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钱七虎:构筑“地下钢铁长城”

2019-03-20孙自法云利孝

风流一代·经典文摘 2019年3期
关键词:钱七虎防护门工程

孙自法 云利孝

2019年1月8日,著名防护工程专家、中国工程院院士、陆军工程大学教授钱七虎一身戎装在北京人民大会堂登上领奖台,领取2018年度国家最高科学技术奖。现场掌声雷动,向这位年逾八旬的“铸盾先锋”致敬。

抗战炮火中出生成长立志报国

钱七虎出生于1937年10月,那一年淞沪会战爆发,日本侵略者占领上海,血腥的战争逼迫邻近的江苏昆山人民流离失所,钱七虎就是在母亲逃难途中的一艘小船上出生,因家中排行老七,取名“七虎”。

在抗日战争的枪炮声中,钱七虎度过了穷苦的童年时期,也在他心中深深埋下了矢志报国的种子。

高中毕业时,钱七虎原本有直接选派到苏联学习的机会,但这时传来消息:国家急需一批军事人才,哈尔滨军事工程学院将在应届毕业的中学生中招收一批优秀毕业生。

一边是当时很多人梦寐以求的留学生涯,一边是使命召唤的家国责任,钱七虎毅然选择了后者。

从哈尔滨军事工程学院毕业不久,钱七虎1960年又被选拔到苏联古比雪夫军事工程学院留学深造。留学期间,他废寝忘食学习国外先进军事工程理论和专业知识,并以优异成绩获工学副博士学位。1965年钱七虎学成回国,便开始了他为之奋斗一生的中国防护工程领域科研教学工作。

上世纪70年代,中国西北人迹罕至的戈壁上传来一声巨响,一团巨大的蘑菇云在荒漠上空骤然升起……当人们欢呼庆贺之时,一群身着防护服的科研人员迅速冲进核弹爆炸中心勘查爆炸现场,年轻的钱七虎就是这群人中的一位。

钱七虎所进行的是一项全新的事业——核弹爆炸防护工程研究,这是一项开创中国核生化防护工程的崭新学科,其研究对象和测试方法在中国都属首次。“我有任务,走了。”在那些不分昼夜、紧锣密鼓工作的日子里,钱七虎和中国很多从事绝密工程的科学家一样,临走时只能给家人留下这6个字,之后几个月,他就从人间悄然“蒸发”。

正是秉持这种“舍小家,为国家”的信念,通过数十年艰苦努力,钱七虎领导建立了中国现代防护工程理论体系,解决了核武器空中、触地、钻地爆炸以及新型钻地弹侵彻爆炸等若干工程防护关键技术难题,对中国防护工程各个时期的建设发展做出突出贡献,为中国铸就坚不可摧的“地下钢铁长城”立下不朽功勋。

为国铸盾潜心构筑“地下钢铁长城”

在钱七虎看来,如果说核弹是对付敌对军事力量的锐利的“矛”,那么防护工程则是一面坚固的“盾”。

上世纪70年代初,受命进行空军飞机洞库门的设计时,钱七虎为了找准原有设计方案存在的问题和原因,专门到核爆试验现场调查研究。在核爆现场,他发现飞机洞库的防护门虽然没有被严重破坏,里面的飞机也没有受损,但是防护门发生了严重变形导致无法开启。

“门打不开、飞机出不去,就无法反击敌人。必须找出问题,进一步优化设计方案。”那个时候,有限单元法作为一种工程结构问题的数值分析方法刚刚兴起,钱七虎决定用这种方法解决飞机洞库门的计算问题,解决大型防护门变形控制等设计难题。

为缩短防护门的启闭时间,钱七虎创新提出使用气动式升降门方案。不过,面对厚重的大型防护门,试验一次次宣告失败,但钱七虎毫不气馁,“气动试验做了几十次,用了整整一年时间。失败了总结一下,就接着准备下一次试验,每一次试验过程都是学习提高的过程。”

