“国家最高科技奖得主王泽山：中国一代火炸药之王”

1月8日上午，2017年全国科学技术奖励大会在北京人民大会堂隆重举行。南京工业大学王泽山院士获得国家最高科学技术奖，并代表获奖者发言。*主席向王泽山院士颁奖。

提到南京科技大学的王泽山院士，自然会让每个人想起几十年来一直“有能力”制造炸药的“多冠王”。王院士参与了多项国防重大课题，为我国军用爆炸装置的发展做出了突出贡献。在这些众多的成就中，又有几项成就使我国的军用爆炸装置行业成为世界领先。这就是“废旧火药和退役废炸药库存再利用技术”(1993年获国家科技进步奖一等奖)、“低温系数推进剂、装药技术及加工技术”(1996年获国家技术发明奖一等奖)、“远程模块化推进剂装药技术”(2016年获国家技术发明奖一等奖)和“低过载推进剂技术”。

将过期炸药转化为其他有用的化学产品是王泽山院士的《过期炸药和报废炸药库存再利用技术》。通过适当的处理和化学反应，可以从炸药中获得近30种民用产品。

众所周知，工业产品有保质期。在保质期内使用，可确保产品达到或基本保持与出厂标准相同的效果。然而，一旦超过这个时间，由于环境因素和产品本身的性质的变化，该产品就不能再使用，爆炸物也是如此。如何处理过期炸药已成为世界军用火工品行业的一个长期问题。以统一的方式销毁过期炸药是国际上的普遍做法。这种方法不仅浪费，而且污染环境，既费时又费力。

王院士的“过期火药和退役废弃炸药库存再利用技术”解决了火工品行业一系列长期存在的问题。对原有的危险、有害的炸药和推进剂进行无害化处理，处理后的产品也可以加工成有用的产品，增加附加值。

爆炸破坏不仅危险，而且污染环境。

谈到“低温度系数推进剂装药和加工技术”，有必要简要说明炸药的基本性质，即炸药的温度系数。对于我们常见的火工品，无论是火药、炸药还是固体火箭推进剂。这些需要通过燃烧释放能量的高能材料都有一个问题。也就是说，由于材料本身的不同性质，其燃烧性能在不同的温度条件下会发生明显的变化。伴随燃烧过程的温度变化系数可以称为温度系数。

说到实战，我们不难发现。在极端环境条件下，炸药和推进剂会受到温度的影响，并确实会产生很大的性能差异。尤其对于推进剂，火炮和火炮的瞄准基准通常是在正常情况下射击时制作的射表。温度变化带来的燃烧性能变化将严重影响不同温度条件下的拍摄曲线，进而影响拍摄精度。对于高膛压火炮，尤其是主战坦克上的火炮，如果所使用的推进剂在外界环境温度变化时能保持稳定的燃烧特性，不仅能大大提高射击强度，而且还能在一定程度上进一步降低主炮的质量，从而提高坦克的整体性能。众所周知，主战坦克内部的空间非常有限。为了保证弹药的运载能力和内部空间，需要严格控制弹药架和枪尾的尺寸。这也意味着每发弹药所能携带的推进剂的体积非常有限。同时，由于枪尾的尺寸也是有限的，枪膛的内部空间和枪能够承受的压力条件也是非常苛刻的。在这些非常严格的条件下，如果推进剂在不同环境条件下的燃烧有很大偏差，如果低于正常值，只会影响射击精度，如果超过标准水平，很可能会造成射击事故，这是非常危险的。

中国制造的125支步枪现在藏在南京工业大学的武器博物馆里。坦克炮管相对较厚的壁是为了确保在高膛压力下射击时不会发生大的变形，并稳定推进剂的燃烧曲线，这在控制坦克炮管的重量方面起着至关重要的作用。

在保证安全的前提下，如何充分燃烧推进剂，释放尽可能多的能量，使穿甲弹在保证成本和加工难度的同时，获得预期的动能。这些都是发展坦克穿甲弹推进剂的困难。早些年，我国也试图从国外引进相关技术。20世纪80年代，我军配套使用的高射炮仍然是各种型号的牵引式高射炮，直径为37毫米。虽然有移动式双发57毫米高射炮和自行式双发37高射炮正在研制中，但缺乏对抗假想目标强大空军力量的有效对策，尤其是新一代武装直升机。20世纪80年代末，中国和瑞士公司伊莱航空(Eli Air)签订了一份新型双管35毫米高射炮的进口合同。

国产双管35毫米高射炮

在与瑞士公司就引进该项目进行谈判时，为双35高射炮生产配套弹药的公司提出，他们拥有一种全新的“零梯度推进剂制造技术”。这项技术当时受到了国内技术人员的重视。随后，华东理工大学(现南京工业大学)的王泽山教授团队已经提交了该项技术的项目立项申请，最终得到了相关方的支持。几年后，他们克服了炸药和炸药领域的难题，获得了1996年国家技术发明一等奖。1999年王教授还被授予中国工程院院士称号。“低温系数推进剂装药及加工技术”使王院士成为国家科技进步奖和国家技术发明奖的“双王”。

应该注意的是，低温度系数推进剂技术虽然与国外相关技术达到的目标一致，但在实施方法上与国外相关技术有很大的不同，是一项完全独立于创新的新技术。

远程模块化射击装药技术是火炮系统现代化的重要发展方向。通过推进剂的模块化设计，可以简单地调整发射药的装填量。实现“高效毁伤、精确打击、快速反应、火力压制”的模块化化学补给技术发挥了重要作用，该技术也已在我国多种类型火炮中得到应用。

“低过载推进剂技术”是火炮发射精确制导武器发展的最后一个障碍。我们都知道，当枪发射射弹时，火药气体燃烧和膨胀产生的能量会在几毫秒内将射弹推进到音速的几倍。在这个过程中，弹丸将承受十几倍甚至几十倍的过载。对于采用传统机械引信的弹丸，也会出现因发射振动或过载而导致机械引信失效的问题。然而，在炮弹上安装现有的精确制导装置，电子设备，尤其是惯性制导用的惯性测量单元，很难承受如此大的过载，而其他设备也能承受发射过载的问题。然而，如果射击过载随意减少，由于枪是作为射击工具使用的，其枪管长度是有限的，过低的过载将严重影响枪口动能和枪的射程。为了使火炮能够发射精确制导武器，有必要研制适用于制导武器的低过载推进剂。只有结合模块化组装技术，炮兵才能在信息时代获得新的作战能力。

但是，采用“低过载推进剂技术”后，在壳体离开燃烧室的动能基本不变的前提下，壳体承受的过载可以有效地减小到制导设备能够承受的范围内。新世纪以来，我国已经安装了多种类型的精确制导炮弹。陆军不仅使用155毫米和122毫米激光/卫星制导炮弹压制火炮，海军和坦克炮射导弹也使用76毫米和130毫米精确制导炮弹。这些制导弹药的发展与低过载推进剂密切相关。

除了这些军工产品，王泽山院士还在烟花爆竹等民用爆炸品和其他化工产品领域取得了成就。这还包括用于采矿和建筑的民用炸药、引爆和引爆产品、射钉枪和一些非致命武器。这位献身国防事业60多年的老人可以说是我国真正的“炸药之王”。

(图片来自南京工业大学官方微信平台，版权归原作者所有。)

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