钱七虎:铸就“地下钢铁长城”

2023-01-03 20:37
传奇·传记文学选刊 2022年12期
关键词:钱七虎力学岩石

曾赴海外刻苦求学,曾赴核爆试验场试验,曾赴千米级深地下研究……他成就了毕生辉煌:解决核武器空中、触地、钻地爆炸和新型钻地弹侵彻爆炸若干工程防护关键技术难题,建立起我国现代防护工程理论体系,创立了防护工程学科,引领着防护工程科技创新,献身铸就我国固若金汤的“地下钢铁长城”事业。

他就是战略科学家钱七虎——2018年度国家最高科学技术奖获得者,我国现代防护工程理论奠基人,中国工程院首届院士,中国人民解放军陆军工程大学教授。

峥嵘岁月矢志强军报国

1937年,淞沪会战爆发,日本侵略者占领上海。血腥的战争迫使邻近的江苏昆山人民流离失所,钱七虎在家人逃难途中出生。因在家中排行老七,父母给他取名“七虎”。

新中国成立后,依靠政府的助学金,钱七虎完成了中学学业。在新旧社会的强烈对比下,他心中深深埋下了矢志报国的种子。

1954年8月,钱七虎迈进了哈尔滨军事工程学院的大门,成为哈军工组建后招收的第三期学生。18岁那年,他加入中国共产党,从此开启了一心为党、忠贞报国的壮丽人生。

“当时防护工程专业选的人很少,因为要跟黄土铁铲打交道,但是我始终服从组织分配,让我学什么就学什么。”钱七虎说,大学6年他只回过一次家,年年都被评为优秀学员,是全年级唯一的全优毕业生。1960年,钱七虎又被选派到莫斯科古比雪夫军事工程学院学习深造。1961年,周恩来总理赴苏联参加苏共二十二大,其间周总理接见了中国留学生,并合影留念,勉励大家努力学习,回国后更好地建设新中国。钱七虎深受鼓舞。

1965年,钱七虎学成回国。从那时起,为国家铸就坚不可摧的“地下钢铁长城”就成了他毕生的事业追求。

“国家间的军事竞争就像两个武士格斗,一手拿矛、一手持盾,拼的是矛利盾坚。我军的战略方针是积极防御,不首先使用核武器。敌人先打了我们,我们要保存力量进行反击,靠什么?靠防护工程。”钱七虎归国后有一段时期,我国面临严峻的核武器威胁,在他看来,防护工程是“地下钢铁长城”,也是国家安全的最后一道防线,他的使命就是为国家铸造最强盾牌。

钱七虎在核空爆防护工程理论与设计方法领域进行开拓性研究,研制出国内第一套核爆炸压力模拟装置,设计出当时国内跨度最大、抗力最高的飞机洞库防护门,相关成果被编入国家规范。

20世纪80年代以来,世界军事强国开始研制新型钻地弹、钻地核弹,动辄数十米的钻地深度和巨大的威力让人不寒而栗。为此,钱七虎创造性地提出建设深地下超高抗力防护工程的总体构想,并带领团队开始了艰难攻坚。

功夫不负有心人。经过十多年的研究,他和团队攻克了一个个难关,构建了破碎区受限内摩擦模型,研究了地冲击诱发工程性地震的不可逆运动规律和深部施工灾变孕育演化机理,为抗钻地核武器防护工程的设计与建设提供了理论依据,也为我国战略工程装上了“金钟罩”。

在炮台山创造世界爆破史上新纪录

1992年,珠海机场扩建迫在眉睫,却被炮台山拦住去路。炸掉它,是最佳方案。

消息一出,咨询者一拨接一拨地涌入珠海,又一拨接一拨都走了。这次爆破的难度实在太大:爆破总方量超过1000万立方米;要求一次性爆破成功;一半的土石方要被定向爆破抛入大海,另一半要松动破碎;必须确保1000米内两处村庄的安全……

一筹莫展之际,钱七虎带领团队七赴珠海,反复试验,最终设计出科学可靠的爆破方案。那一年的12月28日,1.2万吨炸药在38秒内分33批精确起爆。

直到今天,被称为“亚洲第一爆”的炮台山爆破,仍保持着世界最大爆炸当量的爆破纪录。

科技强军,为国铸盾。钱七虎始终放眼国际前沿,急国家之所需,制定了我国首部城市人防工程防护标准,提出并实现全国各地地铁建设兼顾人防要求。2000年,他参与撰写了我国第一部关于城市地下空间开发利用方面的专著《中国城市地下空间开发利用》。2004年,他开创了城市地上地下空间一体化规划的理论体系和实践探索,先后组织编制了全国20多个重点设防城市的地下空间规划,有力促进了我国地下空间开发利用。他参与南水北调、西气东输、港珠澳大桥等重大工程的战略咨询,提出能源地下储备、核废物深地质处置、盾构机国产化等战略建议,多次赴现场解决关键性难题。

