日前，2019年度江蘇省科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)勵(lì)結(jié)果揭曉。273個(gè)項(xiàng)目獲得省科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)，其中一等獎(jiǎng)45項(xiàng)、二等獎(jiǎng)81項(xiàng)、三等獎(jiǎng)147項(xiàng)。此外，8家企業(yè)獲省企業(yè)技術(shù)創(chuàng)新獎(jiǎng)，7名外籍專家獲省國(guó)際科學(xué)技術(shù)合作獎(jiǎng)。
本年度273項(xiàng)獲獎(jiǎng)項(xiàng)目中，應(yīng)用類獲獎(jiǎng)項(xiàng)目占比近80%；高校主持完成107項(xiàng)，占39%；在先進(jìn)材料、節(jié)能減排、光學(xué)分析等領(lǐng)域突破一批關(guān)鍵核心技術(shù)，呈現(xiàn)“板凳要坐十年冷”的韌勁。
攻關(guān)航空構(gòu)件
建成整體葉盤強(qiáng)化生產(chǎn)線
航空制造業(yè)被稱為“工業(yè)之花”，疲勞破壞是制約航空復(fù)雜構(gòu)件壽命和安全性的主要因素。以激光增材制造、激光沖擊強(qiáng)化為代表的制造技術(shù)具有高性能、低變形、高柔性等特點(diǎn)，顯著提高航空構(gòu)件疲勞壽命，同時(shí)也是損傷構(gòu)件再制造的有效方法。
此次評(píng)選，江蘇大學(xué)“航空復(fù)雜構(gòu)件激光表面強(qiáng)化與復(fù)合再制造關(guān)鍵技術(shù)及其應(yīng)用”項(xiàng)目榮獲2019年度江蘇省科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)。
項(xiàng)目負(fù)責(zé)人魯金忠教授介紹，航空復(fù)雜構(gòu)件具有大型、薄壁、整體、精密等特點(diǎn)，不同的位置需承載相應(yīng)的功能，給激光強(qiáng)化和再制造形性協(xié)同控制帶了極大挑戰(zhàn)，復(fù)雜結(jié)構(gòu)工藝性差、變厚度薄壁變形量大、整體構(gòu)件性能控制難。
經(jīng)過十多年攻關(guān)，魯金忠團(tuán)隊(duì)創(chuàng)建了高性能復(fù)雜構(gòu)件激光制造成套技術(shù)，突破了整體葉盤、艙門搖臂、垂尾梁等航空復(fù)雜構(gòu)件的制造難題，合作建成了我國(guó)第一條整體葉盤強(qiáng)化生產(chǎn)線，支撐了新一代戰(zhàn)斗機(jī)航空發(fā)動(dòng)機(jī)、承力梁、盾構(gòu)機(jī)等高端構(gòu)件表面強(qiáng)化和再制造，填補(bǔ)了國(guó)內(nèi)空白，部分指標(biāo)達(dá)到國(guó)際領(lǐng)先水平。項(xiàng)目獲授權(quán)發(fā)明專利40件，其中美國(guó)授權(quán)專利4件；出版專著1部，發(fā)表主要論文35篇。 該研究成果已成功應(yīng)用于中國(guó)航發(fā)沈陽(yáng)黎明、沈飛、成飛等單位航空復(fù)雜構(gòu)件，并拓展到盾構(gòu)機(jī)、汽輪機(jī)、新能源汽車等關(guān)鍵構(gòu)件再制造，取得了顯著的國(guó)防、經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益，滿足了國(guó)家重大工程需要，引領(lǐng)了我國(guó)高端構(gòu)件激光制造行業(yè)的技術(shù)進(jìn)步。
十年披星戴月
為大流量泵站注入“創(chuàng)新動(dòng)力”
