黑龙江日报客户端:三十三年不问得失研发四代样机 只为让黑土地颗粒归仓
发布日期:2020-02-26 发布机构: 责任编辑:徐小添 阅读次数:
追忆我国著名农机专家、中国工程院院士、东北农业大学教授蒋亦元(上)
在他还是一名普通助教的时候,就已蓄满挑战世界高难课题的胆识和能量;当他身为院士、蜚声学界教坛的时候,却仍然躬身于稻田和工厂。在高速飞转的时代列车上,他不知疲倦,始终攀登,一直到人生的最后一刻。
他就是我国著名农机专家、中国工程院院士、东北农业大学教授蒋亦元先生。他创造性地进行谷物割前脱粒收获机的研究,并率先取得成功,推动了中国谷物收获机的创新和发展。在机械设计相似理论与模型实验方法方面,对传统理论作了重大修改,使相似准则的应用更易推广。对农业工程教育体系的改革作了大量工作,潜心致力于教育事业,培养了大批农业机械专门人才。
2020年02月24日16时18分,蒋亦元先生因病医治无效逝世,享年92岁。
蒋亦元院士生前照片。
南燕北飞 只想让黑土地农机化
在哈尔滨,“东北农学院”曾是个尽人皆知的地标,是一段历史,一个传奇。新中国成立后中国共产党在解放区亲手建立起的第一所农业高等学府,为中国高等教育史写下了浓墨重彩的一笔,也为蒋亦元选择了一种人生。
1949年,从南京金陵大学毕业不久的蒋亦元深感广袤富饶、地广人稀的东北黑土地是发展农业机械化和施展才华、实现志向的广阔天地,于是毅然奔赴东北农学院。
实际上,这个时候,蒋亦元已经被内定留校任教。之所以决定来到东北是因为一场报告。这场报告中的报告人说,东北地大、人少、土壤肥沃,马铃薯长得碗口那么大,玉米长得噼啪响,非常适合搞农机化。当时的蒋亦元听到后热血沸腾,报告刚结束,他就报了名,决定到那片广袤的土地上去闯一闯。
蒋亦元院士把对专业的热爱转化成为了实际的行动。对于蒋亦元而言,“割前脱粒机器系统”已不是一个简单的符号,而是一种日渐深重的情结,随着时光的流转、探索的步履,这种朴素的感情逐渐升华为一种担当使命的理性追求,在农机理论与实践的这条长路上,他是一直是一个远征者。
三十三年 研制四代样机
水稻是我国最主要的粮食作物,长久以来,由农民弯腰曲背、手持镰刀收割,之后再通过机器来进行脱粒的生产方式效率极低,而劳动强度又相当大。传统的“先割后脱”的联合收割机,即使是国外最先进的设备,也一直不能解决落粒损失严重、无法高效作业、不能收倒伏作物等许多弊端。
“割前脱粒”这项研究,欧洲人早对它就有过探索,特别是从19世纪中叶以来许多国家如澳、日、意、英、法、菲和我国十余个单位也都进行过研究,然而始终未果,被视为世界难题。
蒋亦元院士持续探索了33年,先后研制了四代样机。在科研上,蒋亦元院士既开发机器又探索其机理,并善于将生产实际与农业科学技术相结合。
第一代仅耗时四年就研制成功。四年间,为了能够更加仔细地了解到样机的作业情况,蒋亦元总要亲自下到田间实地观测。他时而趴在湿漉漉的稻田中看机器运作,时而又一路小跑与机器同步而行,有时还要爬到两米多高的机器上,常是一身泥巴、两手油污。
苦心人天不负,这一成果在国内外引起强烈反响。美国著名农机教授亨特博士在来信中说:“我觉得您的发明,在技术上它具有令人赞佩的特点,您所研究的‘割前脱粒’又搂集稻草成条铺的机器是一个独特的设计,我确信它将是为水稻种植者造福的一项重大发展”。
在一片赞扬声中,蒋亦元没有止步,他冷静地思索着,继续奋斗着。然而,六年后诞生的、能收倒伏水稻的第二代样机却因落粒损失过大而以失败告终。蒋亦元并没有被这次失败击垮,他反而变得更加成熟了。
