你知道吗?隐身战机歼-20、“神舟”系列飞船、“东风”系列导弹……这些耳熟能详的国之重器横空出世前,都曾出自同一个“摇篮”——风洞。
提到风洞,就不得不提被誉为“中国激波风洞第一人”的俞鸿儒院士了!多亏了俞鸿儒院士,我国在高超声速风洞技术方面领先欧美20年呢!
现今96岁高龄的中国科学院院士俞鸿儒,是闻名中外的空气动力学家、气动实验专家。他投身风洞研究60余载,所研制的超级风洞“JF-12”是国际首座可复现飞行条件的超大型高超声速风洞。“JF-12”被国际同行称为“超级巨龙”。
知识小链接
从C919大飞机、“神舟”系列飞船,到“东风”系列导弹等,一系列国之重器都得在风洞中经受被“吹”的考验。
什么是风洞呢?风洞就是风洞实验室,它可以模拟飞行器等物体周围气体的流动情况,帮助科学家采集数据,改进设计等。
简单来说,就是把待测的样机放进风洞里,然后对它使劲地“吹”。如果没有经过风洞验证,就让样机直接飞上天,那等于在拿样机和试飞员做赌博,危险性很大,代价也很高。
风洞对于航空、航天工程的研究和发展起着重要作用。同时,随着工业空气动力学的发展,风洞在交通运输、房屋建筑、风能利用等领域也发挥着不可或缺的作用。
不惧怕试错,“炸”出研究新路
1958年初,为了研制风洞,中国科学院力学研究所成立激波管组,在导师郭永怀的推荐下,年仅30岁的俞鸿儒担任组长,带领组员正式开始着手激波管的研究。他们所面临的第一个难题就是科研经费的短缺。“没有钱,也没有技术,在这种情况下去试试看(能不能造出来)。”俞鸿儒没有丝毫退缩。
为了省钱,俞鸿儒选择了国际上已经弃用的一种驱动方式——氢氧燃烧驱动方式,这种方式极易发生爆炸,危险程度非常高。实验过程中就曾出过多次事故,窗户、门甚至房子都被炸过。然而,钱学森与郭永怀等前辈还是给予了俞鸿儒极大支持,他们说:“只要人不受伤,在失败中摸索出经验,发生意外了我们担着。”在前辈的鼓励和屡次试错、复盘后,俞鸿儒终于带领团队在风洞研究方面“炸”开了一条新路——1958年8月,激波风洞的核心部件,我国第一代激波管研制成功。
胸中有成竹,挑战驯服“爆轰”
有了此前氢氧燃烧驱动的成功,俞鸿儒又冒出了一个更“荒唐”的想法——驯服“爆轰”,让它听话。爆轰,是一种特殊的爆炸现象,能产生高速、高温、高压、高能、高冲击力的冲击波——这是氢氧燃烧试验里尽力避免的现象。俞鸿儒却说:“爆炸了,突然一看,后边很多性能特别好,所以我就注意把它用起来。”
尽管深知存在风险,为何俞鸿儒仍敢于尝试?他坚信,自信是必需的,但绝非盲目自信。在他看来,成功的尝试需满足两个核心条件:首先,理论上必须站得住脚,经得起推敲;其次,在实践过程中,需逐步探索,每次小步前行,确认无虞后,才会继续前行。
1998年,“爆轰驱动”的设想终于落地。俞鸿儒和团队建成国际上首座爆轰驱动激波风洞JF-10。
甘当铺路石,做年轻人的引路人
2012年,在俞鸿儒的带领下,运用爆轰驱动技术的JF-12高超声速复现风洞建成。当JF-12风洞获得国家科学技术进步二等奖时,俞鸿儒坚持把自己的名字写在最后一位。他说:“我要给年轻人搭建舞台,他们做完有成就感,有威望和威信,工作就好开展了。人的时间有限,谁也不能干一辈子。这个工作没人接手可不行。”
“国家的科学事业需要我们甘当铺路石,铺就前行之路。”这是导师郭永怀对俞鸿儒的谆谆教诲。俞鸿儒不仅铭记导师的言辞,更是以实际行动践行之,成为年轻一代科学家的指引者。他在中国科技大学、国防科技大学等知名学府担任兼职教授,悉心指导了多位硕士和博士,为中国高校的力学教育事业注入了新的活力,推动了该领域的蓬勃发展。
如今,耄耋之年的俞鸿儒依旧不忘提携后辈,他用智慧和谦逊为无数国之重器编织“摇篮”,也为更多年轻人的成长铺就“星光大道”o也许在未来的某一天,你就接过了他手中的接力棒,在科学研究中创造新的奇迹!