大流量泵站在我國(guó)廣闊的平原地區(qū)應(yīng)用十分廣泛，但在我國(guó)大流量泵站建設(shè)發(fā)展過程中，長(zhǎng)期存在的一些問題，致使大流量泵站過流通道發(fā)生脫流、旋渦、渦帶等有害流態(tài)，進(jìn)而導(dǎo)致水泵機(jī)組振動(dòng)、泵裝置效率偏低。 “泵裝置過流通道的水力設(shè)計(jì)與泵房水工設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)各個(gè)環(huán)節(jié)不協(xié)調(diào)等問題，是阻礙我國(guó)大流量泵站建設(shè)發(fā)展的‘瓶頸’問題，也是我們聚力攻克的主要方向?！睋P(yáng)州大學(xué)水利科學(xué)與工程學(xué)院陸偉剛教授說。 歷經(jīng)十多年科研攻關(guān)和實(shí)踐應(yīng)用，由陸偉剛領(lǐng)銜完成的研究成果“南水北調(diào)工程大流量泵站高性能泵裝置關(guān)鍵技術(shù)集成及推廣應(yīng)用”獲得2019年度江蘇省科學(xué)技術(shù)一等獎(jiǎng)。該研究成果集成研發(fā)了具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的大流量泵站創(chuàng)新技術(shù)體系，實(shí)現(xiàn)了高性能泵裝置關(guān)鍵技術(shù)的重大突破。
為攻克難題，十多年間，陸偉剛帶領(lǐng)研究團(tuán)隊(duì)不分寒暑、披星戴月，走訪了江蘇、安徽、上海等多個(gè)省市，實(shí)地調(diào)研考察大流量泵站運(yùn)行現(xiàn)場(chǎng)及存在問題。團(tuán)隊(duì)先后完成了100余項(xiàng)泵站流道優(yōu)化數(shù)值模擬研究，加工了100余個(gè)流道模型，制作泵裝置模型近百個(gè)并完成了相應(yīng)試驗(yàn)，同時(shí)獲得近百個(gè)縱橫項(xiàng)目支持。 “我們創(chuàng)建了以水泵機(jī)組穩(wěn)定、高效運(yùn)行為核心的高性能大流量泵站協(xié)同優(yōu)化設(shè)計(jì)方法，建立了基于計(jì)算流體動(dòng)力學(xué)的進(jìn)、出水流道三維優(yōu)化設(shè)計(jì)理論與方法，集成研發(fā)了大流量泵站高性能泵裝置關(guān)鍵技術(shù)體系，大幅提高了泵裝置的能量性能和空化性能?！标憘傉f。 目前，該研究成果已應(yīng)用于南水北調(diào)工程泵站等100余座大流量泵站，占21世紀(jì)以來我國(guó)新建大流量泵站的80％以上。水利部對(duì)其中22座泵站的檢測(cè)結(jié)果顯示，泵裝置模型效率平均達(dá)到80.2％，與20世紀(jì)末我國(guó)大流量泵站總體水平相比，泵裝置效率提高了8%，取得了顯著的經(jīng)濟(jì)、社會(huì)和生態(tài)效益，為我國(guó)從“泵站大國(guó)”邁向“泵站強(qiáng)國(guó)”和南水北調(diào)國(guó)家重大水利工程作出了重要貢獻(xiàn)。
突破地基處理技術(shù)
蘇北平原碎石取料不再難
我國(guó)東南沿海沿江地區(qū)，廣泛分布深厚軟土地基和地震液化地基，其變形控制和抗震設(shè)計(jì)是各類土木工程建設(shè)面臨的關(guān)鍵技術(shù)難題。東南大學(xué)交通學(xué)院劉松玉教授領(lǐng)銜的“大面積深厚軟弱土加固處理技術(shù)創(chuàng)新與工程應(yīng)用”項(xiàng)目獲得2019年度江蘇省科學(xué)技術(shù)一等獎(jiǎng)。 “對(duì)于深厚軟弱土，現(xiàn)有設(shè)計(jì)主要采用樁基工程，造價(jià)高昂，難以大面積推廣?！眲⑺捎窀嬖V記者，該項(xiàng)目突破了三個(gè)關(guān)鍵技術(shù)，通過發(fā)明基于氣壓劈裂原理的新型高效真空預(yù)壓法和共振密實(shí)法加固深厚軟弱土的系列技術(shù)，形成了我國(guó)原創(chuàng)地基處理技術(shù)?！袄纾瑘F(tuán)隊(duì)自主研發(fā)了氣壓劈裂真空預(yù)壓法、直通式排水技術(shù)和泥水高效分離式排水板，利用氣壓進(jìn)行水力驅(qū)動(dòng)和氣動(dòng)防淤堵，使真空度向深部快速傳遞并加快地基固結(jié)。”劉松玉介紹，使用該技術(shù)，效率提高了10倍以上，能耗降低50%以上，工期可縮短1/3。 