“世間萬(wàn)物,相生相克,有矛必有盾。”如果說(shuō)核彈是對(duì)付敵對(duì)軍事力量銳利的“矛”,那么防護(hù)工程則是一面堅(jiān)固的“盾”,在六十多年的國(guó)防科研歲月中,錢七虎為中國(guó)的“鑄盾”事業(yè)作出了重大貢獻(xiàn)。
錢七虎,防護(hù)工程及地下工程專家、軍事工程專家、中國(guó)工程院院士,解決了若干工程防護(hù)關(guān)鍵技術(shù)難題,完成了我國(guó)防護(hù)工程領(lǐng)域的時(shí)代跨越。
20世紀(jì)70年代初,中國(guó)西北戈壁灘上一聲巨響,一朵蘑菇云騰空而起……當(dāng)人們歡呼慶賀時(shí),一群身著防護(hù)服的科研人員迅速?zèng)_進(jìn)了核爆中心勘查爆炸現(xiàn)場(chǎng),錢七虎就是其中一員。因?yàn)樗幸豁?xiàng)重要工作——收集核爆炸數(shù)據(jù),設(shè)計(jì)一扇地下飛機(jī)洞庫(kù)門。這扇門不僅要保護(hù)里面的飛機(jī)免受核爆破壞,還要在遭受核彈沖擊后能再次開(kāi)啟,讓戰(zhàn)斗機(jī)飛出去反擊敵人。
然而,核彈爆炸后,飛機(jī)洞庫(kù)的防護(hù)門卻打不開(kāi)了!
“門打不開(kāi)、飛機(jī)出不去,就無(wú)法反擊敵人。必須找出問(wèn)題,進(jìn)一步優(yōu)化設(shè)計(jì)方案?!?/p>
錢七虎和同事們很快發(fā)現(xiàn),原來(lái)是鋼結(jié)構(gòu)的防護(hù)門因受力過(guò)大而產(chǎn)生了嚴(yán)重變形,把門框卡死了!
如何解決這個(gè)問(wèn)題呢?這就需要對(duì)防護(hù)門進(jìn)行精確計(jì)算,既要對(duì)門預(yù)留形變量,還要確保防護(hù)門能夠在超強(qiáng)外力的擠壓下也不會(huì)發(fā)生嚴(yán)重變形。
之前的設(shè)計(jì)者多根據(jù)手算,無(wú)法計(jì)算出準(zhǔn)確的結(jié)果。而具有創(chuàng)新意識(shí)的錢七虎,決定引入當(dāng)時(shí)世界上剛剛興起的有限單元法計(jì)算理論(就是把復(fù)雜的結(jié)構(gòu)分解成很小的單元來(lái)計(jì)算)。
由于計(jì)算量巨大,需要使用大型晶體管計(jì)算機(jī)。在此之前,錢七虎并沒(méi)有接觸過(guò)這類計(jì)算機(jī),但他絲毫沒(méi)有退縮,而是迎難而上,僅用兩天時(shí)間就研究透了《上機(jī)手冊(cè)》,還把大型防護(hù)結(jié)構(gòu)的計(jì)算程序編了出來(lái),這讓團(tuán)隊(duì)的研究人員備受鼓舞。經(jīng)過(guò)兩年多夜以繼日的研究,錢七虎帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)最終成功設(shè)計(jì)出當(dāng)時(shí)國(guó)內(nèi)跨度最大、抗力最高的飛機(jī)洞庫(kù)防護(hù)門。
像這樣的技術(shù)攻關(guān),錢七虎前后攻克了無(wú)數(shù)次。他先后對(duì)原子彈、氫彈、鉆地彈等各種爆炸物進(jìn)行深入研究,不斷引領(lǐng)我國(guó)防護(hù)工程事業(yè)向前邁進(jìn),真正為國(guó)家構(gòu)筑了一道道堅(jiān)不可摧的“地下鋼鐵長(zhǎng)城”。
進(jìn)入21世紀(jì)后,錢七虎的科研方向由國(guó)防領(lǐng)域向民用地下工程延伸。2002年,他向中央領(lǐng)導(dǎo)同志提出了建議:在南京長(zhǎng)江底下修建一條隧道,以滿足長(zhǎng)江流域大城市日益提高的交通需求。
這一建議很快被采納。2005年,南京長(zhǎng)江隧道工程正式啟動(dòng)。
剛開(kāi)始制訂建設(shè)方案時(shí),工程隊(duì)準(zhǔn)備采用沉管法。在對(duì)長(zhǎng)江流域進(jìn)行綜合考察后,錢七虎覺(jué)得沉管法行不通。長(zhǎng)江流域水流沖淤季節(jié)變化大,如果沉管較淺,將來(lái)隧道很可能會(huì)露出泥沙覆蓋區(qū),存在嚴(yán)重的安全隱患。對(duì)此,錢七虎提出了國(guó)際上新興的方法——盾構(gòu)法,并得到實(shí)施。
當(dāng)時(shí)國(guó)內(nèi)還沒(méi)有自主研發(fā)的盾構(gòu)機(jī),工程隊(duì)采用了德國(guó)進(jìn)口的海瑞克盾構(gòu)機(jī)。但是光有機(jī)器不行,還得有專業(yè)人員的操作與指導(dǎo)。施工沒(méi)多久,這臺(tái)海瑞克盾構(gòu)機(jī)突然轉(zhuǎn)不動(dòng)了,而且也沒(méi)有報(bào)警。錢七虎經(jīng)過(guò)分析,發(fā)現(xiàn)原來(lái)是刀具磨損了。在他的親自指導(dǎo)下,這臺(tái)機(jī)器換上了我國(guó)自主研發(fā)設(shè)計(jì)的刀具,報(bào)警系統(tǒng)也得到進(jìn)一步完善,保證了工程的順利實(shí)施。
滾滾長(zhǎng)江東逝水,浪花翻涌起波瀾。湍急的江流之下沉浮著一層薄薄的粉細(xì)沙層,南京長(zhǎng)江隧道就是在這樣的地質(zhì)條件下,從無(wú)到有,天塹(qiàn)變通途。
2010年5月28日,被稱為“萬(wàn)里長(zhǎng)江第一隧”、總長(zhǎng)5853米的南京長(zhǎng)江隧道(現(xiàn)稱南京應(yīng)天大街長(zhǎng)江隧道)全線通車,標(biāo)志著我國(guó)超大直徑盾構(gòu)隧道的施工技術(shù)水準(zhǔn)達(dá)到了新高度。作為該重大工程項(xiàng)目的技術(shù)帶頭人,錢七虎被授予“南京長(zhǎng)江隧道工程建設(shè)一等功臣”。
除了主持建設(shè)南京長(zhǎng)江隧道,錢七虎還為南水北調(diào)工程、能源地下儲(chǔ)備工程、港珠澳大橋的海底隧道建設(shè)以及城市地鐵等國(guó)家重大工程施工,提供了許多切實(shí)可行的決策建議。
奮斗一甲子、“鑄盾”六十年,錢七虎獲得了無(wú)數(shù)榮譽(yù)和獎(jiǎng)勵(lì),但他淡泊名利,熱衷于慈善事業(yè)。從20世紀(jì)90年代起,他就將自己的院士津貼、獲獎(jiǎng)獎(jiǎng)金等用來(lái)資助貧困失學(xué)兒童和孤寡老人。2019年,他將國(guó)家最高科學(xué)技術(shù)獎(jiǎng)授予的800萬(wàn)元獎(jiǎng)金,全部捐給了國(guó)家的教育扶貧事業(yè)。