在南京理工大學,提起“火炸藥王”王澤山,幾乎無人不曉。他的眼神有些犀利,性格卻格外溫和,走起路來健步如飛,事實上卻是個標準的“80後”——他今年已有82歲高齡,仍喜歡追趕潮流,能熟練操作各種數位産品,會做Flash、PPT,用手機APP買車票、叫計程車;他思維敏銳,曾3次斬獲國家科學技術獎一等獎、5次獲得國家級科學技術獎(皆為第一完成人),如今又將象徵科技最高榮譽的2017年度國家最高科學技術獎收入囊中。
面對新時代科技強國的召喚,王澤山覺得自己“還很年輕”,他帶領團隊瞄準不用溶劑制出無煙火藥這一目標,再次發起衝擊。他説:“火炸藥是一個國家國防實力的重要體現,國家的需要就是我的研究方向。”
打破條條框框
王澤山崇尚簡單,用在生活上的心思很少,但在科研上喜歡較真。在他看來,“攻克技術難關必須要靠創新,老跟在別人後面仿製,就不可能有創新,要創新就要在現有的基礎上打破原來的條條框框。”這種不走尋常路的創新精神從他讀書時一直到今天,從來沒有變過。
1954年,19歲的王澤山高中畢業報考了哈爾濱軍事工程學院。當大多數考生在藍天大海的召喚下填寫了與空軍、海軍相關的專業時,他出人意料地選擇了一個冷門專業——陸軍系統的火炸藥專業,那時他是班上唯一一名自願學習火炸藥的學生。
有人説,這個專業太基礎、太枯燥、太危險,甚至有可能一輩子出不了名。王澤山搖搖頭,“火炸藥是一個國家國防實力的重要體現,離開它,常規武器和尖端武器都難以發揮作用。然而近現代以來,我國的火炸藥技術遠遠落後於西方大國”。他堅信:專業無所謂冷熱,只要祖國需要,任何專業都可以光芒四射。
時光不負情深,在這個冷門的領域,王澤山迎來了自己科學研究的大爆發。
眾所週知,火藥燃燒是一種化學反應,會受到環境溫度變化的影響。一般情況下,當環境溫度從15℃上升到50℃時,武器膛壓增量會達到15%至30%,這是制約武器發射威力、精度、安全性和環境適應性的技術瓶頸,也是國際軍械領域共性的技術難題。
明知山有虎,偏向虎山行。通過研究發射藥燃燒的補償理論,王澤山發現了低溫感含能材料,解決了長貯穩定性問題,顯著提高了發射藥的能量利用率,該技術1996年獲國家技術發明獎一等獎。經實驗驗證,採用這種普適性、低污染、高效能、長儲穩定的低溫感發射裝藥,武器膛壓的溫度感度可由原來的15%至30%降低到3%以下,發射威力提高15%以上。時至今日,其材料工藝、彈道和長儲等性能仍全面優於國外技術。
這不是王澤山唯一一次向世界難題發起挑戰。
火炸藥輪儲是國家國防戰略的需要。國庫輪儲每年都會形成萬噸以上的退役火炸藥,軍隊過期彈藥也會産生大量的廢棄火炸藥。傳統的處理方法是露天焚燒或掩埋等,但都會造成環境污染和燃爆風險,如何妥善處理,當時尚缺少系統的、行之有效的再利用技術。
1985年至1990年,王澤山率先攻克廢棄火炸藥再利用的多項關鍵技術,為消除廢棄含能材料公害提供了技術條件,在減少環境污染、降低安全隱患之餘,變廢為寶,創造了社會經濟效益。該技術榮獲1993年國家科技進步一等獎。
王澤山院士在檢測自動裝置系統。 朱志飛攝
始終迎難而上
對很多人來説,一生能獲得一次國家科技一等獎已經很難得,王澤山卻是個例外。有人向他討教能得3次大獎的秘訣,他坦率而誠摯,“我就是付出了比常人多3倍的努力”。
1996年,61歲的王澤山在摘得國家技術發明一等獎後,有人勸他:你已功成名就,不妨退休安享晚年。他不肯,“國家有難題,我們不能當旁觀者”。這一次,他瞄準的方向是遠射程與模組發射裝藥技術。
在常規戰爭中,如果沒有射程遠、威力大的炮火支援,贏得戰爭的主動權無從談起。然而,決定火炮威力與射程的一個重要因素是含能材料的性能,也就是常説的火炸藥。為提高火炮射程,通常的做法要麼是延伸炮管長度,要麼是增大火炮工作壓力(膛壓),但各有弊端:延長炮管長度意味著要降低火炮的機動性;增大膛壓則要增加對炮膛內壁和彈丸的壓力,不然很可能會發生事故。要想有滿意的解決方案絕非易事。