該項(xiàng)目創(chuàng)新技術(shù)已在高速公路、港口工程、水利工程、建筑工程等領(lǐng)域得到了推廣應(yīng)用。近年來，江蘇省多條高速公路建設(shè)都有該技術(shù)的“助力”：采用共振密實(shí)法加固“宿新高速公路”液化地基，不需投料節(jié)省了原料及運(yùn)輸費(fèi)，解決了蘇北平原碎石取料困難的問題；在“淮鹽高速公路”（鹽城—大豐港段）建設(shè)中采用共振法加固軟弱砂土，替代了碎石樁，取得了重大經(jīng)濟(jì)社會(huì)效益。工程應(yīng)用實(shí)踐表明，該項(xiàng)目研發(fā)的大面積深厚軟弱土加固創(chuàng)新技術(shù)具有加固深度大、面積廣、效果好、工期快、造價(jià)低、環(huán)境友好等特點(diǎn)，具有廣闊的推廣應(yīng)用前景。 我國(guó)過程工業(yè)每年生產(chǎn)和使用的有機(jī)溶劑超過億噸。如何降低有機(jī)溶劑生產(chǎn)成本、實(shí)現(xiàn)應(yīng)用過程節(jié)能減排？南京工業(yè)大學(xué)獲得2019年度江蘇省科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)的研究成果——“高性能分子篩膜規(guī)模化制備與膜分離脫水集成技術(shù)”，為解決這一難題提供了“組合拳”，使我國(guó)成為繼日本、德國(guó)之后擁有該項(xiàng)成套技術(shù)的國(guó)家。 “降低有機(jī)溶劑生產(chǎn)成本、實(shí)現(xiàn)應(yīng)用過程節(jié)能減排，迫切需要新型分離技術(shù)支撐?！痹摣@獎(jiǎng)項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)負(fù)責(zé)人、南京工業(yè)大學(xué)國(guó)家特種分離膜工程技術(shù)研究中心副主任顧學(xué)紅教授在接受記者采訪時(shí)介紹，以分子篩膜為核心的膜分離技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)溶劑/水共沸體系的低能耗分離，避免污染物排放，促進(jìn)溶劑生產(chǎn)和循環(huán)過程節(jié)能減排。
“分子篩膜就像一個(gè)篩子，能把不同大小的分子篩分開來，只不過篩孔很小，孔徑小于1納米?！鳖檶W(xué)紅解釋說，“高性能分子篩膜規(guī)模化制備與膜分離脫水集成技術(shù)”主要用于有機(jī)溶劑與水的高效分離，以取代傳統(tǒng)的精餾技術(shù)。在國(guó)家863、973計(jì)劃和國(guó)家自然科學(xué)基金及江蘇省成果轉(zhuǎn)化專項(xiàng)資金等資助下，該項(xiàng)目以實(shí)現(xiàn)滲透汽化膜材料的自主研發(fā)與工業(yè)應(yīng)用為目標(biāo)，開展了一系列創(chuàng)新性研究，開發(fā)出具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的高性能分子篩膜規(guī)模化制備和膜分離脫水集成技術(shù)，膜產(chǎn)品滲透通量是國(guó)外產(chǎn)品的2倍以上，管式膜組件成本較國(guó)外同類產(chǎn)品降低20%，溶劑脫水分離能耗比常規(guī)方法減少50%以上，推動(dòng)了分子篩膜的大規(guī)模工業(yè)應(yīng)用，在全球首次實(shí)現(xiàn)了中空纖維分子篩膜的工程化。
