俞鴻儒:氣體動(dòng)力學(xué)家,中國(guó)科學(xué)院院士,中國(guó)科學(xué)院力學(xué)研究所研究員、博士生導(dǎo)師。
“神舟”系列飛船,“東風(fēng)”系列導(dǎo)彈……這些國(guó)之重器橫空出世前,都有同一個(gè)“搖籃”——風(fēng)洞。著名氣體動(dòng)力學(xué)家俞鴻儒潛心研究風(fēng)洞技術(shù)60多年,取得了一項(xiàng)項(xiàng)舉世矚目的成就。2024年4月8日,96歲高齡的他獲評(píng)“2023年度感動(dòng)中國(guó)人物”。評(píng)委會(huì)給予他的評(píng)語(yǔ)是:“做別人不敢做的,做別人做不成的,他獨(dú)辟蹊徑,一往無(wú)前。撥開科學(xué)的霧,蕩去歲月的塵,我們看到一位科學(xué)家黃金般的心?!?h3>年輕的組長(zhǎng)
記者:您是新中國(guó)第一代大學(xué)畢業(yè)生,后來(lái)是怎么與風(fēng)洞技術(shù)結(jié)緣的呢?
俞鴻儒:1949年我從同濟(jì)大學(xué)數(shù)學(xué)系畢業(yè)后,到大連工學(xué)院機(jī)械系深造,后留校擔(dān)任助教。1956年,著名力學(xué)家郭永懷歸國(guó),與錢學(xué)森一起創(chuàng)建了中國(guó)科學(xué)院力學(xué)研究所。那年,28歲的我慕名考入“力學(xué)所”讀研,有幸跟隨導(dǎo)師郭永懷從事“激波風(fēng)洞”的研究建造工作。
風(fēng)洞被稱作“飛行器的搖籃”,能產(chǎn)生可控制的氣流,用來(lái)模擬飛行器在空中飛行的復(fù)雜狀態(tài),從而發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)缺陷并進(jìn)行改進(jìn)。飛機(jī)、導(dǎo)彈、太空飛船等,無(wú)不要在風(fēng)洞里“千吹百煉”之后才能上天。
記者:我國(guó)的風(fēng)洞技術(shù)一度遠(yuǎn)落后于西方,在一窮二白的年代搞科研,您承受了不小的壓力吧?
俞鴻儒:是的。在國(guó)家經(jīng)濟(jì)困難時(shí)期,我們心中只有八個(gè)字——咬緊牙關(guān),奮起直追。1958年初,“力學(xué)所”成立研究組,開展激波管、激波風(fēng)洞研制工作。讓我感到意外的是,導(dǎo)師郭永懷指定我當(dāng)風(fēng)洞研究組組長(zhǎng)。要知道,當(dāng)時(shí)“力學(xué)所”8個(gè)研究組中,7位組長(zhǎng)都是知名專家,而我只是剛進(jìn)所10個(gè)月的新人。
當(dāng)上風(fēng)洞研究組組長(zhǎng)后,我肩上的壓力更大了。關(guān)于風(fēng)洞設(shè)備的研制,國(guó)內(nèi)幾乎是一片空白,連導(dǎo)師郭永懷都沒有相關(guān)實(shí)操經(jīng)驗(yàn)。因此,具體工作該怎么做,要我?guī)е鴪F(tuán)隊(duì)去闖。
記者:風(fēng)洞的工藝要求很高。新中國(guó)成立初期各方面基礎(chǔ)都比較薄弱,您是如何尋求突破的?
