顾诵芬王大中,看两位国家最高科学技术奖

11月3日上午,年度国家科学技术奖励大会在北京人民大会堂隆重召开。中国航空工业集团有限公司顾诵芬院士和清华大学王大中院士获国家最高科学技术奖。

顾诵芬与飞机的缘分,开始于他的少年时代。年,5岁的顾诵芬随父母迁居北京。年,“七七事变”爆发,当时的日本飞机轰炸给他留下了深刻的印象。

顾诵芬:日本飞机排得很整齐往西边去,紧接着就是炸弹响。所以这个印象很深刻,没有航空的话,你将来还得受人欺负。

日本飞机的轰炸,让顾诵芬的内心燃烧起航空救国梦。年,顾诵芬从上海交通大学航空工程学专业毕业,当时新中国的航空工业从零开始艰难起步,从那时起他就憋着一股劲,立志一定要设计中国人自己的飞机。

顾诵芬:虽然苏联给我们飞机,但都是快淘汰的。如果这样,人家捏住你要害的话,你就前进不了。我们要发展新的飞机、好的飞机,只能靠自己。

年,新中国第一个飞机设计室在沈阳成立,飞机设计室的第一项任务就是自主设计一架喷气式教练机——歼教-1。顾诵芬负责气动布局设计任务,但对于这个新领域他一无所知。

顾诵芬:第一关,这飞机必须两侧进气。喷气飞机进气道怎么设计,我们在学校也没学过,他们也不太清楚。

歼教-1飞机要采用两侧进气。当时,他们最担心的是两侧进气道。采用两侧进气的方案,有可能出现一侧进气、一侧出气的情况,这样势必造成发动机喘振。为了验证这个现象,顾诵芬和同事费尽了脑筋。

顾诵芬:医院每天打针的针管不少,把那个东西给搜罗来,然后把针头给铰下来,焊在铜管上,这样我就有一个测气流的装置。

第一代中国航空人靠着一股信念,靠着自创的土方法,尽心竭力要设计出自己的飞机。年7月26日,歼教-1飞机首飞成功,这是中国航空工业由飞机修理、仿制进入自行设计喷气式飞机的开端,标志着中国航空科研跃上一个新的台阶。

顾诵芬:第一天试飞的时候大家是又紧张又高兴,在起飞的时候,大家是提心吊胆;等下来的时候,大家是欢欣鼓舞,把飞行员都抛起来了。

作为中国飞机空气动力设计的奠基人,在歼教-1完成之后,顾诵芬接到一个新的挑战,他和团队需要设计一架比肩世界最先进水平的歼击机,这就是歼-8。

顾诵芬:那时候美国苏联都有超声速飞机,甚至轰炸机,所以必须要有新的飞机,速度高度上都要比这个好。

飞得高、飞行时间长、火力强成了歼-8研制的目标。正在大家奋力拼搏时,意外发生了,当时的歼-8总设计师黄志千在执行出国任务时因飞机失事遇难。临危受命,顾诵芬和同事们接过了总设计师的重担。

在那段特殊的岁月里,顾诵芬和同事们攻克了无数压力和难关。年7月5日,歼-8首飞成功,这是我国自行设计的第一型高空高速歼击机,它成为我国航空工业发展史上一座重要的里程碑。

歼-8虽然首飞成功,但在跨音速和以后的超音速飞行试验中,几次出现因气流分离导致的抖振问题,用飞行员的话说,就好比一辆破公共汽车开到了不平坦的马路上。

顾诵芬:到底后机身哪里气流分离?我就想个办法,只有贴毛条,一包红线,剪成这么长,一段段,用胶纸贴在整个垂直尾翼和后机身上。

为了观察毛线条的振动情况,从来没有接受过飞行训练、已年过半百的顾诵芬做出了一个大胆的决定:乘歼教-6飞机上天,直接跟在试验飞机后面观察流动情况。其中的风险不言而喻:两架飞机必须保持近距离等速飞行,间距在10米左右甚至更近,稍有不慎,后果不堪设想。

