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【人民需要这样的科学家19】给咱的飞机装上“中国心”

来源:光明网-《光明日报》2025-08-10 03:25

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  【人民需要这样的科学家19】

  光明日报记者 崔兴毅

  7月31日,“无尽探索:中国的航天、航空及航海”展览在香港科学馆开幕。一位耄耋老者的致辞让人动容。他讲起“玉龙”发动机,就像在讲自己心爱的孩子。

  他是尹泽勇,中国工程院院士、“玉龙”发动机总设计师。

  航空发动机是飞机的“心脏”,被誉为现代工业“皇冠上的明珠”。在我国航空发动机谱系中,“玉龙”率先打破了国外对先进发动机技术及产品的封锁。

  “玉龙”是怎么横空出世的?

  这要从40多年前,那个曾经横亘在中国科学界的“老问题”说起——

  自主还是跟随,创新还是沿袭?面对新组建的中国陆军航空兵提出的技术需求,访学归来的尹泽勇心里清楚:核心技术买不来,只能靠自己干!

  预研攻关刚一展开,随即而来的就是“五高”难题:高温、高压、高转速、高载荷、高可靠。

  什么意思?尹泽勇以一台涡轴发动机为例来讲解,直径半米、长度1米左右,里面却要“塞”进好几级压气机、涡轮和燃烧室,外加复杂的燃滑油系统、电子控制系统。工作空间狭小,工作环境恶劣,航空发动机的设计、制造和试验能不困难?

【人民需要这样的科学家19】给咱的飞机装上“中国心”

尹泽勇 中国航发供图

  更为棘手的是,发动机工作时,燃烧温度高达1700摄氏度左右,“这样的温度,足以让人类目前研制的所有金属材料灰飞烟灭”。事实上,现有发动机采用的高温合金涡轮工作叶片材料,其最高承温也仅为1100摄氏度,因此,必须设置“迷宫一样”的冷却通道。

  “如果近距离观察过航空发动机,一定会惊叹于我们人类的巧夺天工!加工精度之高,超出许多机械产品几个量级,堪比精美珠宝加工。”尹泽勇说。

  但这,还不是最难的!

  “玉龙”研制对标世界一流发动机,结构与强度是重中之重。尹泽勇敏锐地将“有限元”这一前沿学科引入研究。然而,这项工作的核心——大规模计算,只能在拥有大型计算机的上海、北京等一线计算中心完成。为了保障研究进度,尹泽勇不得不长期频繁奔波于株洲、上海、北京之间。

  那时用老式计算机,要对着机器“吐”出来的一串串纸带、一张张卡片,检查每一行程序和每一个数据。为了争取更多的上机机会,他天不亮就起床赶往计算中心,一直干到晚上,错过两顿饭是常事,有时计算被卡住时,愁得吃不下饭,胃痛的病根也就此落下。

  42岁那年,因多次出血到医院检查,才发现胃溃疡已很严重。后来,怕失血过多造成贫血影响工作,尹泽勇选择接受胃切除手术。如今谈起来,他却轻松地自嘲:“这样,我才能做到老来瘦呀。”但在当年,他脑子里只有一个念头:与时间赛跑,不能受病痛干扰。

  靠着这股劲儿,尹泽勇和团队硬是将一个又一个“不可能”变成“可能”——2010年“玉龙”研制成功,2013年获得了国家科学技术进步奖一等奖!

  但,尹泽勇没有松劲。

  “世界航空发动机大踏步发展,并没有因为我们的追赶而放慢脚步‘等一等’。要用十几年的时间完成人家几十年、近百年做过的事,我们要补的课很多,不能亦步亦趋。”在尹泽勇心中,“真正的考验”,是发动机长期稳定可靠。

  中国航发湖南动力机载研究所结构强度研究部部长米栋清楚地记得,他第一次接触多学科设计优化,对尹泽勇说:“这个方向国内几乎没做过,把精力转向这个方向,我心里没有底。”

  尹泽勇听后没批评他,而是让他思考3个问题——

  现在“有限元”方法在航空发动机研制中的地位怎么样?如果向前推20年,“有限元”方法在航空发动机研制中的地位怎么样?从大家都不看好“有限元”,到现在发动机研制离不开“有限元”,团队在这几十年中成功的法宝是什么?

  这次思考是改变米栋一生发展轨迹的重大转折,让他学会了在困难面前不要逃避,认准一件事就要坚持下去。

  “暂时放过一个问题,表面上看似能加速前行,但最终需要花费的时间与代价,往往会更为沉重。”在尹泽勇眼中,“缩短时间最有效的方法是真正掌握规律”,他主张“每一个结论、每一条意见,都应当有坚实的依据、充足的证据作为支撑”。

  今年3月17日,百千瓦级混合动力系统原理样机首次挂飞试车成功,探索了国产混合动力系统自主研制方向路径;7月1日,3D打印极简轻质微型涡喷发动机配装试飞平台完成首次挂飞试车验证,填补了国内该技术方向整机工程应用的空白。

  从“能用”到“好用”,突破仍在继续……

  在中国航发湖南动力机械研究所的档案室里,一份份泛黄的设计手稿和试验记录,浸透着从尹泽勇那一代人开始,所有为这颗“中国心”奋斗过的科研人员的汗水和智慧——

  他们中有在高温、高噪研发台旁,连续值守数十小时记录数据的“铁娘子”;也有背着沉重的测试设备,在狭窄的机舱和危险的试飞现场穿梭,只为获取第一手数据的年轻人;无数个节假日,“玉龙”团队的灯光亮到深夜,不少人连续几年都没回老家过年团圆……他们常年与机器和数据为伴,加班加点成了家常便饭。

  曾有人想为尹泽勇写传记,他看了部分初稿,说“拔高了,离谱了”,当场毙掉。

  偶尔见诸报端的尹泽勇,也只是几个“简单”的第一:主持研制成功我国第一型自行研制并设计定型的涡扇发动机、主持研制成功我国第一型独立自主研发的涡轴发动机、主持研制我国第一个商用大涵道比涡扇发动机验证机,等等。

  尹泽勇至今仍战斗在科研一线:“作为一个‘80后’,我希望与最具创新活力的年轻同志在一起,继续奋斗,让咱的飞机,装上更强劲的‘中国心’。”

  《光明日报》(2025年08月10日 01版)

[ 责编:邢彬 ]
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