近日,由多名院士和教授組成的鑒定委員會對863項目“無人駕駛自動導航低空施藥技術裝備”進行了鑒定。鑒定委員會一致認為:該成果填補了國內空白,總體達到國際先進水平,其中農用無人直升機的自動控制技術達到國際領先水平。這是一項什么科研成果得到如此高的評價和肯定呢?執行該項目的領軍人物又會是誰呢?帶著這樣的疑問,筆者對該項目的負責人,也是農業部南京農機化研究所植保與環境工程中心薛新宇主任進行了專訪。
在薛新宇主任辦公室這樣面對面交流,她給我的第一印象是平易近人,熱情大方,舉止文雅,是公認的“美女主任”。40歲剛出頭的她,如此年輕和漂亮,總讓人驚嘆于她的職位與學術權威!一談起該項目的前前后后時,她的話閘子就打開了,語速輕快,如數家珍。而自從該項目立項起,一直到該項目成果得到肯定所經歷的困難與艱辛,仿佛都煙消云散了。
發現空白 抓住機會
我國歷年病蟲草害防治面積中水稻田約占34%,占總防治量的三分之一。長期以來水稻的病蟲草害防治主要依靠人力使用手動噴霧器和背負式機動噴霧機進行,不僅勞動強度大,作業質量差,而且作業效率低,難以適應迅速有效控制暴發性重大病蟲草害的要求,也已成為制約實現水稻全程機械化目標的主要技術瓶頸。
航空噴霧是解決水稻田特殊的田間作業條件的有效手段,但是常規的固定翼飛機噴灑技術,作業高度高,霧滴飄移距離大,而且使用地點和時間受到很大的限制,不適合水田病蟲害防治要求。
在美國、日本等國家,應用該技術已比較成熟,具有作業效率高、單位面積施藥液量小、農藥飄移少等優點的無人駕駛超低空作業的農用輕型直升飛機發展迅猛。而我國在應用無人駕駛輕型直升機施灑農藥技術的研究仍是空白。早在2006年,薛新宇憑著多年從事植保研究的敏銳性,充分認識到水稻的病蟲害防治任務的艱巨性,尤其在南方,田塊比較分散,北方大農場、大規模的固定翼飛機施灑農藥的方式不適合,快速、高效防治難度大。
在美國、日本以及國內一些農場、地區進行了實地調研,梳理出市場上以及應用中的航空植保機具,分析了各自的優勢和不足之處,借鑒了一些可在水田中應用的技術。
在國內,薛新宇與中國人民解放軍總參謀部第六十研究所、南京航空航天大學等單位積極聯系,通過溝通她了解到我國無人直升機技術已經相當成熟,且具有可空中懸停,無需專用起降機場等優點。結合她多年從事植保技術研究的經驗,她意識到無人駕駛小型直升機具有作業高度低,飄移少,旋翼產生的向下氣流有助于增加霧流對作物的穿透性,防治效果高,遠距離遙控操作,噴灑作業人員避免了暴露于農藥的危險,提高了噴灑作業安全性等諸多優點,再加上已具備的超低量施藥技術和自動導航技術,可以說找到了快速、有效防治水田作物的方法,課題“水田超低空低量施藥技術研究與裝備創制”已在孕育中。
2008年項目正式立項,薛新宇便忙著帶領團隊編寫修改和最終制定實施方案,以及各參加單位的任務分工、人員配置等任務的安排。
另外,薛新宇負責整個項目的實施過程,包括通訊設備、噴灑裝置、霧滴粒徑譜分布等大大小小的室內試驗和田間霧滴附著性能、霧滴穿透性能、防治效果、生態效應等田間試驗的進行。
辛勤付出 美麗綻放
2010年年底,按照項目合同,是國家863計劃項目“水田超低空低量施藥技術研究與裝備創制”項目的驗收時間。時值7、8月份,酷暑難當,為了獲得更多的試驗數據,趁著水稻生長的旺季,薛新宇和項目組進行了一輪又一輪的田間試驗。
