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国家需要的就去做——记2017年度国家最高科学技术奖获得者王泽山

2018-01-09 16:58 来源:科普中国-军事科技前沿 

  他用现代科技的“钥匙”,打开了古代中国最辉煌的发现之一:火药的宝库,让位列四大发明的火药,在现代中国焕发出新的辉煌。

  王泽山,这个被称为中国“火炸药王”的科学家,凭借着在“废弃火炸药再利用”“低温度感度发射装药与工艺技术”“等模块装药和远程、低膛压发射装药技术”等方面的杰出贡献,三次获得国家科技大奖的一等奖,其中两次是国家技术发明奖一等奖,一次国家科技进步奖一等奖。这位推进我国火炸药整体技术实力进入世界前列的中国工程院院士,跟随中国兵器步伐,促进中国火炸药事业的“复兴”。

国家需要的就去做

王泽山在实验室指导学生。图片由南京理工大学提供

  2018年1月8日,他第四次登上了国家科学技术奖励大会的领奖台,这一次,迎接他的是国家最高科学技术奖的荣誉。

  1、勇冠中国“火炸药王”

  作为南京理工大学校园中最年长的中国工程院院士,大家称王泽山为“80后院士”,既因他已是耄耋之年的老人,也因他外形和头脑都“太年轻”。身材瘦削、腰杆笔直的王泽山精力十分充沛,走路爬楼健步如飞,他的头脑仍然灵活,82岁还能熟练操作各种数码产品,做漂亮的PPT。

  这位“年轻”的老人所研究的火炸药曾是中国四大发明之一,在现代科技中,火炸药被归入含能材料之中,仍是决定现代武器威力和射程的关键性因素。据王泽山介绍,火炸药是一个国家国防力量的重要体现。“离开它,某些常规武器和尖端武器都难以发挥作用。”

  翻开王泽山的履历,他的科研突破从“废弃火炸药再利用”开始。进入和平年代以后,储备超期的火炸药成为巨大隐患,由此国库每年都会有万吨以上的退役火炸药。过去,我国的报废弹药基本采用“火烧、炸毁为主”,存在着严重的资源浪费和环境污染。

国家需要的就去做

王泽山 图片由南京理工大学提供

  王泽山带领团队全身心地投入到了废弃火炸药再利用的攻关项目,下工厂、跑部队,攻下了一道道难关。一堆堆危险有毒的过期火炸药,变成了二十余种畅销国内外的军用和民用产品,不仅为国家创造了明显的经济效益,而且为青山绿水远离废炸药的隐忧,提供了技术条件。作为该技术的第一发明人,王泽山摘得1993年度的国家科技进步奖一等奖。

  王泽山并没有止步于此,他接着冲击“低温度感度技术”——希望通过控制火药燃烧的方式,降低火炸药的燃点,这是一个需要打破自然规律的尝试,非常困难。然而王泽山认准了这个方向,他和团队不断尝试,构建了火药燃速与燃面的等效关系,并发现了能够弥补温度影响的新材料,解决了长贮稳定性问题,显著提高了发射药的能量利用率。在1996年又获得国家技术发明奖一等奖。

  此后历经二十多年时间,王泽山又发明了“等模块装药和远程、低膛压发射装药技术”。

  “目前各国火炮都是‘双模块装药’,即为了满足火炮不同的射程要求,装药发射前需要在不同的单元模块间进行更换。”王泽山说,如何在不变更模块种类的情况下,通过模块数量的不同组合来实现火炮对于远近不同目标的打击是一个世界性难题。

  “谁先搞出来,谁就能在炮火技术上领先别人一大步。”退休后的20年里,王泽山将全部精力投入到对这个问题的技术攻关上。最终突破了技术难关,实现了用同一种单元模块,通过数量的不同组合,实现火炮对于远近不同目标的打击,为我国发展新一代武器装备提供了核心技术支撑。该技术获2015年度国防技术发明奖特等奖,2016年度国家技术发明奖一等奖。

  三获国家科技大奖,他成为名副其实的中国“火炸药王”。

  2、制胜世界的科研健将

  肖忠良是王泽山的“开门大弟子”,这位如今从事火炸药研究逾40年的南京理工大学教师回忆说,他研究火炸药时读的第一本书就是王泽山的著作,“这是我国自己独立原创的火炸药理论著作”。

