乐高共和国战机 [助推共和国几代战机上天]

  2011年1月14日上午,在万众瞩目下,九十一岁高龄的师昌绪从胡锦涛主席手中接过国家最高科技奖证书。国人为之骄傲,世界为之瞩目。   师昌绪,中国科学院和中国工程院两院院士,作为金属学和材料科学家,他是我国高温材料科学的奠基人,是在材料腐蚀、镁合金、碳纤维等多个领域贡献卓著的战略科学家。他从20世纪50年代起主持研制成功航空工业急需的高温合金和第一代空心气冷铸造合金涡轮叶片,助推新中国几代战机飞上蓝天,直至最新一代“歼-20”隐形战机试飞成功。
  1月15日16时50分,我拨通了师昌绪院士的宅电。接电话的是位女士,我猜着问:“是郭先生吧?”
  师昌绪院士的夫人郭蕴宜也是原沈阳金属研究所的研究员。
  我自报家门:“还记得我吧?1984年新中国成立三十五周年前夕我曾到您家里采访过您……”二十七年来我曾多次采访过师昌绪,写过两篇较长的报告文学。“从电视上看到师先生获得了国家最高科技奖,向你们表示衷心祝贺!”
  郭先生“噢”了一声,似乎想起来了:“师昌绪正在洗澡,我看看他洗完了没……”
  噔噔的脚步声后,我听到了师先生那熟悉且仍显朗然的声音。我急切地向他祝贺,他却语气平和地说:“这个奖不是给我个人的,它属于金属合金研究,属于材料科学……”仍是一如既往的谦和。
  师昌绪1955年从美国归来即到沈阳金属研究所工作,到1984年调任中科院第一技术科学部主任,他在沈阳生活了二十九年,这里是他的第二故乡。虽然离开沈阳,但他每年仍“回家看看”。我想起几年前辽宁省为宣传两院院士,我最后一次面对面采访他的情景,那时他虽年已耄耋,但精神仍很健旺,仍很乐观。那种晚年犹壮心不已,愿为祖国科研事业多多奉献的雄心仍潜藏在爽然的笑容之中。
  
  深夜里来了不速之客
  
  20世纪60年代初期,在世界航空技术的角逐中,测试天平曾发生过一次倾斜:美国研制出铸造空心涡轮叶片,大大提高了飞机发动机的性能。美国喷气式飞机的飞行速度与高度一度领先了。这个倾斜,受到中国从中科院到中南海的关注。一直密切注视着世界科学技术新突破的周总理很快发出指示:“我国的航空工业要迅速搞上去!”
  1964年秋天,已经是夜里9点多钟了,一位不速之客走访了师昌绪。
  金属研究所的人都知道师昌绪的生活习惯,早睡早起,他每天早晨3点钟起床写作或读书,而晚间9点钟即休息了,很少有人在这个时间打搅他。
  正准备歇息的师昌绪忙去开门:“噢呀呀,是荣老,真想不到您来……”来访者荣科,是我国航空设计院副总工程师。“深夜打搅,甚感不安,只是难题求解心切啊……”荣科没等坐稳,先自说开了,“我们准备在新一代喷气式飞机发动机中使用高温铸造合金空心叶片,这叶片就仰仗你们了……”
  好一个尖端课题!当代航空发动机的关键部位就是高温涡轮,人称“发动机心脏”。而涡轮叶片又是关键的关键。叶片金属在长期工作中所能承受的最高温度决定着喷气式发动机的功率,也决定着飞机的飞行速度和高度。因而,涡轮叶片的水平标志着一个国家航空发动机和高温合金的水平。师昌绪听到这个课题先自欢喜了,但也深知其难。他为荣科沏上一壶新茶,沉吟着说:“这件事情需要所里来考虑……”
  “李熏所长我已打过招呼了,具体来搞,主要靠你们研究室了……”荣科步步紧催。他是了解内情的,知道师昌绪担任主任的研究室在研究高温合金方面的贡献与水平。1958年,由于当时中国无铬少镍,又受到国际封锁,师昌绪提出了以铁基代替镍基合金的研究方向。1960年,他带着一个攻关组到抚顺,与抚顺钢厂一起首先采用真空冶炼技术,冶炼出一种铁基合金,并使我国常规系列高温合金生产过了关。在全国高温合金会战中,师昌绪在沈阳有色金属加工厂还推出了包套挤压工艺,为发展我国变形高温合金的加工工艺探索出新的道路。远在英国的高温合金专家普菲在给北大西洋公约组织的一次报告上也惊叹:“包套挤压工艺为变型高温合金的生产开辟了一条新的路径……”正因为了解,荣科在发展我国航空发动机制造的会议上已立下军令状:“如果拿不出空心涡轮叶片和新的高温合金,我把自己的脑袋挂在大门上示众。”他心中这么有底,就因为他有后盾――师昌绪。
  然而,师昌绪没有马上回答荣科,久久沉寂着。他知道,在历史不算久远的涡轮叶片生产中,一直采用变形合金加工叶片。前不久得到信息说:美国首次采用镍基铸造合金加工制成了空心气冷叶片,提高了涡轮工作温度,增大了发动机的推力,改变了航空工业竞赛的平衡。
  “昌绪同志,我们新型飞机等着你给插翅上天哪!”
  师昌绪终于启齿了:“荣老,既是祖国需要的科研项目,义不容辞啊!但这个项目举足轻重,请相信,我们在慎重研究后一定给您个满意的答复!”
  这一夜,按生活规律能很快入睡的师昌绪失眠了……
  
