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往期回顾

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“到祖国需要的地方去”

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图为钱七虎院士在查阅相关资料。据新华社

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图为钱七虎(中)与团队成员在实验室内交流。据新华社

1月8日,北京人民大会堂。中共中央总书记、国家主席、中央军委主席习近平向获得2018年度国家最高科学技术奖的中国工程院院士,陆军工程大学教授钱七虎颁奖。

圈内如雷贯耳,圈外鲜为人知。解密之前,像钱七虎这样负责国家核防护工程的科学巨匠一直在默默无闻地付出,世人很少获知有关于他们的公开讯息。直到此次大会,这位年届八旬的耄耋老人,才在临将退休之际,从幕后走到台前,而他不平凡的科研报国之路也开始进入公众视野。

“奉献是军人的本职,科技强军是军队科学家的使命。此次获得国家最高科学技术奖,是防护工程领域全体科技人员共同的荣誉。获奖既是一份荣誉,更是一种责任。”钱七虎院士深情地说。据悉,近日他主动提出把此次获奖的800万元奖金全部捐出来,在家乡江苏昆山成立助学奖金,资助更多品学兼优的贫困家庭子女有学上、上好学。

响应党的号召,投身国防科研事业——

“党叫干啥就干啥”

1937年10月,钱七虎出生在江南水乡的一条乌篷船上。7岁那年,父亲不幸病逝,全家仅靠母亲一个人摆小摊维持生计。幼年社会的动荡、生活的艰难让他产生强烈的愿望:一定要让祖国富强。

解放后,在党的关怀和政府助学金的支持下,钱七虎进入著名的上海中学读高中。他非常珍惜来之不易的学习机会,勤奋刻苦,成绩优异,6门功课4门100分。

1954年,作为上海中学的高材生,钱七虎获得了赴苏联学习深造的机会。当时他一心憧憬去国外学习水力发电。可不久,学校又通知他,国家急需军事人才,新成立不久的哈尔滨军事工程学院,计划招收一批优秀高中毕业生。

一边是留学深造的机遇,一边是从军报国的召唤,钱七虎不假思索地选择了后者:“党叫干啥就干啥”。他要到国家需要的地方去。

刚入学时,哈军工设置有空军、炮兵、海军、装甲兵、工程兵等5个工程系,学员大都选择了前4个专业,而他却服从组织安排,选择了工程兵工程系。他说:“我生在乡下,对土、木更为熟悉亲近,只要能为国防建设作出贡献,学什么不重要,学好了、有作为最重要。”从此,开始了他与防护工程的不解之缘。

在校期间,钱七虎学习刻苦,门门优秀,入学第二年就入了党,每年都被评为优秀学员。每逢假期,他都主动留校复习预习功课。在校6年,他总共才回过一次家。毕业时,更以全年级唯一一个全优生的身份,被保送赴苏联莫斯科古比雪夫军事工程学院留学深造。

留学期间,钱七虎更是一头扎进书本中。1965年毕业后,他再一次响应组织的号召,到原西安工程兵工程学院做了一名教员。从此,钻研防护工程专业,潜心培养国防人才,成为他为之奋斗终身的事业。

如今,几十年一晃而过,回忆往昔,钱七虎院士感慨地说:“18岁投身国防事业,一转眼60多年过去了,时间不等人啊,还有很多事等着我们去干,真想再为国家奋斗60年。”

始终孜孜以求,领衔攻克重大技术难题——

“必须找出问题原因”

“轰隆隆……”上世纪70年代初,伴随戈壁深处的一声巨响,荒漠升起一片蘑菇云。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爆中心,冒着风险勘察爆炸现场。钱七虎,便是其中一员。

如果说研究核武器是在造“矛”,那么钱七虎从事的防护工程就是在铸“盾”。此次,受命担负防护工程——空军飞机洞库门设计的他,专门赶赴核爆试验现场进行实地勘察和收集数据。然而,他在核爆现场发现,虽然此前设计的飞机洞库门没有被严重破坏,里面的飞机也没有受损,但是防护门出现严重变形,导致无法开启。

“门打不开、飞机出不来,就无法反击敌人、打击敌人。必须找出问题原因,重新设计优化方案。”钱七虎首先想到的是,改良传统手算模式,使用先进计算理论和设备。那时,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,他决定将其吸收应用,在当时,这属国内首创。

那个年代,最先进的计算设备是晶体管计算机。然而,单位无此设备,人员从未涉猎。钱七虎当即找到国内少有的几家科研单位借用。面对“天书”般的操作手册,整个团队一筹莫展。于是,钱七虎闭门谢客,把自己关在书房里,凭着此前自学的计算机知识,硬是啃下了这块“硬骨头”。

“可以上机了!”几天后,他不仅掌握了计算机操作原理,还编写了系统计算程序。大家惊讶之余更心生敬佩。

调整思路、创新方法、修改设计……随后,团队用了整整两年时间,经历数十次试验失败,终于成功设计出当时国内跨度最大、抗力最高的飞机洞库防护门。在此基础上,钱七虎研究撰写的《有限单元法在工程结构计算中的应用》一书,也获1978年全国科学大会重大科技成果奖。