失败是成功之母。历时两年多,钱七虎率领团队终于成功设计出当时中国国内跨度最大、抗力最高的飞机洞库防护门。那一年,他才38岁。

战场上,“矛”与“盾”总是在攻防对抗的进程中不断碰撞出新的“火花”。随着侦察手段的不断更新、高技术武器与精确制导武器的相继涌现,防护工程也常常面临“藏不了、抗不住”的窘境,特别是世界军事强国开始研制精确制导钻地弹,给防护工程造成巨大威胁和挑战。

为积极应对挑战,钱七虎决定进军抗深钻地武器防护的系统研究。他率领团队通过调查研究已解密公开的苏联地下核试验等大量资料,经过近千次细致的推导计算,创造性提出建设深地下防护工程的总体构想,并开始付诸实践的艰难跋涉。

经过10多年的研究,钱七虎率团队攻克了一个个难关,构建了破碎区受限内摩擦模型,研究了地冲击诱发工程性地震的不可逆运动规律和深部施工灾变孕育演化机理,为抗钻地核武器防护工程的设计与建设提供了理论依据,也为中国战略工程安全装上了“金钟罩”。

贡献国计民生前瞻提出地下空间开发利用

从军60多年来,钱七虎为军事防护工程做出杰出贡献的同时,也一直关心研究国家的建设发展,推动科研成果服务国计民生。他认为,只有把个人理想与国家的需要、民族的前途紧密联系在一起,才能有所成就、彰显价值,这也是一名科学家必须具备的情怀和担当。

1992年12月,因建设珠海国际机场需要,钱七虎主持被誉为“亚洲第一爆”的炮台山爆破任务,至今仍保持着世界最大条形装药工程爆破当量的纪录,也开辟了中国爆破技术新的应用领域。

2010年5月,作为中国长江上隧道长度最长、盾构直径最大、工程难度最高的工程之一,南京长江隧道历经5年建设后全线通车运营,担纲专家委员会主任的钱七虎被授予“南京长江隧道工程建设一等功臣”。

港珠澳大桥的海底隧道建设,钱七虎综合考虑洋流、浪涌、沉降等各方面因素,提出合理化建议方案。作为多个国家重大工程的专家组成员,钱七虎还对南水北调工程、西气东输工程、能源地下储备、核废物深地质处置、地下施工盾构机国产化等方面提出切实可行的决策建议,并多次赴现场提出关键性难题的解决方案。

针对当前城市地上空间利用远远跟不上人口的增长,拥堵、污染让人们患上“都市焦虑症”,钱七虎前瞻性提出,未来城市的发展必须要充分开发利用地下空间。

“十九世纪建了很多桥在地面上,二十世纪在地面上修了很多高层建筑,那么二十一世纪我们要注意开发利用地下空间,所以二十一世纪将是地下空间开发利用的世纪。”早在本世纪初,钱七虎就预见到未来将会是新型多元的城市空间,并在全国“两会”上提交了城市发展向地下延伸的提案。

不仅如此,钱七虎还结合自身研究成果,建立中国第一套“城市核毁伤效应”与“防护工程毁伤分析”等理论模型和方法,并主持制定出中国首部相关防护标准,已在全国60多个大中型城市的毁伤分析中广泛应用。

钱七虎常告诫说,要积累学科发展后劲,必须重视培养人才梯队。数十年来,他创建的中国防护工程学科和人才培养体系,已培养出一大批优秀人才。面对一项项世界级国防工程的防护难题,钱七虎带领团队迎难而上,先后成功研制出中国首套爆炸压力模拟器、首台深部岩体加卸荷实验装置,并攻克困扰世界岩体力学界多年的十余项关键技术。

“把更好的机会留给年轻人。”2009年,担任国际岩石力学学会副主席的钱七虎,主动放弃自己被提名的机会,力挺中国年轻学者冯夏庭出任该学会主席。在钱七虎全力支持协调下,冯夏庭成为半个世纪以来担任国际岩石力学学会主席唯一的一位中国专家。

多年来,在钱七虎领军的团队里,70%的科研项目由年轻人担纲完成。在他的不懈努力下,中国岩石力学与工程学会首次赢得国际岩石力学学会成立近半个世纪以来的大会主办权,在国际岩石力学学会现有的9个专业委员会中,有5名中國学者担任主席。

(综合整理自中国新闻网客户端,有删节)

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