此时的蒋亦元立即重新考虑方案,并于当年冬天开始了第三轮样机的设计。蒋亦元从第二代的带式脱粒装置的失败认识到解决“逸籽顽穗”这一难题是此轮改进的关键所在。要解决“落粒损失大”这一实际问题,蒋亦元经过反复思量和利弊权衡,终于下定决心采用一种能够实现防止堵塞的、气流吸运和滚筒式脱粒装置作根本性改动的方案。
收获属于勤奋的耕耘者,当蒋亦元把这一改动制成实验装置在实验台上进行测试的时候,一下子就取得了满意的效果。
第三代样机耗时四年,采用气流吸运,并创制出一系列与之配套的新工作部件,构成了“割前脱粒”水稻收获机器系统。它谷粒损失少、能收倒伏水稻、稻草放铺整齐,又能将粮袋运出田间。
在1990年样机科研鉴定会上,水稻割前脱粒机引起了世界农机界的关注。这一成功为农业机械这个领域提供了新的收获工艺、新的工作原理、新的工作部件,更赢得了国内外同行专家的一致好评,被鉴定为“国内首创、国际一流”。
而后,蒋亦元的这一研究成果可喜地获得了国家发明专利并成功实施技术转让。与此同时,他还先后荣获国家技术发明奖二等奖及黑龙江省科技进步奖一等奖,这也是新中国成立以来农机战线的最高奖项。在盛誉面前,蒋亦元并没有沾沾自喜、裹步不前,反而把成功当作发现问题、探索创新的起点,开始了新一轮的征战。
蒋亦元清醒的认识到第三代样机尚有缺点,虽得了大奖,也得到国际上认可,但是1米/秒的作业速度还不能满足大面积作业的需要,不能在收粮的同时收草,这是一个亟待克服的重要缺憾。
经过冷静分析,蒋亦元与他的研究集体针对此难题,耗时十一年创制成功在摘脱同时切割搂集秸秆成条铺的第四代样机“4ZTL-1800型割前摘脱稻(麦)联收机”。 它作业速度快,收获正常生长状态下的水稻,谷粒损失少,清洁率高。其鉴定结果为“国际首创、国际先进水平”,并取得3项发明专利,受到专家与用户的高度评价。
蒋亦元院士生前照片。
历经险阻 让样机变为产品
好消息一个接着一个,“4ZTL”的专利当时以800万元的重金获得了转让,但蒋亦元却乐不起来。国际上有一个共识,科研成果到产品所需要的投入是科研成果形成过程中的投入的10倍。蒋亦元知道从样机到产品,也必将经历艰难险阻。
在由科研成果向产品转化的过程中,一方面暴露出机器本身对作物状态的适应能力尚有局限性,需要改进;另外受技术力量不足,加工技术、资金等条件的限制,使得这一转化过程步履蹒跚地前进着。
转让后,佳木斯联合收割机厂于1999~2000年按图制作了两台样机并作了两年收获试验,结果发现三处堵塞问题急需解决,因为不解决这“三堵”问题,机器便不能大面积连续作业,其可靠性也将有所削减。
为攻克这三个堵塞问题,蒋亦元带领他的科研团队在已达十年之久的转化过程中,历尽了各种艰难,并准备冒着王选院士所言“创新性成果转化为生产力要冒九死一生的风险”。他们之所以能如此执着,就在于这一新收获工艺展现出下述一些特异的前景:
一是结构大为简化;二是此机可只收谷粒不收割秸秆,任其站立田间。这一特点是任何收获机所没有的;三是此机可在霜前收获水稻,青绿的秸秆可作为肥料、饲料与燃料等。
样机变为产品的困难不仅来自工作,也来自于生活。1999年蒋亦元院士的得力助手、爱妻罗佩珍骤然离世。2001年蒋亦元院士又被确诊为胃癌。
手术后,大家都以为他会从此开始退休生活。但经过一段时间的康复后,年逾70的蒋亦元,又出现在实验室。
“水稻割前脱粒是一个世界难题,虽然我在攻克它的进程中取得了一些突破性的成果,但是到目前却仍然没有成为性能稳定、可以大批量投产的产品。因此,我没有停下来的理由。”蒋亦元院士生前曾多次这样说。(照片由东北农业大学提供)
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