在田間試驗的間隙時間,項目組也不得閑,仍要做直升機風場試驗,了解直升機旋翼所產生的風場分布,以及霧滴在風場作用下的運動規律等。為了避開高溫,試驗人員決定起早貪黑地進行試驗。
每天早上薛新宇不到5點變出現在了試驗地點,而晚上要到7、8點鐘天已大黑了才能回家。在進行風場試驗和田間試驗的時候,薛新宇主任無暇顧及當時正是“小升初”的兒子,這就可憐了小家伙,經常晚飯就是一桶泡面,外加一個鹵蛋。
項目執行工程中,總共進行過3輪共60多次的機具田間試驗,都是在高溫天氣下,一是正值水稻的生長旺季,二是在極限工況條件下考核機具的性能。
2010年8月份,在一次江蘇吳江的田間試驗中,考核機具性能時設備遇到了問題,直升機上的某個部件在極限工況條件下暴露了問題,薛新宇就帶著團隊,頂著烈日,在地頭探討解決方案。野外的田間比較簡陋,大家就戴著草帽,手拿記錄本和筆記本電腦現場調試,為后來的技術改進以及完善提供了關鍵數據。
薛新宇是該所科研中心為數不多的女性主任之一,說她是一個女強人。自從擔任植保與環境工程技術中心的主任以來,她就一個人挑起了大梁,科室上上下下、大大小小的事情都得她拿主意。進所工作20余年,薛新宇主任從最底層做起,下過車間擰過螺絲,趴在一臺機床上連續工作過幾個月,在實驗室為摸清第一手實驗數據而將一個試驗項目重復過成千上百次……這個事這些在基層一線工作的磨練、積累,才為薛新宇主任在質保行業內專業知識的沉淀奠定了基礎。
薛新宇現在主持中心的日常事務,負責中心的科研項目的實施,工作非常繁忙。為了將工作做好,她幾乎每天晚上都要在辦公室工作到深更半夜,包括周末加班那是家常便飯的事情。同時,薛新宇也時刻關注著行業國內外的發展,與國內外的一些從事植保機械技術研究的科研院所建立了良好的合作關系,通過多方渠道了解著植保行業內的發展動態。俗話說實踐出真知,薛新宇主任在國外都是積極參與到田間地頭的實驗中,正是這種事必躬親的精神,才成就了今天的成績。
待人誠懇 知人善用
薛新宇對每個團隊成員的性格特點、專業技能都有著自己的了解,在科研項目的任務分配中,以及日常事務的處理中,她都能知人善用,分工明確。團隊目前有13名成員,基本上可用“老、中、青”來劃分,年長的閱歷豐富,辦事沉穩;青年骨干正值豐茂年華,已有了一定的工作經驗積累,正是科室的中堅力量,往往是項目中的執行帶頭人;再有就是剛走上工作崗位沒幾年的小伙子,薛新宇要求他們積極參與到各種科研項目中來,多干、多看、多想,明確自己今后的發展方向。中心團隊是一支囊括了植保機械、農業機械、機械設計、內燃機動力學、植物病理、自動化、智能檢測等專業的一支隊伍,根據所學的專業不同,每個人都有著工作的側重點,不同的主攻方向使得在課題中每個室員之間的配合十分默契,科研團隊的凝聚力強。而根據每個人的性格特點,有的性格外向,有的心思細膩,有的善于交際,有的善于文筆,薛新宇主任就安排其負責外事接待、文件歸檔、組織宣傳等工作。
薛新宇待人誠懇,對下屬特別關心,從一件小事就可見一斑。近幾年來的年輕人,大都是不住在所里的,午飯一般都是從家里帶的,這就出現了一個問題:不管是冬天還是夏天,到了中午,飯菜都涼了。聽到有人反映這一情況,薛新宇很快便把自己家里的微波爐拿了過來。現在,這臺微波爐雖然樣式有點過時,但卻是辦公樓里唯一一臺微波爐,不僅解決了科室室員加熱飯菜的問題,更為這一層的辦公人員提供了便利。