  他是美国曾明令禁止回国的三十五名中国学者之一
  
  荣科给师昌绪留下一张必须认真解答的答卷。
  清晨,当师昌绪走进乳白色科研大楼,按照习惯到各科研组房间看望助手们的时候,情不自禁地多瞥了几眼各室中日益增添的新设备:熔炼与铸造配有真空感应炉;分析与测试配有崭新的金相仪器……他在估量:这样一些设备能否胜任一项更艰巨的科研任务?
  晚上,回到家里,妻子郭蕴宜还没有回来,屋里静得出奇。他从书架底层找到一张唱片放到唱机上,唱机的喇叭响了。他喜欢交响乐,听着,听着,合上了眼睛……
  师昌绪1920年出生在河北徐水一个偏僻的村子里,学生时代就饱尝了中华民族遭受帝国主义凌辱之苦。小学时,适逢九一八事变,老师读着报上的新闻泣不成声,他的眼睛也哭得通红。七七事变之后,他亲见日本侵略者的飞机追踪扫射中国百姓,乡亲父老横遭屠戮的惨状,目不忍睹。他把双拳攥得紧紧的,心中种下为中华民族自强而自励的种子。20世纪40年代,他抱着科学救国的愿望报考了西北工学院。在那冥冥的暗夜中,科学是他赖以维系信念不泯的希望之星,他渴望有朝一日用科学振兴华夏……
  妻子回来了。郭蕴宜是所里的助理研究员。她停下唱机问道:“还在想荣老的课题吧?”
  知夫莫如妻,师昌绪一直很感激在事业上支持他的贤内助。但近两年,他对妻子常产生一种负疚的感情。结婚以后,白天,他把时间给了实验室,晚上,给了一本又一本技术图书与资料,给予妻子的关怀与体贴太少了。特别是1960年,正是妻子孕期中,他去抚钢研制银燕凌空急需的高温合金材料,每天早上4点多钟上路,晚上10点多钟回来,一去就是十个月,孩子降生后,他都没来得及亲上几口……而今,接受新的科研任务又会忙起来,妻子会怎么想?他用征询的口气说:“我想,我们应该把空心叶片课题接过来……”
   “好,我支持你!”妻子语气肯定地说。
  看着郭蕴宜,师昌绪心头一热。早在留学美国的最后一段日子里,他就朝思暮想为新中国的科学事业竭尽全力了。那时,他在麻省理工学院任研究员,与著名金属学家柯恩教授一起工作。在留美的几年中,他以韧性的勤奋和顽强的探索,在密苏里大学攻读了硕士学位,在欧特丹大学获得了博士学位。他从事的硅在超高强度钢中的作用的研究取得了突破性成果,他多想把这些成果早日带回祖国啊!
  但那时,他已失去了返回祖国的自由。美国方面明确宣布:在美国从事理工科学习和工作的中国人一概不许离开美国国境。师昌绪和钱学森等三十五人被列入这个名单。一旦他们想离开,等待他们的是判刑与巨额罚金。
  争!争取回国的自由!师昌绪一次又一次地申请归国签证;他和李恒德、张兴钤等二十六名中国留学生写信给美国总统要求回国;他辗转来到华盛顿,请印度驻美国大使馆的工作人员将他们要求回国的信件转交给参加日内瓦谈判的周总理;他和志同道合的同学刻印传单向美国公民散发,求得同情与支持……
  不屈不挠的奋争终于取得胜利。1955年,由于周总理在日内瓦会议上义正词严的力争,美国终于为他和同学们的归国护照签证了……
  