顾诵芬:(飞行员)鹿鸣东同志说了一句话,我到现在一直都不忘。他说,生死的问题对我们来说早已解决,当飞行员的时候就解决了这个问题,同样没有把自己的事情放在心里。

航空工业沈阳所型号总设计师赵霞:50多岁,战斗机一拐弯做一个盘旋就4个G(重力加速度)很正常,不是谁都能当飞行员。但是顾老爷子当时就顾不上那么多了,然后就坐了3次,实际对他身体绝对是一个非常大的一个挑战,真的是拿命在那儿干这个事业。

经过三次上天观察,顾诵芬找到了问题的症结所在,通过后期的技术研发和改进,成功解决了歼-8跨音速和超音速飞行时的抖振问题。年底,歼-8定型成功。此后的30多年,歼-8系列飞机成为我国国土防空作战的主力战斗机种,有力地捍卫了我国的领空安全。

顾诵芬:希望国家强盛,这是我的愿望。不受人家欺负,怎么办?必须技术上要和人家对抗。

自古忠孝难两全。在从事航空事业的70年中,顾诵芬和父母聚少离多,基本每年只见一两次,母亲因为思念成疾还得了抑郁症,直到母亲去世,顾诵芬也没见到最后一面。

顾诵芬院士与国产飞机的故事远不止一架歼-8

顾诵芬为上海交大航空航天学院的学生做学术报告上海交大供图(下同)

许多人听说他,是因为他是我国自主研发的第一架双发、高空、高速歼击机歼-8战斗机的总设计师。而实际上,他的故事里远远不止一架飞机,他用一辈子的时间见证并书写“航空救国”“航空报国”“航空强国”。

顾家是苏州的名门望族,父亲是燕京大学的研究生

顾家是苏州的名门望族,人才辈出,康熙皇帝曾为他家题写“江南第一读书人家”的匾额,父亲顾廷龙是北京燕京大学的研究生,母亲潘承圭是清乾隆年间状元潘世恩的玄孙女。进了老宅大门,往右进去就是花厅,家里为孩子们请来的老师就在这儿上课,当时他年幼很少上课。他家有个亲戚是一家玩具公司的工程师,过年总会送他一些玩具,家人为他拍了一张坐在飞机模型旁边的照片,甜蜜的笑容浓缩了他欢乐的童年。大约九岁的时候,他开始拆装玩具。年长他七岁的大哥顾诵诗在北京教会学校读书,经常带飞机模型回来,他跟在哥哥后面一起玩。父亲虽是文科出身,但在学业上对他没有提什么要求,小时候读过《西游记》《三国演义》《水浒传》等石刻本。

顾诵芬院士为苏州市档案馆题词

年7月7日,“七七事变”爆发。顾诵芬目睹了日本飞机轰炸的情景,便立下志向,将来要造飞机。他以前一直觉得中国海军力量薄弱,甲午战争失败是因为中国没有厉害的舰船,这时他发现中国没有厉害的飞机。年,顾廷龙应张元济、陈陶遗等人之邀,回到上海主持合众图书馆馆务。从此顾诵芬就在上海读书,与父母一起住在合众图书馆。因为哥哥顾诵诗不幸于年病逝,双亲把所有的希望都放在他身上。高中毕业那年,他报考清华大学、浙江大学和上海交通大学三所大学,专业一律填写航空,父母不愿他离开上海,所以他选择了上海交通大学。

年大学毕业分配时,顾老再次面临选择。新中国急需发展航空事业,所有航空专业毕业的人都要到北京工作,潘承圭自然万般不舍。本可以留校的顾诵芬听从祖国的召唤,来到刚组建的重工业部航空工业局工作,在这里他遇到当时国内最权威的飞机设计专家徐舜寿等人,这对他事业的发展产生了巨大影响。尽管潘承圭最后同意他到北方工作,但心里终究放不下他,于是经常失眠,思念成疾,不到70岁就离开人世。顾老坦言对不起母亲。年,他和江泽菲结婚,次年生下一子,为了专心研究航空事业,也为了让父母有个念想,他们把孩子放在父母处。