钱七虎一生获奖无数,其中一项格外特别:2010年,南京市委、市政府授予他“南京长江隧道工程建设一等功臣”称号。

非常之奖,缘于非常之功。21世纪初,钱七虎建议在长江上修建越江隧道。后来,南京长江隧道工程上马。这个工程是当时已建隧道中地质条件最复杂、技术难题最多、施工风险最大的,被称为“万里长江第一隧”。

而专家委员会主任的重担,落在了钱七虎肩上。设计单位提出采用“沉管法”的建设方案。但钱七虎调查发现,三峡等水利工程减少了长江下游泥沙含量,江底冲刷大于淤积,“沉管法”存在较大隐患。由他提议并经反复论证,盾构机开掘成为最终建设方案。

后来,钱七虎又攻克盾构机突发故障停工等一系列重大难题。2010年5月,南京长江隧道全线通车运营。当年,这项工程获鲁班奖、国家科技进步奖等十多个奖项。

探秘深部岩体

很多人或许不知道,有一门学科叫作岩石力学。那是力学的一个分支,旨在研究岩石在不同物理环境中产生的各种力学效应。地震、大变形、岩爆等都是深部岩石力学所涉及、研究的内容。

20世纪80年代初,国外矿藏的深地下开采就已经涉及深部岩石力学问题,中国的研究晚了近10年。作为后来者,钱七虎带领团队奋起直追。他一次次深入地下1000多米,在氣温近40摄氏度的湿热环境中实地考察,获取大量一手数据。

钱七虎还组织研制我国首台深部岩体加卸荷实验装置,提出16项关键技术方案,解决困扰世界岩石力学界多年的数十项技术难题。他还出版和发表了《岩土中的冲击爆炸效应》等多部专著和论文,形成国际领先水平的深部岩石非线性力学理论体系。

俄罗斯科学院院士奥帕林称赞这些成果“具有创造性”。美国工程院院士费尔赫斯特表示:“这是中国同行在发展岩石力学所起重大作用中一个令人钦佩的范例。”为此,钱七虎成为获得“国际岩石力学学会会士”的第一位中国科学家。

钱七虎认为,深部岩石力学学科的发展是由工程牵引的,而目前我国的大型深部岩石工程建设比较多,所以中国最有条件引领国际岩石力学发展。

在他的领导和不懈努力下,我国成功申办了素有国际岩石力学“奥林匹克”之称的“国际岩石力学大会”,当时国际岩石力学学会的9个专业委员会中,有5名中国学者担任主席。

对于中国在世界岩石工程领域的实力,国际岩石力学学会前主席哈德森教授这样评价:“无论是理论岩石力学,还是地面、地下岩石工程方面,中国正在引领全世界。”

大科学家小故事

简朴与大方

2020年8月,钱七虎赴长沙出差,在候机室吃饭时,他注意到旁边一位乘客点的东西没有吃完,盘子里剩了一个包子,他马上提醒对方:“咱们应该响应‘光盘行动的号召,吃不了的话,可以少拿一点嘛。”

作为拥有少将军衔的中国工程院院士,按规定,钱七虎出行可乘坐头等舱,但为了节省经费,他就让秘书订经济舱。他时常告诫随行人员:科研经费都是国家的钱,能省一点是一点!

生活中钱七虎过得简朴,但对捐资助学却非常大方。2020年新冠肺炎疫情暴发后,钱七虎立即向组织提出:“国家奖励的奖金还剩下多少?全部捐给武汉!”他将650万元第一时间捐赠给武汉抗疫前线。至此,钱七虎将国家最高科学技术奖奖金及地方给予的配套奖励共1600万元全部捐出。

有人问他:“您就没想着给家里哪怕留一点?”钱七虎说:“因为我感觉到我吃、穿、用已经够了,我不需要再买什么豪华的别墅,过奢侈的生活。”

这份勤俭与慷慨,同钱七虎早年的成长环境分不开。钱七虎7岁丧父,家里兄弟姐妹多,因此生活条件十分艰苦。在他的记忆里,母亲是一个非常勤劳的人。“我们的衣服、鞋子都是她做的。从小母亲就教育我,不要只想着自己好,还要想到别人。”

1982年,已任中国人民解放军工程兵学院院长的钱七虎将母亲接到南京,在自己身边生活。一次,母亲提出想去夫子庙看看,钱七虎没有私家车,大家建议他借用學院的车,让老太太坐得舒服点,但被他坚决拒绝:“公家的车,怎么能乱用!”最后,他找来一辆自行车,推着母亲逛完了夫子庙。

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