  “材料医生”,为斩关夺隘运筹帷幄
  
  无须闹钟报时,一过夜里3点,师昌绪就醒来。他悄悄离开身边熟睡的妻子,踅进了书房。
  在所党委和所长李熏的关注下,师昌绪的研究室正式接受了研究空心叶片的任务,他立即进入了角色。空心叶片研制方案的每个细节都需要缜密的思考,而不能容忍哪怕是微小的疏漏。这个劳动是无形的,量是巨大的,用“绞尽脑汁”来形容,真是入木三分。
  经过充分动员和周密安排,他把全室近一百人组成合金设计、型芯材料、冶炼、铸造、分析、测试几个小组进行攻关。他熟悉他的助手们,这批20世纪50年代从新中国大学毕业的科研人员已成长起来,是批虎将,应放手让他们分路前进。他将攻占目标确定,任他们恣情作战,在战斗中增长才干,夺取胜利。
  助手们对这位指挥官也是心悦诚服的。人们送他一个美称:“材料医生”。一次,一个航空工厂有五千多个涡轮叶片因晶粒度不合格而报废了,影响了发动机的装配。工厂请来了师昌绪。他沉重地捧起报废的叶片,放在观察金相的测试仪中,金属隐患像医生在X光机前观察病体一样清晰了,他开了药方:喷矾处理。于是,这批价值近百万元的叶片被挽救了。师昌绪妙手回春的造诣赢得了人们的尊重。
  试制新型战机的航空工厂几次来询问,科学院与国家科委也十分关注,这是向世界航空工业先进水平进军的一次攻坚战,只能进,不能退!师昌绪深知,没有足以压倒困难的精神状态是难以战胜困难的。作为科研人员,最忌讳委靡与颓唐。“自然对于无能的人是鄙视的,她对有能力、真实的纯粹的人才泄露她的秘密”。于是,他用爽心的休息驱赶失败带来的不快,对助手们说:“失败了,再来!试验要继续进行,多研究分析,还要放眼国外信息,他山之石,也可以攻玉嘛……”
  师昌绪从资料室借来最新出版的外文技术书刊,没日没夜地研究探求。一次,他从一则外国杂志刊登的不同规格的石英管广告中得到启示:“用石英管做型芯材料!”他的当机立断,使研制取得了突破性进展。
  这一天终于盼来了,空心叶片样品在一双双熬红了眼睛的人们面前,像一个襁褓中的婴儿一样绽开了笑脸!1965年,我国第一代气冷空心叶片经过吹风和台架试车,证明空心叶片与实心叶片相比温度降低一百度以上,满足了设计要求,这将使中国成为继美国之后在世界上第二个使用铸造空心涡轮叶片的国家,而且这项成果具有独创性。新成果研制仅仅用了一年多的时间,而在英国,在这之后走完这段路程,整整用了十五年……
  成功之际,师昌绪抚摸着空心叶片,许久不愿放下。
  荣科很快发来祝贺专函:“谢谢你们保住了我的人头!”
  
