交子星芒丨上海交通大学附属中学优秀校友张子祥:我与船海的故事
人物白描 /Profile/
张子祥
船舶与海洋工程专业
2021届上海市优秀毕业生
毕业去向:中国舰船研究中心上海分部
在研究生期间,担任B1801094班班长,参与了多项科研项目并依托项目发表论文《小型水面舰艇武器发射时间序列优化》和《弹性约束充液管道的振动模态试验与预报研究》,分别在2018-2019学年和2019-2020学年获得声申奖学金和CCS奖学金。
结缘船海,迈入交大
在江边长大的张子祥,从小就与“船海”结下了不解的缘分。他说,自己小时候很喜欢去江边坐摆渡船,有时候去售票处买一枚筹子,登船站在船头,从南岸乘到北岸,不下船,再从北岸乘回南岸;喜欢吹江风,风吹在脸上的感觉很舒服,混合着江上特有的,油水混合的好闻气味;还喜欢看摆渡船靠岸,好奇每次船舷是怎么稳稳地“贴”上岸而不是“撞”上去的。家附近还有很多名字里带“船”和“海”的地方:海运学院是和小伙伴们的游乐场;研究所和船级社的高楼一看就是很高级的地方;航海职业学校里面真的有一艘船;沿着江边再往北走有几家船厂。小时候,“船海”就已经潜移默化地在他的心中占据了不小的位置。
除了成长环境的影响,让张子祥选择报考上海交通大学船舶与海洋工程专业的直接原因是高中时期在东海和南海发生的海洋领土争端。当时听说有些海监执法船在海上摇晃得很厉害,他想如果自己能设计出海上最稳的船就好了,于是对船舶设计逐渐产生了兴趣,还去书城买了上海交通大学出版社出版的船舶原理上册在晚自习的时候看。虽然很多内容看不懂,但是在阅读的过程中对船舶设计的好奇心更加旺盛。等到高考填报志愿的时候,张子祥便决心为国造舰、保家卫国,最终填报了上海交通大学的船舶与海洋工程专业。
专业学习,铺垫未来
很有意思的是,第一个船舶专业课程——船舶原理就告诉了张子祥,高中时“设计海上最稳的船”的想法是幼稚的。老师把船舶设计描述为一个“Trade off”的过程:不是追求某一种性能最优就可以的,而是需要对各种性能进行权衡,根据实际的设计要求给出最合适的设计方案。船舶原理这门课程让张子祥对浮态、稳性、快速性、操纵性、耐波性等船舶性能有了全面且细致的了解,为日后的其它专业课学习和科研工作打下了坚实的基础。
毛主席在《实践论》里说:“你要有知识,你就得参加变革现实的实践。你要知道梨子的滋味,你就得变革梨子,亲口吃一吃。你要知道原子的组成同性质,你就得实行物理学和化学的实验,变革原子的情况。”要掌握船舶相关知识,就要去参加水池实验,亲手做一做,亲眼看一看。对张子祥来说,本科期间最喜欢的专业课程是实验课。
船舶原理实验和船舶原理的理论课程是配套的,因为实验进度和理论课程的进度配合得很好,所以每次观摩实验和写实验报告的时候都有一种能学以致用的成就感。令张子祥印象最深的船舶原理实验是最开始的船模阻力实验。原因有两个,一个“不同”和一个“相同”。“不同”是:书上写着船模阻力实验是在拖曳水池里进行的,会有一辆拖车拖着船模沿着水池直线前进,做完一个航速的实验要等水面平静下来才能做下一个;但实际在实验课上看到的船模阻力实验是在风洞循环水槽中进行的,船模不动水动,只要改变水的流速就能快速地进行下一个航速的实验,还能方便地观察实验现象。“相同”指的是:在循环水槽里真的看到了书上描述的首尾横波,水流在流经船艏和船艉的附近时形成了“诡异”的稳定波形!兴波干扰的原理、球鼻艏的作用在看到波形的瞬间就印到了他心里。海洋工程实验课上,张子祥不仅动手和小组成员们根据相似原理制作了系泊锚链,还有幸穿上防水服到水池里亲身参与了风机校准的工作,收获了难得的经历。
投身科研,不断成长
