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郑哲敏 愿得此身“力”报国

2018-04-09

中华儿女 2018年3期
关键词:淤泥机理钱学森

作为世界著名物理学家、力学家的郑哲敏是中国科学院院士、中国工程院院士和美国国家工程科学院外籍院士。他曾师从钱伟长和钱学森,为中国导弹上天、原子弹当量测算等科学课题作出了重要贡献,被称为“中国爆炸力学之父”。2013年1月18日,89岁的郑哲敏被授予国家最高科学技术奖。

1960年秋日的一天,中科院力学所的篮球场上正在进行一个小型爆炸成形实验。科研人员屏息静气,“砰”的一声之后,硝烟和尘土逐渐消散,一块5厘米长宽,几毫米厚的铁板被单发雷管炸成一个小碗。所长钱学森兴奋不已,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。”

随之,在中国,一个新兴的专业就此诞生,钱学森起名为“爆炸力学”。其创始人便是钱学森的得意门生郑哲敏。

1954年,郑哲敏从加州理工学院毕业,立刻作出了回国的决定。然而由于当时中美关系出现矛盾,郑哲敏的归国之路困难重重,次年2月,在外辗转5个月的他终于回到了阔别6年的祖国,开始寻找生活的真正意义。

1955年回国前,郑哲敏甚至连炸药和雷管都不曾见过。让郑哲敏费尽功夫研究这种技术的原因,正是因为在祖国的“两弹一星”研制中出现了一项大难题——没有可用的工艺技术来制造导弹和火箭所急需的喷管。

这个实验的成功验证了郑哲敏提出的“爆炸成形的机理和模型律”,接着他与工业部门合作生产出技术要求很高的火箭零部件,为中国火箭上天作出重要贡献,而爆炸力学学科也从此开端。

新中国首次地下核试验,需要预测核爆炸究竟有多大威力,郑哲敏就寻找预报核爆炸当量的方法,最终他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”,至今仍是教科书中的经典理论。

“搞应用科學就得能发现工程里不完美的地方,提炼出问题,然后解决关键问题、共性问题、规律性问题。”这是郑哲敏对自己科研经历的概括,他说:“我只对有缺陷的方面感兴趣。”

针对我国常规武器落后的问题,郑哲敏研究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,从武器设计的角度解决了这个问题;潜艇上需要焊接铜板和钢板,由于熔点不同,焊接工人束手无策,郑哲敏开创爆炸焊接,两块金属板成功被粘合……

为了避免煤矿里经常发生的爆炸事故,保证煤矿的生产作业和工人的生命安全,郑哲敏着手组织相关研究,很快发表了《从数量级和量纲分析看煤与瓦斯突出的机理》一文,从力学角度对我国发生的多起瓦斯突出爆炸事故进行分析,之后,他又多次进行实验,为判断煤矿里的瓦斯是否突出提供了实用的方法。

当偶然获知我国修筑海岸堤坝,淤泥无法排除的难题时,他又领着研究团队做了无数次用炸药排除淤泥的实验,最终创造出的爆炸排淤填实法、爆炸夯实法、爆炸挤淤泥法等水下软基处理方法,又解决了一个难题。

“国家需要什么,我们就做什么。”在郑哲敏回国前夕,恩师钱学森曾经这样嘱咐他,而这个理念,郑哲敏坚持了一辈子。

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