  跌宕中不泯的信念
  
  历史开了个无情的玩笑。正当科学家要把新技术变成产品安装到新型战机上的时候,一场“文革”疾风暴雨般卷着泥沙石块而来,将这新技术连同它的研制者一起打落了,打倒了!师昌绪和他的主要助手们被冠以金属研究所的“四家村”被打翻在地……
  面对历史的突然变异,人生历程的非常跌宕,师昌绪有多少发问,却无以解惑。他曾想用死来解脱苦痛。但,能这样死吗?在无知与愚昧裹挟的淫雨中轻生,是怯懦的表现。于是,他咬紧牙关,坚强地挺了下来。他只有一个信念:只要一息尚存,就要为祖国的科学奉献。几种新材料的研制还要上马,合金强度的研究工作还要进展,空心叶片还要装进新的喷气发动机……
  经过黑屋子的磨难,他的双鬓开始斑白,身体每况愈下。于是,每当金属研究所的宿舍楼抹上几缕拂晓的微光时,他就在树丛中开始练太极拳,他要保持一个好身体以迎接更繁重的工作……
  当师昌绪再度负责研究室的工作时,空心叶片已被耽搁近十年未能投入工厂的批量生产。他心急如焚,与研究人员赵惠田等组成工作组坐上四十八小时的硬座列车赶赴大西南贵州偏僻山区的一个新航空工业基地。
  派性的余波,无聊的纠葛,散漫的作风,推诿的积习……造成这里试产的叶片废品率高达百分之九十七点五。这是何等触目惊心的数字!师昌绪的心战栗了,他开始忘情地工作,用以挤掉心中的忧愤。
  基地的生活条件是恶劣的。一日三餐吃地瓜干,喝南瓜汤。住的是没有电灯没有厕所的简易房,自来水中有小虫子。但师昌绪吃得香,睡得甜。他每天同赵惠田到车间与工作人员、技术人员一起研究废品的成因,逐项讨论。生产秩序渐渐正常,产品合格率持续上升。工人和技术人员背地对赵惠田说:“这才是信得过的专家!刚来时还以为他会吃不得苦就走呢!”
  
