實驗室爆炸卻受到表揚
風洞被稱作“飛行器的搖籃”,能人工產生可控制氣流,用來模擬飛行器在空中飛行的復雜狀態,從而發現設計缺陷并改進。
1958年初,中國科學院力學研究所成立了研究組,獨立自主地開展激波管、激波風洞技術研制。令俞鴻儒感到意外的是,他竟被指定當組長。對風洞設備的研制,國內幾乎還是一片空白。因此,具體工作該怎么做,俞鴻儒需要帶著團隊去闖。
國際上的風洞建造費用高昂,工藝要求也高。當時的中國無法效仿國外風洞的發展路線,于是俞鴻儒選擇了更加省錢的氫氧燃燒驅動方式,但這種方式極易發生爆炸,危險程度非常高。其中最嚴重的一次,爆炸產生的高壓將實驗裝置的一個大零件轟了出去,繼而打穿了試驗廠房的墻體。但是在每一次發生實驗室爆炸后,俞鴻儒反而會受到錢學森、郭永懷等導師的表揚:“只要人不受傷,在失敗中摸索出經驗來就好。萬一發生意外了,有我們擔著。”
在實驗室發生幾次爆炸后,俞鴻儒也摸清了危險的根源——爆轟。爆轟是一種燃燒的極限形式,它的燃燒速度是氫和氧燃燒速度的上百倍。后來,俞鴻儒通過提高氫的占比,使其超過發生爆轟的上限,解決了爆轟問題。此后的幾十年中,風洞研究組再也沒有發生過重大事故。
建成國際上第一座大型“風洞”
1958年,我國第一代激波管研制成功。有了它,就可以讓風洞管道產生氣流,模擬和再現真實的大氣環境。將飛機、導彈模型拿進去做實驗,研究人員便可以獲得相應的數據。
1964年初,在先后研制成JF4和JF4A兩型激波風洞后,俞鴻儒團隊又開始攻關中國第一座大型高超聲速風洞——JF-8,它的設計尺寸和參數都向國際水平看齊。
俞鴻儒為了省錢,什么方法都用過。有一次到一家工廠去加工傳感器,他嫌人家開價高,就先花1個星期學焊接,又用1個月把傳感器做出來了……1年多后,沈陽重型機械廠按圖紙制造出了JF-8,加工費僅8萬元。
1969年,JF-8大型激波風洞實驗室建成,噴管出口直徑800毫米。它為返回式衛星研制進行了相關實驗,之后又連續為“東風五號”等型號的導彈研制開展了模型試飛。
1998年,俞鴻儒又率隊建成國際上第一座爆轟驅動高焓激波風洞——JF-10。此時,俞鴻儒也進入了古稀之年。但是在他心中,還有一個更大的計劃要去完成……
白發院士甘為年輕人“鋪路”
2012年5月,在俞鴻儒的指導下,中國科學院力學研究所建成了JF-12高超聲速復現激波風洞。它總長265米,仿佛一條地面巨龍,可復現5~9倍聲速的飛行條件,是全球第一座大型高超聲速激波風洞,整體性能處于國際領先水平。JF-12為“神舟”系列飛船等國之重器提供了寶貴的地面試飛數據。
當JF-12風洞獲得國家科技進步獎時,俞鴻儒卻將自己的名字寫在最后一個,而把靠前的位置讓給團隊里的年輕人,以此鼓勵他們。
俞鴻儒潛心研究風洞技術60余年,一直保持著謙遜、務實、堅韌、進取的品格。作為中國“風洞之父”,他沒有一點科學家的架子,即使向青年學者提建議,也是客客氣氣的。最近幾年,90多歲的俞鴻儒還堅持到單位禮堂參加學術年會,為晚輩新建造的JF-22超高速風洞項目鋪路搭橋,解疑釋惑。
2024年4月8日,96歲的俞鴻儒院士被評選為 “2023年感動中國人物”。評委會給予他的評語是:“前輩布下的奇子,蟄伏深空的巨龍。做別人不敢做的,做別人做不成的,他獨辟蹊徑,一往無前。撥開科學的霧,蕩去歲月的塵,我們看到一位科學家黃金般的心。”隱身戰機殲-20、“神舟”系列飛船、“東風”系列導彈……在橫空問世前,這些國之重器都出自同一個“搖籃”——風洞。俞鴻儒潛心研究風洞技術60多年,取得一次次重大突破和舉世矚目的成就,他領導設計的幾個著名風洞型號,為我國航天航空事業的發展立下汗馬功勞。如今,已經96歲高齡的俞鴻儒依然在提攜后輩,也點亮了無數科學新星。