據(jù)介紹，該研究項(xiàng)目促進(jìn)了過程工業(yè)的技術(shù)升級(jí)，在化工、醫(yī)藥、可再生能源等領(lǐng)域具有廣闊的應(yīng)用前景。相關(guān)成果獲中國(guó)授權(quán)發(fā)明專利26件，日本授權(quán)發(fā)明專利2件，歐洲授權(quán)發(fā)明專利1件，美國(guó)授權(quán)發(fā)明專利1件，軟件著作權(quán)4件，發(fā)表學(xué)術(shù)論文26篇。 “項(xiàng)目成果已在10余種溶劑生產(chǎn)和回用中成功應(yīng)用，推廣工業(yè)裝置200余套，產(chǎn)生了顯著經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。”顧學(xué)紅介紹，近兩年該項(xiàng)成果已完成產(chǎn)品銷售額1億元以上，為統(tǒng)計(jì)的8家應(yīng)用企業(yè)新增經(jīng)濟(jì)效益超9000萬(wàn)元，全部應(yīng)用單位新增經(jīng)濟(jì)效益約20億元。項(xiàng)目還產(chǎn)生了較高國(guó)際影響力，與美國(guó)、德國(guó)多家公司開展戰(zhàn)略合作，產(chǎn)品應(yīng)用到國(guó)際市場(chǎng)。
超高精度光矢量分析儀
助力光學(xué)器件領(lǐng)域原始創(chuàng)新
超高精度光矢量分析儀就像“火眼金睛”，從家用光纖路由器到航天飛船等大量應(yīng)用的光學(xué)器件領(lǐng)域都需要用到它。但長(zhǎng)期以來，全球僅有一款相關(guān)商用產(chǎn)品，且其高精度版不對(duì)我國(guó)銷售。 南京航空航天大學(xué)電子信息工程學(xué)院潘時(shí)龍教授團(tuán)隊(duì)創(chuàng)新地采用“以微波測(cè)光”的方法，把光信號(hào)轉(zhuǎn)換為微波信號(hào)，將粗粒度的光波長(zhǎng)掃描轉(zhuǎn)換成超高分辨率的微波頻率掃描，輔以高精度的微波幅相檢測(cè)，突破了傳統(tǒng)方法對(duì)測(cè)量分辨率和相位精確度的限制。針對(duì)非線性誤差大、測(cè)量范圍窄、動(dòng)態(tài)范圍小三大技術(shù)挑戰(zhàn)，提出多項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)，最終形成了具有國(guó)際領(lǐng)先水平的超高分辨率光矢量分析儀表。 該儀表分辨率可在幾百米的光纖中測(cè)出小至0.1毫米的誤差，相比國(guó)際上唯一的商用光矢量分析儀提升了4000倍，相位精確度提升了15倍，動(dòng)態(tài)范圍提升了31倍。儀器已應(yīng)用于長(zhǎng)飛光纖、中航光電、航天電器、中電集團(tuán)、航天科工等15家單位應(yīng)用，并在分布式通信系統(tǒng)和多型國(guó)防系統(tǒng)中發(fā)揮著穩(wěn)定的作用，有力支撐了我國(guó)核心光器件的自主可控和原始創(chuàng)新。這一創(chuàng)新突破，對(duì)于在光通信、物聯(lián)網(wǎng)、航空航天等領(lǐng)域大量應(yīng)用的光學(xué)器件的研發(fā)和應(yīng)用，都將產(chǎn)生重大的影響。
研究密文檢索技術(shù)
保障網(wǎng)絡(luò)空間和云計(jì)算安全
眾所周知，加密是保障數(shù)據(jù)安全的最常用方法，但加密會(huì)阻礙數(shù)據(jù)的正常使用。密文信息的安全高效檢索是網(wǎng)絡(luò)空間安全與云計(jì)算等國(guó)家重大戰(zhàn)略面臨的重大挑戰(zhàn)。南京信息工程大學(xué)密文檢索與取證研究項(xiàng)目在多個(gè)國(guó)家級(jí)重點(diǎn)項(xiàng)目持續(xù)支持下，對(duì)這一難題進(jìn)行了系統(tǒng)深入研究，在該領(lǐng)域取得了系列突破性成果。 項(xiàng)目成功研發(fā)了密文語(yǔ)義檢索與取證系列應(yīng)用系統(tǒng)，從2006年開始在國(guó)家信息安全重要部門部署，后續(xù)不斷升級(jí)改進(jìn)，為國(guó)慶70周年閱兵和G20杭州峰會(huì)等多項(xiàng)國(guó)家重大活動(dòng)的安保提供了重要技術(shù)支撐，為保障國(guó)家安全發(fā)揮了重要作用。項(xiàng)目組提出的OOXML文檔取證方法被挪威信息安全國(guó)家實(shí)驗(yàn)室用于偵破奧斯陸“7·22”恐怖襲擊案。該成果可廣泛服務(wù)于社會(huì)，能夠讓廣大云計(jì)算用戶享受安全、高效和便捷的云計(jì)算服務(wù)。