王澤山迎難而上。日復一日,年復一年,究竟失敗了多少次,王澤山早已記不清。他的夫人卻記得,很多時候家裏一天只開兩頓飯,因為王澤山經常晚上搞研究到次日淩晨兩三點,一天只睡五六個小時。
20年如一日,王澤山矢志不渝地探究,終於另辟蹊徑,研發出了具有普遍適用性的遠射程與模組裝藥技術。這項技術在不改變火炮總體結構的基礎上,在不增加膛壓的前提下,通過有效提高火藥能量的利用效率來提升火炮的射程。經實際驗證,我國火炮在應用該技術發明後,只用填裝一種模組即可覆蓋全射程,或射程能夠提高20%以上,或最大發射過載降低25%以上。而且,應用此項技術不僅使彈道性能全面超過所有國家的同類火炮,還大大降低了火藥燃燒産生的火焰、煙氣、有害氣體,減少了對操作員和環境造成的危害。這項技術讓我國的火炮裝藥技術得以傲視全球。
“他將中國人發明的火藥在文明的基礎上,用現代技術將其效能、工藝推進了一大步。”原總裝備部將軍馬殿榮評價説。如今,這項提升火炮性能的核心技術已應用於我國武器裝備。
王澤山院士在實驗現場。 (資料圖片)
産學研相結合
自從選擇火炸藥專業那天起,王澤山便決定了“以身相許”。
生活裏,他從來沒有節假日的概念,即使80多歲高齡,一年中仍舊有一半的時間在試驗場地,足跡遍佈全國兵工企事業單位和科研院所……在南京理工大學,熟悉王澤山的人都知道,他不是在辦公室,就是在出差,一搞起科研,經常不記得星期天。
成為中國工程院院士之後,一些社會工作很容易牽扯時間和精力,這曾讓王澤山有些頭疼。“我社交能力差,參加也沒用,只適合做點研究。”一番分析後,他決定繼續把主要精力用於研究,不到萬不得已不參加一般活動。因為經常想專業問題太過專注,他曾鬧出不少笑話。比如去賓館走錯房間;火車上非要説別人睡了他的鋪,後來發現是他搞錯了。
中國工程院院士、全國優秀科技工作者、國內唯一以第一發明人身份3次獲得國家科技一等獎的科學家……面對媒體的聚焦,王澤山至今仍有些不太習慣。他坦言,“搞科研,不能滿足於獲了什麼獎,申請了幾個專利,或發表了幾篇論文,應該想辦法把項目轉化為工業化生産”。
山東銀光集團公司是國內生産先進民爆産品的企業,由於生産的起爆器需要使用到火炸藥,為開發出具有市場競爭力的新産品,2012年他們找到王澤山尋求技術合作。一番詳談後,雙方簽訂了合作協議。從此,為了讓産品儘早投入工業化生産,王澤山多次到廠裏做試驗,獲取第一手數據。
為杜絕安全隱患,王澤山親自製定了《安全操作規程》,嚴格每一道工序的操作規範。凡是企業在生産過程中遇到的技術問題,他總會在第一時間給予解決。産品試生産過程中一波三折,王澤山就和團隊成員帶著工廠的技術人員一起做試驗,逐步使産品的爆速基本與工廠採用好炸藥配方産品的性能持平。“他一個這麼大的專家,還幫我們做這麼細的事情。”王澤山的行為讓銀光總經理陳銳頗為感動。
在火炸藥相關的學科建設及人才培養上,王澤山同樣傾注了諸多心血。他是國內較早實踐與國外大學聯合培養博士研究生的教授之一。早在上世紀80年代後期,他作為南京理工大學化工係的主任,就與瑞典隆德大學化工係簽訂了合作培養博士研究生的協議。從教以來,王澤山共培養了百餘名碩士、90多位博士。他們當中既有科學家、學科領軍人物,也有政府官員、國企高管等,很多已經成長為中國火炸藥領域的中堅力量。
除了在校指導學生外,王澤山還為與之有合作關係的科研院所、企業精心培養相關技術人才。改革開放初期,企業專業人才的斷層問題十分突出。為推動火炸藥行業技術發展和水準提升,王澤山親自組建講師團隊,選定教學科目,制定教學計劃,比較系統地向技術人員傳授火炸藥專業的理論知識。他還在講授過程中積極調動學員們開展互動討論,並結合學員們在生産、科研實踐中遇到的問題釋疑解惑。
時光如梭,不知不覺間,王澤山已心無旁騖地與火炸藥相伴過了一個“甲子”。他説,自己做別的不擅長,這輩子只想把火炸藥這一件事搞好,對於自己的選擇不覺得有遺憾。(經濟日報·中國經濟網記者 沈 慧)