  助推共和国一代代战机飞上蓝天
  
  战胜了严冬的春天,带着希望又来到人间。1978年,全国科学大会上,师昌绪的心血结出的一个个科研成果得到了国家的奖励。铁基高温合金获全国科学大会重大科技成果奖;第一代铸造高温合金空心叶片获1980年科学院科技成果一等奖,1985年又获国家科技进步一等奖……接踵而来的荣誉并没有使师昌绪头脑发热。“虚荣的人注意着自己的名字,光荣的人注意着祖国的事业。”他说。
  世界正经历着一场新的科学技术革命。时间就是速度!时间就是力量!师昌绪认为:一些重大的科研成果不能迅速应用到祖国四化建设上去,是人力物力的极大浪费!科学家就要把这个翅膀擎起来,迅速装上去!
  1980年,师昌绪接任金属研究所所长后,更加紧密结合国家需要进行新材料的研制工作,并用对基础理论的研究推进新材料的发展。他把中青年研究人员当做中坚力量,充分发挥每个人的创造性和专长。在他指导支持下,中年副研究员朱耀宵找出了控制合金元素偏析的某些规律,很快研制出使用温度更高和耐热、耐腐蚀性能更好的镍基铸造高温合金……
  国家开始实施跟踪世界高科技发展的“863”计划后,不断向师昌绪身上加码,他被聘为国家科委能源材料专家组组长,参加了国务院新材料长远规划的制定。他和钱学森等十位科学家一起,在中南海为国家领导人讲课……
  1984年,师昌绪调任中国科学院第一技术科学部主任,这是由一位科研工作者向科研管理者身份的转型,这要求他关注的目光要投向更加宏大与高远的战略层面。他领衔与二十多位科学家共同提出:中国科学院要与大中型企业联合,让科学技术推动大中型企业的发展。
  两年后,他被任命为国家自然科学基金委员会副主任,担起了更重的担子。他提出优先资助某些研究领域的概念,充分利用国家资金为科研服务,敦请财政拨款设立了“天元数学基金”。他的足迹踏遍祖国从南到北的科研院所,进行大量细微而具体的工作,主持编写了《科学发展战略研究》,在此文献中,他广纳众议,对国家基础和应用科学研究的发展,提出一套完整的看法,被学术界认为是我国科技发展的新建树。
  1994年6月,中国工程院成立。作为倡议与筹备的积极参与者,师昌绪被任命为首任副院长,为发展应用科学,他更是投入全部精力。自从迁居北京后,他与郭蕴宜的居住条件大大改善了,但他很少能在家里安静地待上几日,常常为科技新课题、新项目奔波劳顿于塞北江南、海滨边陲。
  2000年,已是耄耋之龄的师昌绪找到国家自然科学基金委工程与材料学部原常务副主任李克健,说起他想搞一下碳纤维。李克健看看他,立马摇头说:“师先生,这件事你可别管!这事儿太复杂,谁抓谁麻烦!”
  碳纤维,是航空航天基础材料,质量轻、强度要求高,我国从1975年就开始研制,组织攻关,资金投入不少,却始终拿不出质量稳定的产品。
  “我们航空航天工业太需要碳纤维,不要总依靠进口。”师昌绪说,“如果搞不出碳纤维,拖了国防工业后腿,我死不瞑目!”
  老人的决心与执著,令李克健动容,他决定与师昌绪携手投入碳纤维的攻关。这年8月,师昌绪亲自组织了由国防科工委、科技部、总装备部、基金委等相关部委近六十人参加的座谈会,探讨如何把碳纤维搞上去。会议纪要上专门写了一句:请师昌绪院士作技术顾问和监督。
  其实,不管让他担任什么角色,师昌绪都想把这件事一抓到底。很快他就组织了第二次座谈会,讨论具体实施方案。会上有人问师昌绪:“上亿元的研制经费上哪儿去要?就是要来了,谁去指挥实施?过去几个部委联合起来都没弄好,你能指挥得动吗?”
  “只要国家需要,困难再大也要干!”多年的习惯使师昌绪意志坚定,干啥都要干好,他连夜上书给中央,陈说利害。很快,科技部在“863”计划中专门增设了一亿元专项资金用于碳纤维项目。
  有了资金,师昌绪还要亲自抓落实,定规矩,设专项管理系统,对申报参加攻关的单位报上的样品,现场取样,统一测试,优胜劣汰,毫不含糊。应用试验单位确定后,师昌绪不顾八十高龄,一次次深入现场指导,还亲自协调有关部门再提供三千万资金,确保试验成功。正是在师昌绪一以贯之的关注与支持下,我国航空航天所需的碳纤维现已实现了立足国内。
  作为物理冶金学家、材料科学家、战略科学家,师昌绪在多个领域取得了举世瞩目的科研成果,而其最为耀眼的成就就是助推共和国一代代战机冲上云天。2010年1月14日召开的国家科学技术奖励大会在北京刚刚开过,香港《南华早报》就发出报道:“师昌绪研制耐高温合金助‘歼-20’起飞。”报道中写道:“金属高温材料专家师昌绪昨天以他对研发高性能战斗机的突出贡献,获得了国家最高科学技术奖。而在此三天之前,中国内地的‘歼-20’隐形战斗机才刚刚进行首次试飞。”
  然而,师昌绪对这些荣誉却是淡然视之。
  1998年,鉴于他在高温合金材料领域的巨大贡献,十一个跨国公司联合授予他“突出贡献奖”,并称他为“中国高温合金之父”。
  师昌绪立即纠正道:“这不对,在国内搞高温合金有人比我早,我只是做了一些贡献!”“我这个人没什么本事,就是能团结大家。”
  2004年,师昌绪又荣获“光华工程科技成就奖”,他首先想到金属研究所,他将五十万元奖金捐赠给沈阳金属研究所用以奖励研究人员。金属研究所用这笔钱设立了“师昌绪奖学金”,如今已奖励三十名因综合表现出色的研究生……
  “人生第一重义是为祖国奉献。”这是师昌绪的信念。
  “只要努力,肯定能做出来,除非你不努力。”这是师昌绪的信条。
  “迟暮夕阳余热暖,情真意切育英才!”这是师昌绪、郭蕴宜不久前合写的长诗《寻梦》中的两句,两位老人愿意继续为祖国奉献的赤心在字里行间闪亮,也在为祖国的腾飞插上科学翅膀的伟业中闪亮。■
  (本文图片由沈阳金属研究所范桂兰提供。)
  (责任编辑/穆安庆)

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