进入21世纪,侦察手段不断更新、高科技武器与精确制导武器相继涌现,防护工程在高度透明化的战场中,常常是藏不了、抗不住的,这成了该领域发展的一道世界难题。

为此,钱七虎带领团队再一次向深地下防护工程钻地核爆理论和技术研究发起冲击。这些年来,他在中国防护工程领域完成了许多开拓性、创造性的工作:率先将运筹学应用于防护工程的毁伤概率确定、抗力论证及方案比较,并将系统工程方法用于解决军事工程的防护等级及稳定性分析;建立了我国第一套“城市核毁伤分析”理论模型和方法,合理确定了新的工程抗力指标体系;率先将非连续介质力学引入岩体断裂构造对爆炸波传播影响的研究,取得一系列重大突破和科研成果……更难得的是,他的许多理论成果还纠正了一些国外理论研究中的错误结论。

勇攀科技高峰,挑战最复杂最困难的工程——

“是挑战,更是机遇”

1992年,珠海机场扩建。然而,雄踞三灶岛南端的炮台山,成为横亘在机场扩建工地上的一道屏障。于是,当地政府决定,炸掉炮台山。

消息一经传出,咨询者、洽谈者纷至沓来。然而,爆破总量1085万立方米,要求一次性爆破成功,数万发雷管不能有哑炮,一半的土石方要求定向抛入大海,一半的土石方必须松动破碎,而且要确保邻近1公里内的两处村庄安全。面对如此巨大、如此复杂的工程,许多人都犹豫了、退缩了。

“是挑战,更是机遇!”时任原工程兵学院院长的钱七虎立即请缨,并立下军令状。此后,他带领团队七下珠海,现场勘察,反复试验,连续奋战,最终提交并审定了爆破方案。

12月28日,珠海三灶岛。距炮台山3公里处的主席台上,坐着军地领导和国内外媒体记者。钱七虎位列其中。随着总指挥的一声令下,1.2万吨炸药和数万支雷管,在程控起爆器的精确控制下逐一起爆。其爆炸当量相当于二战时期美国投放广岛原子弹的60%。

只见,炮台山阵阵轰鸣声,刹那间被切成3段,片片山体飞向天空、抛入大海。让在场的嘉宾更为惊叹的是,远处的两处村庄却纹丝不动、安然无恙。

这一工程迅速引起轰动,被媒体誉为“亚洲第一爆”。时至今日,这一爆仍保持着世界最大直列条形装药工程爆破当量的爆破纪录。

敢于挑战,不怕困难。2002年,钱七虎又提出要在长江修建越江隧道的建议,两年后,国家采纳批准。南京长江隧道是当时已建的隧道中地质条件最复杂、技术难题最多、施工风险最大的工程,被称为“万里长江第一隧”。为此,钱七虎建议采取盾构机开掘隧道,运用直径近15米、近5层楼高、长130米的盾构机,在长江河床底下,开凿南京长江隧道。这在世界上又是尚属首次。

攻关这个项目,犹如在刀尖上行走。因为重达4000吨的盾构机,一旦开掘,只能进不能退。钱七虎带领团队反复试验,甚至放出狠话,如若失败,宁可人沉江底!

2008年8月,最担心的事还是发生了。当盾构机掘进第659环时,因刀具磨损严重,导致盘辐侧边受损,突然停止了工作。这个庞然大物静静地躺在了江底。

盾构机罢工,隧道施工搁浅。一夜之间,街头巷尾议论纷纷,认为长江隧道要成“烂尾工程”。

“工程决不能报废,更不会成为‘烂尾’!”钱七虎当即召开新闻发布会,向公众通报情况,并再次立下军令状。随后,他组织团队突击攻关,并请国内厂家对刀具进行改良,不仅大幅提高了刀具的性能,而且将此前平均掘进20米的极限提升为200米。不久,几近瘫痪的隧道,再次运转,重新启程。2010年5月28日,南京长江隧道全线通车运营!

成果如此显著,勇攀科技高峰的钱七虎却没有满足于此。被誉为“工程界珠峰”的港珠澳大桥,也有他的一份智慧。

港珠澳大桥建设中,海底管道对接是工程施工中的难题,要在海底挖30米深的沟不容易,海水冲刷边挖边淤,深槽里面洋流对接十分困难。为此,工程项目组找到钱七虎。果然,在钱七虎的建议下,接头沉放成功!

事实上,作为多个国家重大工程的专家组成员,钱七虎院士在雄安新区、南水北调、西气东输、能源地下储备等方面提出了许多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。

如今,获得国家最高科学技术奖的荣誉,钱七虎院士依然不止步,他现在满脑子都是川藏铁路的事:“这可是世界上最艰难的工程,条件非常复杂,难度非常大,岩爆这类问题肯定非常突出,希望我还能用自己的技术所长,为国家再做点事。”(任陆君)