自年起,顾诵芬先后参与我国第一款自主设计的喷气式飞机的研发工作,先后担任歼8、歼8Ⅱ飞机总设计师。这是他的理想,正如他在《我的飞机设计生涯》中所说,“我的希望是能够从事飞机设计”。年12月,代表中国飞机制造里程碑的歼8飞机完成设计定型工作。

爱迪生说,天才是百分之一的灵感加百分之九十九的汗水。作为两院院士,顾老谦虚地说,“自己只有勤奋”,他强调“人的兴趣很重要,基础学习很重要”。从儿时爱上飞机模型,到大学时选择航空专业,顾老凭着对航空事业的满腔热爱和辛勤付出,从一名技术员成长为享誉世界的科学家。从年我国自行设计制造的歼8飞机实现首飞,到年歼8Ⅱ飞机完成设计定型,顾诵芬贡献了他的青春、才华与心血。

自小立志保卫祖国蓝天

顾诵芬幼时随赴燕京大学任职的父亲迁居至当时的北平,日军轰炸中国29军北平营地的记忆至今清晰——“漫天压得人睁不开眼的轰炸机从头顶飞过,投下的炸弹看得一清二楚,玻璃窗被冲击波震得粉碎。”那时,顾诵芬便立志要保卫中国的蓝天将来不再受外国侵略,早早将航空报国之梦埋在心中。

小学毕业后,顾诵芬就读于上海的南洋模范中学,他一直对飞机模型很感兴趣,父亲还为他从上海开明书店买了一批航模制作方面的书。梦想和兴趣坚定了他的方向,高中毕业时顾诵芬专门报考有航空专业的浙江大学、清华大学和交通大学,全部被录取。最终,他选择就读交通大学航空工程系。

年至年,顾诵芬在交大就读期间所作《飞机设计》的实验报告

大学四年打下了坚实的专业基础,养成了严谨的科研习惯,学会了探究方法。大二时,顾诵芬修读航空工程系教授季文美先生开设的两门基础课。课上,季先生只突出基本概念,联系工程实际,用实际问题引导学生探究、运算,找到解决方案。这些训练为日后顾诵芬成为工程师打下很好的基础。

决心自主设计研发中国飞机

年下半年,国防建设急需理工见长的大学生,不少优秀交大学子投身于国家工业建设,顾诵芬也登上北上的火车投身航空事业。那时候,新中国刚成立不久,中国使用的飞机几乎都是在苏联专家指导下制造的,只能原样复制,对设计原理一概不知。那时候顾诵芬就已经意识到,“仿制而不自行设计,就等于命根子在人家手里,我们没有任何主动权”。

年新中国第一个飞机设计室在沈阳建立,首项任务是设计我国第一架自主设计的喷气式教练机歼教-1,顾诵芬担任气动组组长。没有任何指导参考文献,经验技术和设备物资都极其匮乏,但他拿出交大学到的本领,一点一点解决问题。

当时也没复印机,他就买描图纸、三角板、曲线板描图,花了一个星期,基本解决原理问题;后来又把医务所废针管的不锈钢细头,焊一排在铜管上再用薄铁皮做个整流罩去做风洞实验……就在这样一穷二白的环境下,历时两年时间的研制,歼教-1首飞成功。

