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“80后院士”王泽山:一辈子只想做好一件事

科普小知识2022-01-08 21:48:21
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王泽山是一个标准的“80后”:他精力充沛,能飞起脚在建筑物上行走。他紧跟潮流,能熟练操作各种数字产品,能制作Flash和PPT,用手机应用买票和打出租车。他思维敏捷,是顶尖的国际军事科学家。

82岁的王泽山是中国工程院院士、博士生导师、南京工业大学教授。

2017年1月8日,在北京举行的2016年国家科学技术奖励大会上,王泽山院士荣获2016年国家科学技术发明奖一等奖,成为获得国家最高科学技术奖的“三冠王”。

在此之前,他曾获得1993年国家科技进步一等奖和1996年国家技术发明一等奖。20年后,王泽山再次登上领奖台。

王泽山说他是一个一生只能做一件事的人。62年来,这位炸药专家一直致力于提高炸药的性能。

追寻连科三大军事难题60年

王泽山再次获得国家科学技术奖的成就是他多年来攻克的世界兵器领域的一个技术难题。这项发明也使中国的火炮充电技术优于世界。

炮兵曾被称为“战神”。即使在当今以远程作战和打击为主的现代战争中,炮兵仍然扮演着重要的角色。

在常规战争中,如果没有远程和强大的炮兵支援,就不可能赢得主动。为此,世界上每个军事强国都争相投入大量资金来发展高性能火炮。

然而,决定枪的威力和射程的一个重要因素在于它所使用的高能材料的性能,即炸药和推进剂。

为了提高火炮射程,通常采用两种技术方法:延长炮管长度和增加火炮工作压力(膛压)。然而,延长枪管的长度会降低枪的机动性,增加膛内压力会增加膛壁的厚度,否则会发生膛内爆炸。

据了解,美国、英国、法国、德国和意大利的科学家联合开展了模块化充电研究,耗资巨大,历时多年。然而,研究被中断了,因为他们无法突破技术瓶颈。

令人自豪的是,这个难题已经被中国人成功地解决了。

1996年,61岁的王泽山因其低温能量敏感技术获得国家技术发明一等奖。此前,该奖项已空缺多年。

获得“双王”称号后,王泽山开始瞄准另一个全新的研究领域。

远程模块化射击装药是火炮实现“高效毁伤、精确打击、快速反应和火力压制”的关键技术,也是火炮系统现代化的重要发展方向。

已经到了退休年龄的王泽山,用了20年的时间,利用他以一种新的方式创造的新的充电技术和弹道理论,开发出了一种具有普遍适用性的全等式模块化充电技术。

该技术在不改变火炮整体结构和不增加膛内压力的基础上,通过有效提高火药能量的利用效率来提高火炮射程。它的炮口动能和射击参数全面超过了当时世界上最先进的南非高压火炮。它的发射能力已经达到同类型新一代火炮的水平。

根据王泽山独创的补偿装药理论和技术方案,火炮只需一个操作模块就可以覆盖整个射程,从而大大提高了远程火力的打击能力。

经实践验证,应用王泽山技术发明后,我国火炮射程可提高20%以上,最大射击过载可有效降低25%以上。此外,该技术的应用不仅使弹道性能全面超过其他国家同类火炮,而且减少了炸药的火焰、烟雾和有毒气体对操作人员和环境的影响。

这种提高我国主战武器火炮性能、确保我国在世界上领先地位的核心技术,已经广泛应用于我国各种武器和型号的研制中。

科学研究和创新不走寻常路。

王泽山坦言,他不喜欢走别人走过的老路。他经常教导研究团队:“我们必须有一种超越感,而不是盲目地跟随国外研究,简单地复制研究,并做出真正高水平的研究成果。”

这种创新精神走过了不同寻常的道路,贯穿了他60多年的科研生涯。

1954年,19岁的王泽山高中毕业后申请了哈尔滨军事工程学院,选择了最不知名的炸药专业。

20世纪60年代末,学校建立了电子计算机系统。作为该校第一位使用计算机解决实际工程问题的专家,他将计算机技术和列线图设计原理引入火药教学、科研和火药制药系统,并发展了“分析设计”、“表格设计”和“列线图设计”的理论和设计方法。

20世纪70年代末,王泽山撰写了50万字的《推进剂应用理论》,阐述了一种新的装药技术和一种新的设计计算方法。

此后,王泽山迎来了他的科学研究的“爆炸”。

从1985年到1990年,王泽山率先攻克了许多废弃炸药和爆炸物再利用的关键技术,为消除废弃含能材料的公害提供了技术条件。这项技术获得了1993年国家科技进步一等奖。

从1990年到1995年,王泽山通过研究推进剂燃烧补偿理论,发现了低温含能材料,解决了推进剂的长期储存稳定性问题,显著提高了推进剂的能量利用率。高能材料的低温感是当时国际上难以攻克的前沿技术。这项技术在1996年获得了唯一一项国家技术发明的一等奖。

从1996年到2000年,他发明了高能材料的高能量密度加载方法,提高了推进剂装药的输出功率。

从2000年至今,他又发明了模块装药和远程低膛推进剂装药,解决了国际军械领域长期存在的问题,建立和发展了相关的理论体系。该技术获得2015年国防科技发明奖特别奖和2016年国家发明奖一等奖。

除了这些重大的技术发明,王泽山的理论研究成果也很重。他的14篇学术著作和100多篇研究论文,为中国发射药学从相对单一的学科体系向火炮、弹丸、火药和弹道学的跨学科发展奠定了坚实的学术基础。

这位80岁的老人仍然坚持科学研究

王泽山说:“不要精于科学研究,不要追求短、平、快的项目,要实事求是,不要夸大。选择目标时不要轻易放弃,遇到问题时不要轻易放弃。”

“选题”是一个重要的科学问题,也是学习的重点。王泽山的选择原则是“客观需要,国际前沿,有能力解决”。

王泽山曾经研究过高能材料设计和装药设计。然而,由于他的精力有限,他最终放弃了材料设计,把主管设计作为他的主要研究方向。

1996年获得国家科技发明一等奖后,王泽山的目光投向了一个新的方向。他觉得他的身体和精力足以支持他攀登一个新的研究高峰。这一次,他花了20年时间来解决新的世界问题。

成为院士后,社会工作很容易耗费太多的时间和精力。王泽山一直很清醒:“在他的一生中,除了研究炸药和爆炸物,他什么都不擅长。我的生活已经离不开科学研究了。一旦你离开,你会觉得好像失去了生活的重心。”

在王泽山的一生中,从来没有过假期的概念。尽管他现在已经80多岁了,但他仍有1/2的工作时间在测试现场。他曾在军事企业、机构和科研机构中游遍全国。

许多实验,尤其是弹药性能的验证过程,必须在人口稀少和条件困难的情况下进行。不管天气有多冷或多热,他都坚持深入前线,亲自参加实验。

给研究小组成员杜平留下深刻印象的是,有一次他们去内蒙古做实验,当时室外温度达到零下27摄氏度。由于恶劣的环境条件,甚至用于实验的高速摄像机也“罢工”,但王泽山和其他人一样,在外面呆了一整天。经过一天的实验,年轻人平感到筋疲力尽。王泽山不得不在晚上检查各种实验数据,看看实验过程中有没有遗漏。

在过去的20年里,王泽山领导的科研团队完成了82个项目,培养了100多名医生,其中许多人已经成为科研的骨干。