长弓

隐身战机歼-20、“神舟”系列飞船、“东风”系列导弹……这些国之重器在横空问世前,都出自同一个“摇篮”——风洞技术。着名力学家俞鸿儒,潜心研究风洞技术60多年,取得了一次次重大突破和举世瞩目的成就,为我国航天航空事业的发展立下了汗马功劳。

师从名家,实验室爆炸却受到表扬

俞鸿儒出生于江西省广丰县(现为江西省上饶市广丰区)。1949年从上海同济大学数学系毕业后,他又到大连工学院机械系深造,后留校担任助理教授。

1956年,着名力学家郭永怀突破重重阻力回国,与钱学森一起创建了中国科学院力学研究所。同年,28岁的俞鸿儒慕名考进“力学所”读研,跟随导师郭永怀从事“激波风洞”的建造。风洞被称作“飞行器的摇篮”,能人工产生可控制气流,用来模拟飞行器在空中飞行的复杂状态,从而发现设计缺陷并改进。飞机、导弹、太空飞船等,无不在风洞里“千吹百炼”之后,才能上天。

因为表现突出,刚入所10个月,俞鸿儒就被指定为风洞研究组组长。成为组长后,俞鸿儒肩上的压力很大。当时风洞设备的研制,国内几乎还是一片空白,连导师郭永怀也没有相关的经验。因此,具体工作需要俞鸿儒带着团队去闯。

国际上的风洞建造费用高昂,工艺要求也高,需要投入大量资金和设备。当时的新中国经济基础薄弱、电力短缺,无法效仿国外风洞的发展路线。余鸿儒选择了更加省钱的氢氧燃烧驱动方式,但这种方式极易发生爆炸,危险程度非常高。经过论证,郭永怀同意了这条充满风险的技术路线,只提了一个要求:防止人员伤亡事故发生。他的担心很有预见性,实验还真就出事了,而且发生了好几次!

其中最严重的一次,爆炸产生的高压将实验装置的一个大零件轰了出去,继而打穿了试验厂房的墙体!幸运的是,当时屋里没有人。这是因为俞鸿儒知道风险的存在,每次点火试验时,都注意清场,让所有人跑到远处。

实验室每一次发生爆炸后,俞鸿儒非但不会受批评,反而会受到钱学森、郭永怀等导师的表扬:“只要人不受伤,在失败中摸索出经验来就好,发生意外了我们担着。”有导师兜底,俞鸿儒更大胆往前冲。在一次次反复试错中,俞鸿儒终于带领团队取得了首个大成果——1958年,我国第一代激波管研制成功!

精打细算,建成中国第一座大型“风洞”

在先后研制成JF4型和JF4A型激波风洞后,俞鸿儒团队又开始攻关中国第一座大型高超声速风洞——JF-8,它的设计尺寸和参数都看齐国际水平。然而,当见到JF-8的设计图后,一向和蔼的郭永怀脸色阴沉。此前北京大学做过一个风洞,个头比JF-8小,光加工费就花了80万元,JF-8花费岂不更多?然而,一年半后,沈阳重型机械厂按图纸制造出了JF-8。当得知它的加工费仅用了8万元,郭永怀眼里放光,感叹自己的弟子太会精打细算了!

1968年的一天,俞鸿儒去兵器科学研究院,想借一台闪光相机做实验。对方领导很诧异,在这个特殊时期,居然还有人借仪器做实验?那人也很好奇,就跑到实验室参观了一下。

一看俞鸿儒真在做实验,对方领导竟说:“仪器就给你们用吧。”就这样,一台价值30万美元的闪光相机就可以长期使用,这给缺少经费的激波管组解了燃眉之急。

1991年,俞鸿儒被评选为中科院院士。他用半生心血开拓出的风洞技术,开始成为回馈他人生的礼物。与此同时,为了开展超高声速飞行试验,发达国家纷纷筹建大型自由活塞驱动高焓激波风洞。俞鸿儒却颠覆性地提出,用爆轰驱动的方式产生高焓实验气流!他的想法来源于20年前那一次次发生在实验室里的爆炸。利用爆轰研制高性能的激波风洞,在俞鸿儒之前,世界上还从未有科学家提出过这种大胆设想。因为爆轰是极其可怕的,俞鸿儒在前期的研究中,要想尽一切办法防止它出现,而此时他逆向思考,为何不利用爆轰产生的巨大威力,作为新的动力进行风洞试验?

但他这个超前又“疯狂”的想法,遭到了一致反对。俞鸿儒却没有放弃,而是坚信实践才是检验真理的唯一标准。他说:“我不怕反对。没人反对,可能是平庸的工作。”

1998年,俞鸿儒终于率队建成了国际上第一座爆轰驱动高焓激波风洞——JF-10。

薪火相传,白发院士甘为年轻人“铺路”

当时全世界都认为,激波风洞的试验时间只有几毫秒时,俞鸿儒却提出要建高超声速复现激波风洞,并达到100毫秒的试验时间。他认为,唯有如此,才能让风洞实验状态从“模拟”跨越到“复现”,在地面上完全营造出高超声速的飞行条件。

2012年5月,在俞鸿儒的指导下,力学所还真建成高超声速复现激波风洞——JF-12。它总长265 米,仿佛一条地面巨龙,可复现5~9倍声速的飞行条件,是全球第一座大型高超声速激波风洞,整体性能处于国际领先水平!

俞鸿儒也像当年的导师们一样,成为下一代年轻人的引路者。在JF-12等大型风洞的研制项目中,他大胆放手,让一些优秀的青年科学家去施展才华,自己只负责指导工作以及全局把控。

当JF-12获得国家科技进步奖时,俞鸿儒却将自己的名字写在了最后,把显赫位置让给年轻人。他坦言道:“工作要一代一代接下去。他们做完这个项目,有了成就感、威望和威信,以后的工作就好开展了。”

2019年国庆阅兵式上,“东风-5”弹道导弹霸气出场,它也曾在俞鸿儒研制的风洞设备中进行过多项测试。当天,有记者采访俞鸿儒:“看到东风-5弹道导弹经过天安门广场主席台时,您内心是什幺感受?”他含笑摆手说:“我们只是帮了一点忙,主要工作还是人家做的。”

2024年4月8日,96岁的俞鸿儒院士被评选为 “2023年感动中国人物”。评委会给予他的评价:“做别人不敢做的,做别人做不成的,他独辟蹊径,一往无前。拨开科学的雾,荡去岁月的尘,我们看到一位科学家黄金般的心。”