钱七虎:科技铸盾六十年,强军报国终不悔
[概况]
钱七虎,1937年10月出生于江苏昆山,防护工程专家,中国工程院院士,陆军工程大学教授。
60多年来,他一直从事防护工程研究和人才培养。他建立了我国现代防护工程的理论体系,解决了空中核武器、触地、透土爆炸、新型透土弹的穿爆等工程防护的几个关键技术问题,为我国各个时期防护工程的建设和发展做出了突出贡献。曾获全国科学大会重大科技成果奖1项、国家科技进步奖1项、国家科技进步奖1项、国家军队科技进步奖1项、国家军队科技进步奖2项、国家军队重大科技贡献奖1项、贺李基金会科技进步奖等。
南京古城黄昏时寒冷,北风凛冽。在中山脚下,在解放军工程大学的拐角处,有一座小楼。几名研究人员正忙着研究一种类似锅炉的装置。
这个看似简单又不显眼的设备有一个特殊的功能。研究人员可以用少量普通炸药来模拟核爆炸产生的冲击波压力的作用,并据此研究相应的防护技术。
这是中国唯一的“爆炸冲击与防灾减灾国家重点实验室”。这座小楼的神秘装置是由中国工程院院士和钱七虎教授亲自设计的,在我国保护工程的研究和设计中发挥了不可替代的重要作用。
钱七虎是中国现代防护工程理论的奠基人、防护工程学科的奠基人、防护工程科技创新的领军人物,中国工程院第一院士、陆军工程大学教授、著名防护工程和岩石力学专家。
为一枚钉子而奋斗,为一面盾牌而奋斗60年。他毕生致力于为中国坚不可摧的“地下钢铁长城”做出不朽的贡献。今天,他用*坚不可摧的“盾牌”赢得了中国科学技术领域的最高奖项——国家最高科学技术奖。
在这些多事之年,我们决心加强我们的军队,为我们的国家服务。
1937年10月,在一艘小船上,一个小小的生命诞生了。他被命名为“七虎”,因为他是家里第七大的。
那一年,淞沪会战爆发,日本侵略者占领了上海。血腥的战争迫使邻近江苏的昆山人民*。在那个暴风雨的时代,钱七虎出生在他母亲的航班上。
“被日本侵略者杀害的游击队的尸体陈列在学校操场上,美国军队残忍地杀害了一名三轮车司机……”70多年前的场景仍然困扰着钱七虎。
解放后,依靠*拨款,钱七虎完成了中学学业。新旧社会的强烈对比在他心中深深地埋下了他决心向党报报道的种子。
1954年8月,钱七虎进入哈尔滨军事工程学院大门,成为哈尔滨军事工业大学成立后招收的第三名学生。他18岁加入中国*,开始了他忠诚为*服务的光辉人生。
1954年,他被护送进哈尔滨军事工程学院。
“当时,因为我必须处理黄土铲,所以没有保护工程专业的候选人,但我总是服从组织的分配,让我学到我学到的东西。”钱七虎说,他在大学六年里只回家一次,每年都被评为优秀学生。他是整个年级中唯一一名优秀的毕业生。1960年,钱七虎被选中到前苏联莫斯科的库比雪夫军事工程学院学习。
1961年在莫斯科库比雪夫军事工程学院学习
1965年,钱七虎留学归来。从此,为国家铸造一座坚不可摧的“地下钢铁墙”成了他毕生的职业追求。直到现在,82岁的他仍然坚持生活和学习,不知疲倦地把自己的智慧贡献给国家和军队。
“作为一名科技工作者,只有永远不忘记自己的首创精神和感恩之心,把个人理想与*的需要、民族的前途和命运紧密联系起来,才能有所成就,有所价值!”
