隱身戰(zhàn)機殲-20、“神舟”系列飛船、“東風”系列導彈……這些國之重器在橫空問世前,都出自同一個“搖籃”——風洞技術(shù)。著名力學家俞鴻儒潛心研究風洞技術(shù)60多年,取得了一次次重大突破和舉世矚目的成就,為我國航天航空事業(yè)的發(fā)展立下了汗馬功勞。
師從名家,
實驗室爆炸卻受到表揚
俞鴻儒出生于江西省廣豐縣(現(xiàn)為江西省上饒市廣豐區(qū)),1949年從上海同濟大學數(shù)學系畢業(yè)后,他又到大連工學院機械系深造,后留校擔任助理教授。
1956年,著名力學家郭永懷突破重重阻力回國,與錢學森一起創(chuàng)建了中國科學院力學研究所。同年,28歲的俞鴻儒慕名考進“力學所”讀研,跟隨導師郭永懷從事“激波風洞”的建造。風洞被稱作“飛行器的搖籃”,能人工產(chǎn)生可控制氣流,用來模擬飛行器在空中飛行的復雜狀態(tài),從而發(fā)現(xiàn)設計缺陷并改進。飛機、導彈、太空飛船等,無不在風洞里“千吹百煉”之后,才能上天。
因為表現(xiàn)突出,剛?cè)胨?0個月,俞鴻儒就被指定為風洞研究組組長。成為組長后,俞鴻儒肩上的壓力很大。當時風洞設備的研制,國內(nèi)幾乎還是一片空白,連導師郭永懷也沒有相關(guān)的經(jīng)驗。因此,具體工作需要俞鴻儒帶著團隊去闖。
國際上的風洞建造費用高昂,工藝要求也高,需要投入大量資金和設備。當時的新中國經(jīng)濟基礎薄弱、電力短缺,無法效仿國外風洞的發(fā)展路線。俞鴻儒選擇了更加省錢的氫氧燃燒驅(qū)動方式,但這種方式極易發(fā)生爆炸,危險程度非常高。經(jīng)過論證,郭永懷同意了這條充滿風險的技術(shù)路線,只提了一個要求:防止人員傷亡事故發(fā)生。他的擔心很有預見性,實驗還真就出事了,而且發(fā)生了好幾次!
其中最嚴重的一次,爆炸產(chǎn)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!幸運的是,當時屋里沒有人。這是因為俞鴻儒知道風險的存在,每次點火試驗時,都注意清場,讓所有人跑到遠處。
實驗室每一次發(fā)生爆炸后,俞鴻儒非但不會被批評,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(jīng)驗來就好,發(fā)生意外了我們擔著。”有導師兜底,俞鴻儒更大膽往前沖。在一次次反復試錯中,俞鴻儒終于帶領(lǐng)團隊取得了首個大成果——1958年,我國第一代激波管研制成功!
精打細算,
建成中國第一座大型“風洞”
在先后研制成JF4型和JF4A型激波風洞后,俞鴻儒團隊又開始攻關(guān)中國第一座大型高超聲速風洞——JF-8,它的設計尺寸和參數(shù)都看齊國際水平。然而,當見到JF-8的設計圖后,一向和藹的郭永懷臉色陰沉。此前北京大學做過一個風洞,個頭比JF-8小,光加工費就花了80萬元,JF-8花費豈不更多?然而,一年半后,沈陽重型viwKsD2P6xRDjsIyexXDfNK0cB9A8A+kSV0M1Yd2MRw=機械廠按圖紙制造出了JF-8。當?shù)弥募庸べM僅用了8萬元,郭永懷眼里放光,感嘆自己的弟子太會精打細算了!
1968年的一天,俞鴻儒去兵器科學研究院,想借一臺閃光相機做實驗。對方領(lǐng)導很詫異,在這個特殊時期,居然還有人借儀器做實驗?那人也很好奇,就跑到實驗室參觀了一下。
一看俞鴻儒真在做實驗,對方領(lǐng)導竟說:“儀器就給你們用吧。”就這樣,一臺價值30萬美元的閃光相機就可以長期使用,這給缺少經(jīng)費的激波管組解了燃眉之急。
1991年,俞鴻儒被評選為中科院院士。他用半生心血開拓出的風洞技術(shù),開始成為回饋他人生的禮物。與此同時,為了開展高超聲速飛行試驗,發(fā)達國家紛紛籌建大型自由活塞驅(qū)動高焓激波風洞。俞鴻儒卻顛覆性地提出,用爆轟驅(qū)動的方式產(chǎn)生高焓實驗氣流!他的想法來源于20年前那一次次發(fā)生在實驗室里的爆炸。利用爆轟研制高性能的激波風洞,在俞鴻儒之前,世界上還從未有科學家提出過這種大膽設想。因為爆轟是極其可怕的,俞鴻儒在前期的研究中,要想盡一切辦法防止它出現(xiàn),而此時他逆向思考,為何不利用爆轟產(chǎn)生的巨大威力,作為新的動力進行風洞試驗?
但他這個超前又“瘋狂”的想法,遭到了一致反對。俞鴻儒卻沒有放棄,而是堅信實踐才是檢驗真理的唯一標準。他說:“我不怕反對。沒人反對,可能是平庸的工作。”
1998年,俞鴻儒終于率隊建成了國際上第一座爆轟驅(qū)動高焓激波風洞——JF-10。
薪火相傳,
白發(fā)院士甘為年輕人“鋪路”
當時全世界都認為,激波風洞的試驗時間只有幾毫秒時,俞鴻儒卻提出要建高超聲速復現(xiàn)激波風洞,并達到100毫秒的試驗時間。他認為,唯有如此,才能讓風洞實驗狀態(tài)從“模擬”跨越到“復現(xiàn)”,在地面上完全營造出高超聲速的飛行條件。
2012年5月,在俞鴻儒的指導下,力學所還真建成了高超聲速復現(xiàn)激波風洞——JF-12。它總長265米,仿佛一條地面巨龍,可復現(xiàn)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(lǐng)先水平!
俞鴻儒也像當年的導師們一樣,成為下一代年輕人的引路者。在JF-12等大型風洞的研制項目中,他大膽放手,讓一些優(yōu)秀的青年科學家去施展才華,自己只負責指導工作以及全局把控。
當JF-12獲得國家科技進步獎時,俞鴻儒卻將自己的名字寫在了最后,把顯赫位置讓給年輕人。他坦言道:“工作要一代一代接下去。他們做完這個項目,有了成就感、威望和威信,以后的工作就好開展了。”
2019年國慶閱兵式上,“東風-5”彈道導彈霸氣出場,它也曾在俞鴻儒研制的風洞設備中進行過多項測試。當天,有記者采訪俞鴻儒:“看到東風-5彈道導彈經(jīng)過天安門廣場主席臺時,您內(nèi)心是什么感受?”他含笑擺手說:“我們只是幫了一點忙,主要工作還是人家做的。”
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”。評委會給予他的評價是:“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。”
(摘自《家庭百事通》2024年第6期)