张子祥的科研经历是从第29期PRP开始的,项目名称是典型船体结构三维建模及二维出图,指导老师是余龙老师。项目的具体工作内容是使用三维建模软件UG根据一艘散货船的二维图纸完成三维建模。参与项目的组员们几乎都没有三维建模的经验,需要从零开始学习,并在定期的交流会上把建模过程中遇到的,经过组员们讨论后无法解决的问题及时地反馈给余老师。余老师也非常耐心地一一解答。这样既培养了张子祥独自解决问题的能力,又避免了在一个问题上过多地浪费时间。在交流会上,有时还有幸能听到余老师其他学生的最新科研进展。虽然当时对他们讨论的具体技术问题还不理解,但单是听一听他们的研究就足以拓宽视野,让他看到了船舶与海洋工程的前沿发展。
浮力驱动运载器的水动力及操纵特性研究是张子祥参加的第二个科研项目,指导老师是梁晓锋老师。与前一个项目相比,这个项目的挑战性要高得多,对综合素质提出了极高的要求。在项目中,张子祥的工作包括试验设计、器材购买和CFD仿真。直到第一次试验前,张子祥作为试验设计的负责人承担了不小的压力。因为从来没有水下试验的相关经验,不知道设计的试验装置能不能满足防水、抗压的要求,不知道水下有什么意想不到的突发情况,而一旦出了问题可能会带来很大的损失。压力越大,张子祥越能意识到团队合作在项目推进中的重要性。除了在项目组内部定期讨论方案可行性,张子祥还经常向工程训练中心的老师和加工厂家请教,参考他们的意见对试验装置进行改进升级。这个项目让张子祥受到了极大的,从来没有过的能力锻炼,让他深深地体验到了做工程的乐趣,也让他和海上装备与系统研究所结下了缘分,正式在这里开始了科研之路。
张子祥在本科毕业设计基于内河水网的智能运输系统中,完成了一艘全电推进的无人内河集装箱船的概念设计,并制作了缩比船模在涵泽湖里进行遥控航行的实验,导师是海上装备与系统研究所的易宏老师。对于张子祥来说,这个毕业设计是对本科所学的所有船舶专业知识的一次完整总结。它像一面镜子一样,让他看到了自己在这四年中少学了什么,没学好什么,学到了什么程度。从结果来看,张子祥对于这套系统的设计仍有遗憾,感觉自己离成为一名合格的船舶设计师差得很远,还只学了些皮毛功夫,“书到用时方恨少”这时才有了深刻的体会。
进入硕士研究生阶段,完成第一年的课程学习之后,张子祥全身心地投入科研活动中。在海上装备与系统研究所,张子祥看到或经手各种各样科研项目,有流体的,有结构的,有控制的,有总体设计的,极大地拓宽了他的视野,培养他从实际工程中发现问题,解决问题的能力。在研究所老师们的指导下,张子祥依托实际项目先后完成了《小型水面舰艇武器发射时间序列优化》和《弹性约束充液管道的振动模态实验与预报研究》两篇论文并分别被中文核心和EI期刊录用。
如今张子祥已与中国舰船研究设计中心签约,将赴上海分部入职。经过12年的寒窗苦读考入上海交通大学,在船舶与海洋工程专业学习了七年之后,终于跨进为国造舰、保家卫国的大门。小时候的成长环境潜移默化地影响了张子祥,高中时祖国的客观需要让他选择了船舶与海洋工程专业,本科时的专业课程和科研启蒙培养了他的基本素养,硕士研究生阶段研究所的老师们和师兄们用实际工作锻炼了他的科研能力和工程能力,这所有的经历都对张子祥有着举足轻重的影响。
马克思在他的中学毕业论文中写道:“如果我们选择了最能为人类而工作的职业,那么,重担就不能把我们压倒,因为这是为大家作出的牺牲;那时我们所享受的就不是可怜的、有限的、自私的乐趣,我们的幸福将属于千百万人,我们的事业将悄然无声地存在下去,但是它会永远发挥作用,而面对我们的骨灰,高尚的人们将洒下热泪。”张子祥表示,将在入职后努力工作,争取为祖国的舰船发展做出一点微小的贡献。
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