回顾自己80多年的人生历程,从经历旧社会的侵略和欺凌,到满怀激情地进入中华民族伟大复兴的新时代,从经历翻天覆地的沧桑,到在个人愿望和组织需要时做出无数无悔的选择,钱七虎表达了自己的深切感受。
科技支撑打造钢城盾
20世纪70年代初,戈壁沙漠深处有很大的噪音,沙漠中升起了蘑菇云...当人们欢呼庆祝时,一群穿着防护服的科学研究人员冲进核爆炸中心调查爆炸现场,钱七虎是其中之一。
“世界上所有的事物都是与生俱来的,相互抵触。矛必须有盾。”当时,我国面临严重的核威胁环境。在钱七虎看来,如果核弹是军事斗争中的锋利“长矛”,那么保护工程就是一个坚固的“盾牌”。
“这个保护工程是我们国家的地下钢墙。矛已经升级了,我们的盾会及时升级的。”从那以后,他从未动摇过自己的人生目标,那就是为自己的国家设计一个不会被摧毁或炸毁的“钢铁城市盾牌”。
20世纪70年代初,飞机机库防护门的相关设计和计算都是手工完成的,计算精度低,效率低。钱七虎受命设计空军大跨度机库钢筋混凝土防护门的研究和设计任务。他率先引进有限元计算方法,加班翻译整理了10多万字的外文资料,通过当时中国最大的晶体管计算机的计算,成功设计出跨度最大、阻力最大的机库门。
在图书馆查找信息。
“当时,中国的武器装备与美国和苏联有差距,所以我们是以‘防御’为基础的。我主持设计和计算了一个空军最大的地下机库大门,它的跨度最大,阻力最大,能抵抗核爆炸冲击波,具有原子弹爆炸的最高压力。”
在攻防对抗过程中,“矛”和“盾”总是相互碰撞。特别是,世界军事大国已经开始研制精确制导钻地炸弹,对保护工程构成了巨大威胁和挑战。
出于这个原因,钱七虎决定对保护武器免遭深钻进行系统研究。通过对前苏联解密的地下核试验等大量数据的调查研究,经过近千次的详细演绎和计算,他创造性地提出了修建深层地下防护工程的总体构想,带领团队开始了一段艰难的旅程。
实验室科研项目的数据分析
组织教师研究和讨论重大问题
有志者事竟成。经过十几年的研究,他和他的团队克服了一个又一个的困难,建立了断裂带内的有限内摩擦模型,研究了地面冲击诱发工程地震的不可逆运动规律和深部施工中的灾害孕育和演化机制,为反钻核武器防护工程的设计和施工提供了理论依据,为我国战略工程的安全安装了“金钟罩”。
在室外爆炸测试现场
用独特的眼光重塑地下新城
“90年代初,“城市病”的问题并不突出,但钱先生让我研究地下空间,当时我还是不明白。”回顾20多年前做出的决定,陆军工程大学的陈志龙教授作为钱七虎的一名博士生,已经探索地下空间近20年了,他仍然钦佩导师的战略眼光。
当时,钱七虎敏锐地意识到交通拥堵、空气污染、城市内涝等问题已经在国外一些大城市出现,地上空间的利用跟不上人口的增长。然而,中国城市的规划和建设并没有充分开发和利用地下空间。如何利用地下空间使城市更加紧凑,是钱七虎必须面对的新的科学研究挑战。
钱七虎利用自己在地下工程研究方面的优势,开始从事相关的研究工作。率先提出发展地下城市空间和地下物流等创新理念,为解决我国城市可持续发展问题尽了最大努力。
南京玄武湖隧道施工指南
上世纪末,钱七虎带领团队完成了中国工程院第一个咨询与管理课题“21世纪中国城市地下空间利用与发展的战略与对策”。
钱院士于1999年首次提出开发利用城市地下空间的战略。现在,他关于城市地下空间开发、地下高速公路和地下物流的想法仍处于世界前列。”陈志龙说。
1999年,他参观了莫斯科地铁的胜利站
2000年,他参与撰写了中国第一部关于城市地下空间开发与利用的专著《中国城市地下空间的开发与利用》;2004年,他开创了城市地下空间整合规划的理论体系和实践探索。他组织编制了中国20多个重点设防城市的地下空间规划,极大地促进了中国地下空间的开发利用。他还主持了北京、深圳、南京和青岛等十几个城市的地下空间规划审查。