俞鴻儒:我選擇了氫氧燃燒驅(qū)動(dòng)方式。這種方式易發(fā)生爆炸,危險(xiǎn)性較大。但它的好處是構(gòu)造簡(jiǎn)單,不依賴高技術(shù)裝備。經(jīng)過(guò)論證,導(dǎo)師郭永懷同意這條技術(shù)路線,但提出一個(gè)要求:防止發(fā)生人身傷亡事故。
他的擔(dān)心很有預(yù)見性——最嚴(yán)重的一次爆炸,將實(shí)驗(yàn)裝置的一個(gè)大零件轟了出去,擊穿了墻體!所幸房間里沒有人,因?yàn)槊看吸c(diǎn)火試驗(yàn)我們都會(huì)清場(chǎng)。錢學(xué)森和郭永懷等兩位導(dǎo)師關(guān)照:“人不能受傷。要在失敗中摸索出經(jīng)驗(yàn)來(lái)?!?/p>
實(shí)驗(yàn)室發(fā)生幾次爆炸后,我逐步摸清了危險(xiǎn)的根源——技術(shù)上稱之為“爆轟”。那是一種極限燃燒形式,其燃燒速度是氫氧燃燒速度的上百倍。后來(lái)我通過(guò)提高氫氣的占比,使其超過(guò)發(fā)生“爆轟”的上限,解決了問題。此后的幾十年中,風(fēng)洞研究組再也沒有發(fā)生重大事故。
記者:新中國(guó)成立以來(lái),有代表性的風(fēng)洞都是您主導(dǎo)研發(fā)的,您和同事取得了哪些重要成果?
俞鴻儒:風(fēng)洞涉及空氣動(dòng)力學(xué)、材料學(xué)、機(jī)電工程學(xué)、聲學(xué)等20多個(gè)專業(yè)領(lǐng)域,技術(shù)難題非常多。在頻頻試錯(cuò)后,我們?cè)?958年取得了首個(gè)重大成果——我國(guó)第一代激波管研制成功!有了它,就可以讓風(fēng)洞管道中產(chǎn)生氣流,模擬真實(shí)的大氣環(huán)境,進(jìn)而供飛機(jī)、導(dǎo)彈等做實(shí)驗(yàn)。
1964年初,在先后研制出JF-4和JF-4A兩型激波風(fēng)洞后,我們開始攻關(guān)中國(guó)第一座大型高超音速風(fēng)洞——JF-8,其設(shè)計(jì)尺寸和參數(shù)都對(duì)標(biāo)當(dāng)時(shí)的國(guó)際先進(jìn)水平。在那之前,北京大學(xué)曾研發(fā)出試驗(yàn)型風(fēng)洞,規(guī)模比JF-8小,光加工費(fèi)就花了80萬(wàn)元。一年半后,沈陽(yáng)重型機(jī)械廠按我們提供的圖紙?jiān)斐隽薐F-8——它的加工費(fèi)僅用了8萬(wàn)元。
記者:1991年您當(dāng)選為中科院院士。在那之后,您的工作重點(diǎn)仍然是風(fēng)洞研發(fā)嗎?
俞鴻儒:是的。那時(shí)形勢(shì)非常緊迫——為了開展高超音速飛行試驗(yàn),發(fā)達(dá)國(guó)家紛紛籌建大型自由活塞驅(qū)動(dòng)高焓激波風(fēng)洞。結(jié)合國(guó)內(nèi)的情況,我顛覆性地提出用“爆轟”驅(qū)動(dòng)的方式產(chǎn)生高焓實(shí)驗(yàn)氣流。在那之前,世界上還從未有科學(xué)家提出這種大膽設(shè)想?!氨Z”是一種極端狀態(tài),我采用逆向思維方式——何不利用“爆轟”的巨大威力作為新的動(dòng)力?
我堅(jiān)信實(shí)踐是檢驗(yàn)真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)。有一次應(yīng)邀到國(guó)外訪問,我在一所工業(yè)大學(xué)的激波實(shí)驗(yàn)室內(nèi),通過(guò)“蹭”人家一流的科研設(shè)備,證實(shí)了“爆轟”技術(shù)的可行性?;貒?guó)后,我立即主導(dǎo)啟動(dòng)氫氧“爆轟”驅(qū)動(dòng)技術(shù)研究。由于經(jīng)費(fèi)有限,能自己動(dòng)手焊接、制作的風(fēng)洞設(shè)備,我們都舍不得花錢定制。1998年,我們建成了世界上第一座“爆轟”驅(qū)動(dòng)高焓激波風(fēng)洞——JF-10。
記者:進(jìn)入21世紀(jì),我國(guó)的風(fēng)洞研發(fā)工作又取得了哪些重要成果?