此后的岁月,他先后参与主持了歼教-1、初教-6、歼-8和歼-8Ⅱ等机型的设计研发并肩担歼-8和歼-8Ⅱ的总设计师重任,在那些特殊岁月里,顾诵芬和同事们克服了巨大压力,攻克了无数难关。歼8战斗机实现首飞,却在随后的飞行试验出现强烈振动。为了搞清楚问题所在,作为没有经过特殊训练的非专业人员,顾诵芬不顾危险和他人劝阻,三次乘坐歼教六紧随歼8飞行,直接跟在试验飞机后面观察气流情况。承受着常人难以想象的过载,他终于找到了问题的症结,解决了歼-8跨音速飞行抖震问题。年7月,歼8全天候型设计定型,同年10月获国家科技进步奖特等奖。

顾诵芬与交大同窗学友合影(前排左三)

始终牵挂祖国航天发展

年之后,离开了飞机设计岗位的顾诵芬将主要的精力转向了飞机的主动控制技术研究,以及推动国产大飞机的发展。他力主并做出巨大努力促成新一代军用大型运输机运-20的立项。参加运-20试飞评审时,顾诵芬其实已经显现出直肠癌的症状,身体极为虚弱。可他在后来手术住院期间,还叮嘱资料室给他送外文书刊,看到重要资料甚至会翻译好提供给学生和年轻技术人员阅读。

这些年,他还心系母校发展。上海交大航空航天学院成立时,他作为“特班”班主任为首届36名硕士生开讲第一课,他还担任上海交通大学空天科技战略专家委员会主任、上海交通大学出版社正式出版的《大飞机出版工程》总主编……此外,顾诵芬还积极参与“思源校友年度捐赠”项目,为建设校园和帮助学子慷慨解囊。

现在,办公室或是会议室里还常常能见到这位耄耋之年的航空英雄的身影,他依旧活跃在第一线,关心祖国航天事业的发展。

今年9月,建在山东石岛湾的高温气冷堆核电站示范工程1号反应堆首次达到临界状态,机组正式开启带核功率运行。这是我国完全自主知识产权、世界首座具有第四代先进核能系统特征的模块式球床高温气冷堆核电站。这些成果,与王大中数十年持之以恒地服务国家战略需求,自主创新、艰苦奋斗密不可分。

年,为了我国的原子能事业,清华大学成立工程物理系,从机械、电机、动能等专业中抽调了一批成绩优异的学生转入工程物理系,当时正在读大二、品学兼优的王大中就在其中,他成为我国第一批反应堆专业的学生。这也是王大中为国科研的第一次选择。

王大中:那时候在我们国家还是一个短腿,所以自己选择了反应堆这样一个工程的专业,希望毕业出去以后,能够在这个领域对国家作一些贡献。

两年后,刚刚大学毕业留校的王大中就接到了一个重要任务:参与中国第一座自主设计、建造的核反应堆———屏蔽试验反应堆的设计和建设。当时,世界核能发展也刚刚起步,各国对反应堆的研究非常保密,唯一可以参考的资料,是苏联人的一张图纸。一切都是从零开始,当时,由清华大学师生组成的整个研究团队的平均年龄只有23岁半,叫这样一群从未见过反应堆的年轻人来设计建设一个核反应堆,摆在他们面前的无疑是一座大山。

王大中:我们的创新必须立足于自身、立足于原创,过程可能是艰苦的,这是必由之路。

清华大学科学博物馆的一角,展台上这几台手摇计算机,见证了那段艰苦岁月。凭着初生牛犊不怕虎的精神,王大中与团队一起,用粗糙的“马粪纸”制作工程模型,用几十台手摇计算机进行数值计算。经过了6年的奋斗,他们设计建造起了新中国第一座屏蔽试验反应堆,开创了我国原子能事业的春天。

参与其中的王大中从反应堆物理设计,到零功率反应堆物理实验,再到反应堆热工水力学设计与实验,从做模型、挖地基、搬砖头,到调试运行,全部参与其中,逐渐成长为具有工程实践经验和战略思维的领头人。