  现代火炸药的发展中心在欧洲,到新中国成立时,建立这方面的技术路线和完善理论体系架构就成为不可偏废的当务之急。在这个背景下,王泽山不仅重视重大技术发明,他的理论研究成果也是沉甸甸的。他撰写了15部学术著作、百余篇研究论文,为相对单一的发射装药学向火炮、弹丸、火药、弹道等多学科交叉发展奠定了基础。

  “做研究不在意多快能出成果、花多少精力就能见效益,在老师这儿,十年、二十年磨一剑是常有的事。”肖忠良说,从基础科学,到发明技术,再到工程应用,王泽山团队的每一项创新都有原创的原理做支撑,每一个发明突破背后,都有一整套完整的理论体系。

国家需要的就去做

工作中的王泽山。图片由南京理工大学提供

  在王泽山看来,如今遇到难题时,很多人会习惯性地去参照国外的解决方案和研究进展,但他希望走一条自己的路,做出超越国外水平的原创成果。“把理论吃透,把原理搞扎实,这是迎难而上的底气,也就是所谓的‘磨刀不误砍柴工’。”

  让中国的火炸药研究“世界领先”,“在军事领域实现有国际影响力的大成果”。这是王泽山科研生涯的终极目标。他告诫研究团队:“一定要有超越意识,不能一味跟踪国外的路径,做简单地仿制研究,而是要做出真正有水平的研究成果。”王泽山一生的研究都定位于此。用中国工程院院士刘怡昕的话说,王泽山的研究成果不是国内领先、国际先进,而是真正意义上的国际领先。

  让王泽山获得2016年度国家技术发明奖一等奖的“等模块装药技术”,曾是国外历时多年因无法突破技术瓶颈,被迫中断的一项研究。“仅用一种单元模块究竟能不能实现火炮射程的全弹道覆盖?这个问题我连续地思考了三年。最后在思考中设计出补偿装药的技术方案,解决了这一难题。”王泽山说。这样一来,我国火炮的射程提高20%以上,或最大发射过载有效降低25%以上。“在同类火炮比较中,只有比对方射程更远一点,才能在战争对抗中保持优势地位。”团队成员、南京理工大学化工学院研究员堵平说,“正是这样一公里一公里地提升和攻克,如今,采用南理工火药装药研究成果的火炮,其射程是世界同类火炮中最远的。”

  3、扎根中国大地做学问

  王泽山常说,“搞科研,不能满足于获得了什么奖,申请几个专利,或发表几篇论文,应该想办法把项目转化为工业化生产”。为了促进军工项目向民用转化,王泽山真正做到了“扎根中国大地做学问”。

  山东银光集团公司是国内生产先进民爆产品的企业,由于该企业生产的起爆器要使用到火炸药,为了开发出具有市场竞争力的新产品,2012年他们找到王泽山寻求技术合作。从此,王泽山多次来到工厂里做试验,获取第一手的数据。

国家需要的就去做

王泽山在讲解3D打印新型材料结构。图片由南京理工大学提供

  从实验室研制的产品小样到企业工业化生产需要长期的试验。该企业总经理陈锐说:“从安全的角度来讲,如果没有王院士的指导,即便是产品小样试制出来了,我们还是不敢大规模组织生产。因为不清楚采用的火炸药跟原装药的共融性如何,混合之后的特性是什么,能不能在自动化生产线上安全生产?大家的心里都没底。”为了解除这个顾虑,王泽山每一个步骤都具体指导,还亲自制定了《安全操作规程》,严格每一道工序的操作规范。

  由于前期的试验产品性能与工厂实际生产的产品在原料配比上存在一些差距。王泽山和他团队的成员就带着工厂的技术人员到一些军工企业去做实验,到靶场去试验,逐步使产品的爆速基本与工厂用好炸药配方产品的性能持平。

  当时,很多人知悉了这项研究,开出了诱人的高价,找王泽山寻求合作。但王泽山不为所动,他说:“做人要有诚信,我已经签了合作协议,就不会考虑再给别人。”项目鉴定的时候,有人建议王泽山,如果只鉴定产品不鉴定工厂生产线,鉴定结果就可以得到更好的评价。但王泽山拒绝了,他一定要将产品连同生产线一起进行鉴定。“我个人的荣誉不重要。”他说,“成果真正投入生产,才是最重要的。”

  在王泽山的努力下,作为工信部立项的民品开发项目,该项目2017年7月份通过了工信部含火药起爆器科技成果的鉴定。该项技术使退役的火炸药在民用起爆产品里得到了更加广泛的使用。这一项成果,预计能为我国带来大约1.5亿元的产值,正式投产后,预期成本至少能比原来节约大约30%。

[责任编辑:赵清建]

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