优质柑橘产业化技术集成与转化”这个项目,主要负责人贵州大学教授樊卫国很感慨,“如果贫困地区的农户每家种植两三亩柑橘,就可以脱贫。”
樊卫国告诉记者,项目团队坚持一定要把“贵州造”柑橘的品质提高到“非常好”,不仅安全,口感好,外观也要漂亮。
怎样做到呢?项目实施以前,我省种植柑橘完全依赖省外的技术,要引进国内外的柑橘品种。在很多人看来,贵州土地可以用“贫瘠”来形容。但在樊卫国眼里,“大地、岩石,都是植物的营养源,我们要让它们循环起来。”
项目团队有个理念,避免少施化肥,尽量避免施农药,用生态的养分循环来解决果园土壤的养分供给问题。
“举个简单例子,整个地球是个很大的生态系统,大气和土壤有养分循环,我们采取技术措施来利用这种循环种植柑橘。”
还有岩石,里面含有很多矿石元素,对果树植物有营养作用。但一般情况下,这些岩石中的营养元素不会释放出来,而是矿物形态。“我们通过微生物等种种措施,让它把养分释放出来,就减少施肥,降低成本。”
项目研究还发现,有一些贵州野生柑橘品种在岩石缝缝里都能生长,也非常抗旱,有高效的让土壤释放养分的能力、吸收土壤养分的能力。
“我们把这种野生柑橘拿来做砧木,对柑橘果树重新进行嫁接,把以前的老品种改成优良新品种。”
有了好的配套种植技术,好的品种,还要有好的销售。
现在,项目进展到有些企业和农户开始进行网络销售。“我们在黔西南实施了产品的追溯,每个果实上都有一个二维码,消费者买到柑橘,你一扫,就可以看到生产场地是咋个做的,农户咋个管理的,咋个去施肥、采收的,甚至可以看到动态的视频。”
2008年启动至今,这个项目培育了十多家柑橘专业合作社。“关键的一个问题是农民在生产过程中,懂得了怎么跑市场。”
目前,项目成果惠及全省40多个县6.35万户,户均年产值2.61万元。樊卫国认为,这个科技成果转化项目对边远贫困地区老百姓的脱贫,作用非常明显,“要给他们渔网,而不是一条鱼。”
混装炸药 爆破更安全
说起炸药,很多人可能感觉和自己生活离得好远。但在我们到处都是山的贵州,修路架桥等等各种山体爆破工程很常见吧,要爆破,就要用到炸药。
“贵州的水利、交通工程都涉及爆破,全省炸药用量占全国炸药用量的8%。”贵州新联爆破工程集团有限公司的总工程师赵明生,聊起公司参与的“裂隙岩体混装炸药爆破关键技术及工程应用”这个项目,主要就是研发各种创新技术,让混装炸药更安全。
现在,国内爆破工程更多使用成品炸药。“成品炸药和混装炸药最大的区别,前者出了厂之后随时可能起爆,混装炸药只有到了施工现场,开动我们的机器,原材料才可以混合,形成炸药。”
赵明生详细解释,比如混装铵油炸药,在没搅拌之前就是硝酸铵和柴油,原材料是分开的。运到施工区域后,在混装车里经过分流搅拌等处理,才形成炸药。再把混装炸药倒进炮筒里,就能起爆。
项目的研发,还实现了混装炸药在保证安全同时,达到良好的爆破效果。
混装桉油炸药与水混合,与岩石缝隙混合,都会造成炸药失效,或者引起炸药的不完全爆炸,会产生有毒有害气体。
项目团队采取了一定的技术设施隔离处理这些问题,“混装炸药是一种流动性的东西,特别我们贵州是典型的喀斯特地貌,混装炸药的铵油顺着岩石缝隙会跑。我们就会采取空气间隔装药或是分段装药用土填塞等技术,保证炸药不流失。”
项目团队还开发了炸药的现场检测性能。原来成品炸药都是在炸药厂里检测各项性能,出了厂,炸药的性能是固定的,改变不了。“我们这个混装炸药是到了施工地,通过现场检测,把炸药调解到最佳的匹配,可以降低成本、改善效果。”
这个项目的下一步研发方向,赵明生说是数码雷管。
“现在国内常用的雷管,拿个电池就可以起爆,具有一定的危险性。”赵明生介绍,在国外,数码雷管占到了总量的60%以上,数码雷管要通过卫星发布指令,有密码输入才能起爆。
“下一步我们就要研发数码雷管,它有一个起爆口令,通过卫星发布指令,就算有恐怖分子偷了炸药,把炸药投出去也没用。没有密码输进去一个指令,炸药起爆不了。”
