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强国脊梁:爆炸力学“开拓者”郑哲敏

2019-08-23 | 来源 公号“中国青年网”2019-08-16 |

新中国成立70周年,我国爆炸力学经历了从无到有的历史性突破。漫漫求索之路,我们不能忘记一个人,他就是中国爆炸力学的开拓者郑哲敏。

“郑是我最好的学生之一,他不仅天资聪颖,思路开阔,并且工作极其努力,而且尽职尽责,假以时日,他将成为应用科学领域出色的科学家。”这是70多年前,“中国近代力学之父”钱伟长写给郑哲敏推荐信里的一段话。

今天,让我们走进郑哲敏的传奇人生。

想“炸”出汽车零件,却被“请出去”

1947年,清华大学机械工程系高材生郑哲敏获得了前往美国加州理工学院深造的机会。在美5年时间,他师从钱学森,开始在力学研究领域崭露头角。

本来在美国拥有大好前途的郑哲敏,一毕业就做出了回国的决定。几经周折,直到1955年2月,31岁的郑哲敏踏上了归国之路。

郑哲敏(右)与郭永怀(左)交流。资料图

1955年4月,郑哲敏进入中国科学院工作。当时,我国工业正面临着一个棘手的问题,由于缺少万吨水压机,我国的加工工艺水平无法提高。既然爆炸能够在瞬间产生巨大的冲击力,何不把需要的零件“炸”出来?于是郑哲敏来到了北京汽车厂。“那时候有点盲目感,结果一炸,钢板就像块布一样稀巴烂了,根本达不到汽车零件的精度要求,后来我就被人家客气地请出去了。”

当时国内很多人都觉得,郑哲敏的这种想法是天方夜谭,人怎么能够控制爆炸呢?但是让所有人都没有想到的是,仅仅几年时间,这位被“请出去的人”,就用事实作出了最强有力的证明。

拓荒“爆炸力学”创造教科书式经典

1960年秋天的一个下午,在中国科学院力学所的篮球场上,一声预计中的爆破声之后,一片薄薄的铁板被炸成了一个小碗。这是郑哲敏他们做的一次爆炸成形实验。它的结果让钱学森和郭永怀兴奋不已!钱学森拿着小碗给大家看:“可不要小看这个碗,我们将来卫星上天就靠它了。

随着这次“小碗实验”的成功,1962年,在中国科学院,一个新兴的专业就此诞生,钱学森起名为“爆炸力学”,其创始人便是郑哲敏。

而后几十年,郑哲敏用一次次“里程碑”式的科研突破,让人们真正认识到了“爆炸力学”的神奇威力。

国家需要什么,就做什么

郑哲敏回国前夕,钱学森曾对他说:“国家需要什么,我们就做什么。”这句话,郑哲敏记了一辈子,也做了一辈子。

“爆炸力学”可以制造火箭零部件。上世纪50年代,我国正在紧锣密鼓地进行着“两弹一星”的研制工作,由于加工工艺落后,很多形状特殊的关键零件无法制造,这成了火箭上天的一个大障碍。

郑哲敏(右二)与科技人员讨论工作。资料图

经过3年的努力,郑哲敏成功阐明了爆炸成形的主要规律,并用爆炸成形的办法生产出技术要求很高的火箭零部件。随后,郑哲敏团队又制造出高精度卫星火箭部件,解决了当时我国航天事业的重要难题。

“爆炸力学”可以预测核爆炸威力。1964年,我国开始地下核试验预研,需要预测核爆炸究竟有多大威力。郑哲敏利用预报核爆炸当量的方法,成功将核爆炸极为复杂的过程浓缩在数学方程式中,提出了“流体弹塑性模型”,成为了爆炸力学学科的标志,至今仍是教科书中的经典理论。

“爆炸力学”可以增强武器装备的战斗力。新中国成立初期,我国常规武器落后的问题迫切需要解决。郑哲敏带领团队研究出了穿破甲弹爆炸的力学机理,得到了比国际流行的Tate公式更为有效的穿甲模型,通过改变坦克装甲的外形和材料,加强了它的防御能力。此后10年里,他先后解决了穿甲和破甲相似律、破甲机理、穿甲简化理论和射流稳定性等一系列问题,改变了我国常规武器落后的状况。

“爆炸力学”可以排除建筑海岸堤坝淤泥。上世纪80年代,国家急需港口建设,我国建筑海岸堤坝淤泥无法排除问题难以解决,郑哲敏带领研究团队无数次实验,最终创造出了爆炸排淤填实法、爆炸夯实法、爆炸挤淤泥法等水下软基处理方法,解决排淤难题。

他为爆炸力学所付出的努力,赢得了国内外力学界的广泛认可,1993年他被美国国家工程院授予外籍院士身份。

一个赤子的强国梦

2013年1月,郑哲敏荣获国家最高科学技术奖。面对500万的奖金,他却说:“有了这份名,就有了这份责任,我这么大年纪了,还能尽到多少责任?所以有点欠了什么完不成的感觉。”

“我从过去走到现在,并没有什么清晰的路线。但有一点是确定的,那就是富国强民的愿望。”把国家需要当做自己的专业,将青春埋首于科研一线,倾其一生,他都在践行着一个赤子的强国梦。如今,中国爆炸力学研究已走在世界前列,中国已傲然挺起脊梁!


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