王大中:在整个建堆的过程当中,经历了很多次改行,但是这些改行对我后来的学术生涯都有很大的锻炼和帮助。

正当王大中全身心投入到先进核反应堆技术研究的时候,国际上却出现了重大的核事故。年美国三哩岛核电站发生堆芯熔化事故,世界核能事业陷入低谷。年,又发生了震惊世界的苏联切尔诺贝利严重核事故。这些事故让王大中意识到安全性是核能发展的生命线。

王大中:我始终有一个理念,觉得对于核能来说,对于核能利用来说,它的生命线就是安全。所以将来必须把安全始终放在第一位,而这个第一位除了人以外,其实必须要有新的技术创新。

王大中认为,这种安全必须是“固有的”,也就是说,不用外部操作,仅靠自然物理规律,核反应堆本身就能够趋向安全状态。说起来简单,但要做到这一点,懂行的人都知道有多难。瞄准反应堆安全这一方向,从年开始,王大中主持5兆瓦低温核供热堆研发,年建成并临界成功,投入功率运行。这是世界上首座一体化自然循环水冷堆,也是世界上首次采用新型水力驱动控制棒的反应堆,具有良好的非能动安全性。

王大中:它是一个先进的反应堆。它的先进主要在于三点,一点就是它是一个一体化的堆;第二点它是(全)功率的自然循环;第三点叫非能动的余热载出。

作为一个科学家,王大中具有战略的眼光。他紧紧瞄准国际先进核能技术前沿,在完成五兆瓦低温核供热堆建造之后,开始全力投入高温气冷堆的关键技术研发及实验验证,在世界核能发展最低潮的时期,他做出了研究方向的战略性选择,明确了未来三十年的技术发展路线。

清华大学核能与新能源技术研究院院长兼总工程师张作义:你能感觉他很有远见,而且近乎神奇的远见。现在快40年了,现在双碳变成我们社会的热点,变成我们未来这个世界竞争的中心的时候,发觉这个高温对核能非常重要。变成是一个热点,当时他是作为我们国家这方面的首席科学家,他定下来的。

王大中:战略的眼光往往源自长期积累和深入思考,也来自集体的智慧。做好任何一件事业,都要心无旁骛、专心致志,很多灵感恰恰是来自于长期坚持。

王大中带领着研究团队用十多年的时间完成研究、设计,建成了具有固有安全特性的十兆瓦模块式球床高温气冷实验反应堆,年反应堆在清华大学核研院并网发电成功。中国的工业规模固有安全反应堆技术,由此达到了世界领先水平。

清华大学核能与新能源技术研究院研究员钟大辛:国际原子能机构组织了全世界的核能和高温气冷堆的专家,亲眼来验证这个堆的固有安全性。在人为地碰到严重事故的情况下,你这个堆是不是安全?在各国专家的面前,我们是证明了这一点。所以在这个时候,你可以说我们高温气冷堆的技术,已经是在先进的水平。

王大中说,科研目标要“跳起来摘果子。”设法使自己跳得高一些,但也要够得着。把勇于创新与务实求真做到完美结合。

王大中:跳起来的意思就是说你要随便就摸到了那等于是你没有创造性,跳起来摸高的意思是你一定要出一些新东西。

现在,我国以固有安全为主要特征的先进核能技术研究正在沿着王大中曾经设计规划的目标,从无到有,走到了领跑世界的前沿。

王大中:去年是清华大学核能院和新能源(技术)研究院成立60周年,我们提出了一个口号就是,为了和平与安全。年轻的时候我们曾喊出用我们的双手来开辟原子能事业的春天的誓言,我一直在践行这样一个誓言,努力做得更多、做得更好。

王大中是中国核供热技术第一人,曾任清华大学校长

王大中院士采访对象供图

国家最高科学技术奖,是中国科技界的最高荣誉,奖励“在当代科学技术前沿取得重大突破或者在科学技术发展中有卓越建树的专家;在科学技术创新、科学技术成果转化和高技术产业化中,创造巨大经济效益或者社会效益的专家”。王大中院士,就是这样的一位科学家。他被同行誉为“中国核供热技术第一人”,在我国真正独立研发的核能技术——高温气冷堆技术和快中子反应堆技术领域,他是开拓者和奠基人。