俞鴻儒:本世紀(jì)初,各國(guó)激波風(fēng)洞的試驗(yàn)時(shí)間普遍只有幾毫秒,后來(lái)美國(guó)人把試驗(yàn)時(shí)間延長(zhǎng)到30毫秒。我提出,要建成高超音速?gòu)?fù)現(xiàn)激波風(fēng)洞,并達(dá)到100毫秒的試驗(yàn)時(shí)間。唯有如此,才能讓風(fēng)洞的狀態(tài)從“模擬”跨越到“復(fù)現(xiàn)”,在地面上營(yíng)造出高超音速飛行條件,攻克這項(xiàng)世界級(jí)難題。
2008年,JF-12高超音速?gòu)?fù)現(xiàn)激波風(fēng)洞項(xiàng)目獲批上馬。2012年5月,“力學(xué)所”建成JF-12高超音速?gòu)?fù)現(xiàn)激波風(fēng)洞。它總長(zhǎng)265 米,仿佛一條巨龍,可在地面上復(fù)現(xiàn)馬赫數(shù)5—9的飛行條件。它是全球第一座大型高超音速激波風(fēng)洞,整體性能處于國(guó)際領(lǐng)先水平。
記者:作為90多歲高齡的業(yè)界泰斗,您對(duì)中青年科研工作者有著怎樣的期許?
俞鴻儒:我一直認(rèn)為,工作要一代一代接下去。像我的導(dǎo)師們一樣,我愿意擔(dān)當(dāng)年輕人的引路者。在JF-12等大型風(fēng)洞研制項(xiàng)目中,我放手讓一些優(yōu)秀的青年科學(xué)家施展才華。JF-12風(fēng)洞獲得國(guó)家科技進(jìn)步獎(jiǎng)時(shí),我要求把自己的名字放在最后。他們(中青年科研工作者)做完這個(gè)項(xiàng)目,有了成就感,以后的工作就更好開展。
2019年國(guó)慶閱兵式上,“東風(fēng)-5”彈道導(dǎo)彈霸氣出場(chǎng)——它曾在我們研制的風(fēng)洞設(shè)備中進(jìn)行過(guò)多項(xiàng)測(cè)試。有記者問我:“看到東風(fēng)-5經(jīng)過(guò)天安門廣場(chǎng)主席臺(tái)時(shí),您內(nèi)心是什么感受?”我說(shuō):“我只是幫了一點(diǎn)忙,主要工作是大家做的。”
記者:作為“中國(guó)風(fēng)洞之父”,您絲毫沒有大科學(xué)家的架子。您現(xiàn)在的生活是怎樣的?
俞鴻儒:我90歲退休后才閑下來(lái),本想帶老伴兒多出去轉(zhuǎn)轉(zhuǎn),彌補(bǔ)多年來(lái)因忙于工作對(duì)她的虧欠,但她的身體不允許。她患有糖尿病和高血壓,時(shí)常腿軟、頭暈,很少外出。我就專心在家照顧她。
幾十年來(lái)我們一直住在中科院黃莊小區(qū)一間70多平方米的房子里。屋子里最多的就是書。我的心臟里面放了支架,股骨做過(guò)置換手術(shù),但炒菜做飯、收拾房間這些都還能做。
近兩年,我一直堅(jiān)持到單位的小禮堂參加學(xué)術(shù)年會(huì),為新建造的JF-22高超音速風(fēng)洞等項(xiàng)目鋪路搭橋,解疑釋惑。
采寫:東亮? 編輯:姚志剛? ? winter-yao@163.com