“要做科学研究工作,我们不仅要着眼于目前看得见的事情,还要着眼于国家的大局。什么对国家和人民有益,我们的兴趣和爱好应该关注什么。”谈到自己的经历,钱七虎坚定地说。
决心探索深部岩体
随着科学技术的发展,人类对地球内部的探索加深了。
目前,中国已建成地下2500米的水电站和地下1000米的煤矿。但是,在这种压力下,岩石容易回弹,开挖时容易发生岩爆(简称岩爆),造成人员伤亡。
“某水电站施工期间发生岩爆,发生了人员伤亡事故”,这一事故让钱七虎尤为担忧,也给科学界带来了一个全新的话题:深部岩石力学与浅层岩石力学完全不同。如果不加以研究和解决,它将限制人类探索地球深处的脚步。
2000年,钱七虎开始带领一个团队研究深层岩土力学。钱七虎说,地震、大变形和岩爆作为岩土工程的一个分支学科,都涉及和研究深部岩石力学。目前,深部岩石力学可广泛应用于高层建筑中,如土体爆炸压实、地震波预测、页岩气开采等。
2008年,南京长江隧道修建了一座盾构
“如果岩石爆炸,它将首先破裂,或者如果它不爆炸,它可能会破裂,但这可以预测。大连理工大学和中国科学院岩土力学研究所联合进行的测试表明,我们的微震监测和预测精度在80%以上,已经是非常显著的了。”他告诉记者,过去国外对岩爆的定性研究有限,而中国学者对应变型岩爆的定量研究取得了突破。“即将开工的川藏铁路的地质条件非常复杂,必须开挖大量隧道。我们可以利用岩爆的研究成果进行微爆探测,监测隧道开挖过程。”
2014年,指导地下工程现场施工
钱七虎认为,深部岩石力学学科的发展是由工程驱动的,目前中国有许多大型深部岩石工程建设,因此中国处于引领国际岩石力学发展的最佳位置。
在他的不懈努力下,中国岩石力学与工程学会近半个世纪来首次获得了国际岩石力学学会大会的主办权。在国际岩石力学学会现有的九个专业委员会中,有五名中国学者担任主席。
2011年,第十二届国际岩石力学会议首次在中国召开。
桃子和李子不说话,而是走自己的路。关于中国在世界岩石工程领域的实力,国际岩石力学学会前主席哈德森教授评论说:“中国在理论岩石力学和地表及地下岩石工程方面都处于世界领先地位。”
修身养性是最大的任务。
白发,和蔼可亲。这是钱七虎留给许多人的印象。
然而,许多学生提到了向钱七虎学习的经历,但感到“痛苦和有益的痛苦”,因为他们经常受到批评。他总是竭尽全力逐字逐句地研究学生的论文。他经常说,“如果我哪天不批评你,我会对你失望的。”
指导学员进行实验室测试。
“写论文不仅仅是为了获得学位。你的科学研究成果应该应用于实践。你不应该粗心大意。理论和技术都应该经得起实践的检验。”
1996年,当赵悦堂把他的博士论文的第七次修改稿交给他的导师钱七虎时,钱七虎正准备去北京参加CPPCC。半个月后,钱七虎会后返回南京。当赵悦堂从他的导师那里拿回他的论文时,他发现里面充满了细小的文字。从观点和公式到表格和数据,几乎200多页纸的每一页都被增加、减少和修改了。在钱七虎的严格要求下,赵悦堂的论文做了四大调整。
在科学研究中,钱七虎从不为名利而竞争。学生们有时用他的名字写文章。他规定,他名下的所有文章都必须由他审阅,除非他写了,否则任何人都不允许拿第一名。有一次,一个学生未经他同意就发表了一篇论文,并签了名。后来,钱七虎严厉批评了这个学生。
在过去的几十年里,钱七虎在我国建立了一个保护工程学科和人才培养体系。培养了一大批长江学者、杰青、勘察设计大师等优秀人才。先后培养了55名博士生和40名博士后,培养了10多名国家科技人才。
“在他们80多岁的时候,他们有自己疯狂、坚实的北疆、南阳。磨刀霍霍几年来建立国防。黄娟、邓青、福舒安,布满星星,披着烈日。8日,一个三英尺高的讲台传递着老师的教诲,并升起了儒家的将军们。十步草,创国内外第一清单。如果你的计划没有错,你可以赢得功勋,铸造利剑,打破金刚。”听到获奖的消息,来自钱七虎的学生陆亚鲁写下了这个词。她说她很高兴在自己的生活中遇到了一位大师,并找到了前进的道路。