“23岁半传奇”的一员

今年86岁的王大中院士,面庞清瘦。熟悉的人都知道,自带几分威严的他,十分和善,平易近人。年夏天,他由南开中学以优异成绩考入清华大学工程物理系。毕业留校后不久,就参加了2兆瓦屏蔽试验反应堆的筹建,决心用“我们的双手开创祖国原子能事业的春天”。

在清华核研院,一直流传着一段关于“23岁半传奇”的故事。年,王大中从清华大学工程物理系毕业,作为骨干成员投身到屏蔽式核反应堆的建设中。当时学校组建了上百人的团队,平均年龄为23岁半。经过整整6年的努力,团队终于建成了我国第一个自主设计的零功率反应堆和屏蔽试验反应堆。“当时遇到了很多困难,但也充分锻炼了我们知难而进、艰苦奋斗的精神。”回忆起那段艰苦岁月时,王大中更愿意将它称为一次“建堆建人”的历练过程。

出国进修不忘国情

80年代初,王大中被选送到世界著名的于利希核研究中心进修。进修期间,他从中国国情出发,选择了"模块式"中小型高温气冷堆的设计和研究课题。这个课题当时在联邦德国也是刚提出不久。经过一百多个方案的计算、分析和比较,他提出了一种新型堆芯的概念,使这种模块式反应堆的单堆设计功率提高了一倍。在短短的一年零八个月进修期间,王大中不仅取得了较高水平的研究成果,而且通过了博士论文答辨,在联邦德国亚琛大学以总评成绩优秀获得了自然科学博士学位。

当归心似箭的他回到清华大学核能研究所时,迎面而来的却是核能科研低潮期。面对困难,他保持清醒,经过对我国能源含量、需求和国际核科技发展趋势的调研分析,果断地开始了低温核供热堆地研究开发。低温核供热堆是利用核裂变能产生的热量对城市和企业进行集中供热,它是核能和平利用的一个新途径。这种反应堆是世界上开始发展的一种先进、安全而清洁的新能源,具有很好的经济效益和社会效益。它的安全性好、投资少、供热成本低,建造周期短,可节省煤炭,不污染环境,在我国北方城市集中供热方面有广阔的应用前景。

悟性、勇气和韧劲

为了争取将这一研究项目列入国家研究计划,加快研究工作的步伐,年冬至年春,在王大中主持下,利用核能所原有的屏蔽试验反应堆,通过改建,进行了国内第一次低温核供热试验,取得成功。此后,我国建成的世界首座一体化壳式核供热堆——5兆瓦低温核供热堆,开创了核能供热新领域。接着,他又带领团队进行了一系列的核供热堆综合利用研究,使我国在这一领域跨入世界先进行列。与此同时,他还积极倡导并主持领导高温气冷堆的研究与发展,于年建成世界首座模块式球床高温气冷堆-10兆瓦高温气冷实验堆,并在我国初步建成高温堆研究基地。

年,在学术上具有强烈开拓意识和创新精神的王大中,出任清华大学校长,开始了十年的清华大学治校征程。他秉持着“发展工科优势,加速理科、人文社会学科和经济管理学科的发展,力争在生命科学和医学方面有所突破”的办学思路,为清华铺就了的蒸蒸日上的宽广道路。他还邀请了杨振宁等学术大师来到清华任教,开阔了清华的国际化视野,带动了优秀学术的凝聚力。

在他心目中,无论是做学问还是办教育,”悟性、勇气和韧劲“是三大关键词。比如,”什么事都会遇到很多困难,都会遇到很多因素的制约,在这些情况下做决定的时候,你就需要勇气;韧劲就是,什么事都不是一蹴而就的,总而言之就是要把事情做到底。”

(来源:新民晚报、中国档案报、央视新闻)

编辑:韩璐莹




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