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用山一样的脊梁扛起国防科研的责任与担当——火药装药科研团队先进事迹

发布时间: 2016-10-11
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发布者: 刘琳




 南京理工大学是国防科研的高原,在这片高原上耸立着一座高峰,那就是王泽山院士带领的火药装药科研团队。这个以共产党员为主体的科研团队,用山一样的脊梁扛起了国防科研的担当。

 王泽山,中国工程院院士,193510月出生,1958年参加工作,19606月入党;

 廖昕,教授,19615月出生,1983年参加工作,19975月入党;

 何卫东,教授,196211月出生,1982年参加工作,200312月入党;

 堵平,副研究员,196911月出生,19907月参加工作,19956月入党;

 南风强,副研究员,19757月出生,19977月参加工作;

 魏晓安,副研究员, 19687月出生,19927月参加工作,20003月入党;

 刘志涛,讲师,19846月出生,20137月参加工作,200511月入党;

 徐滨,讲师, 19846月出生,20137月参加工作,200411月入党;

  陈翡运,工程师,19639月出生,19847月参加工作。

 这个团队在著名的含能材料专家、中国工程院院士王泽山教授的带领下,经过多年的发展,取得了丰硕的成果。获国家技术发明一等奖、国家科技进步一等奖、国家技术发明三等奖、国家教学成果奖二等奖、国家优秀教材奖二等奖、何梁何利基金科学与技术进步奖、光华科技基金奖特等奖及江苏省高等教育教学成果特等奖、部科技进步特等奖、一等奖、二等奖等十多项省、部级以上科技奖;获发明专利33件;出版专著、教材15部;发表论文200多篇;培养研究生200多名。

山之魂——责任与担当

 火药装药科研团队带头人王泽山教授,中共党员,中国工程院院士,是我国杰出的含能材料专家、火炸药专家和兵器专家。曾获国家发明一等奖、国防技术发明特等奖、国家科技进步一等奖、国家发明三等奖、国家教学成果二等奖、何梁何得科学与技术进步奖、光华科技基金特等奖等十多项国家、部委、省级以上科技大奖;获得发明专利23项;2001年、2005年荣获全国国防科工委系统先进工作者,2002年荣获江苏省高校优秀共产党员称号,2004年获江苏省首届十大杰出专利发明人称号。

 王泽山院士是哈军工第三期毕业生,毕业留校后,一直从事火炸药的教学、科研工作,火炸药的研究成了他生命中的重要组成部分。就在事业的奋斗追求中,他树立起了共产主义信念,19616月光荣地加入了中国共产党。从此,他处处以党员的标准严格要求自己,以自己的实际行动影响教诲着身边的同事和学生。他一直坚持这样的信念:只有将自己的事业融入到党的事业之中,才能做出成就和取得事业上的成功。党员的先进性是具体的,应体现在对事业的追求、对生活的态度和对人的友善上。

 科研需要创新,王院士一直是敢于面对挑战,主动承担世界前沿的重大课题研究。武器发射时弹道性能受环境温度的影响是世界性的难题,高温时发射初速高膛压高、低温时初速低膛压低,这样就造成武器在不同环境下作战时射击调整复杂化、射击精度降低,且由于发射药低温力学性能差的原因,甚至会发生炸膛等事故。面对这样的艰巨任务,王院士带领科研队伍,耐住寂寞提、埋头苦干、大胆创新,用十年的时间攻克了难关,提出了全新的具有世界领先水平的装药设计概念和方案,使大口径火炮的弹道指标达到了零温度系数的水平。该方案已应用于多种型号的武器装备中,使我国的常规武器水平达到或超过了世界先进国家。该科研成果王院士作为第一发明人,获得了国家发明一等奖。在另一项科研难题中,王院士针对废弃火炸药库存量不断增多、处理困难、危险性大、容易造成环境污染等问题,带领自己的团队全身心地投入了项目攻关中。做实验、下工厂、跑部队、搞应用,攻下了一道道难关。工夫不负有心人,一堆堆危险有毒的过期火炸药,在王院士等人的研究中,变成了二十余种畅销国内外的军用和民用产品,不仅为国家创造了明显的经济效益,而且为青山绿水不再受废弃火炸药这一国际公害的污染提供了技术条件。作为第一完成人,王院士获得了国家科技进步一等奖。但他并不满足于写几篇文章、获得几个专利和奖项,而是积极地将科研成果转化为实际效益。经他扶持的许多企业,每年从废弃火炸药处理项目上取得的经济效益就达几千万之巨,其社会效益更是无法计算。

 从教40多年,王院士培养的高级技术人才已在教学、科研和领导岗位上发挥着越来越大的作用。他培养了近100名博士和硕士,其中6人次获得国家科技进步一等奖,8人次获得部级科技进步奖,1人次获得光华基金二等奖及霍英东基金奖,已有多人成为大学领导人或学科带头人。他不仅教书,而且育人,经常与学生谈心,要求学生做事先做人,科学研究必须踏踏实实,不能虚夸、浮躁,做研究时要大胆设想,小心求证,不盲目迷信权威;他鼓励年轻人自由发展,充分培养他们的独立科研能力,自己在身后默默地支持,甘当人梯;他工作起来的精力和劲头,为手下的年轻人树立了榜样。做火炸药研究,他成年累月地在位置偏僻的军工厂、靶场进行大量的实验,从来都是随遇而安,毫不挑剔。

 如今,王院士可谓功成名就,但熟悉他的人都知道,他仍然是原来那位谦虚朴素、和蔼可亲的学者。他从不计较什么,多艰苦的环境都能泰然处之;在生活中根本没有节假日的概念,全部的心思都倾注在工作上;从不关心自己,但对待科研组的成员和学生的生活及个人成长却是关心备至,想方设法解决生活上的困难,为他们营造良好的科研氛围。

 “老骥伏枥,志在千里”,古稀之年的王泽山院士工作的精力和劲头更胜年轻人。作为国家安全重大基础科研项目的技术首席,他肩上的担子更重了。但是,他从来就是一个不服输的人,在他的带领下,科研团队的工作进展顺利,多项重大技术发明和突破已形成雏形,即将收获成果。他以自己的实际行动,践行着作为一名优秀共产党员的使命。

山之神——做学问

2015年,火药装药科研团队完成的项目成果获得国防技术发明特等奖,这是我校首次获得国防技术发明特等奖,也是该奖种设立以来第二个获此殊荣。项目组瞄准我国国防科技发展的瓶颈,长期从事发射药及装药、含能材料的研究开发,团结协作、攻坚克难,潜心研究二十余年,取得了多项重大原创性技术成果,解决了国际武器弹药领域公认的世界级难题,成果总体技术水平达到国际领先水平。

突破的“低温度系数XX及其加工工艺”突破了国际军械领域低温感发射和提高能量利用率装药两项重大技术,在国际上率先实现了低温度感度、高威力发射技术的突破,已被应用于国防科技领域,是20世纪装药技术领域的重大突破,获得1996年度国家技术发明一等奖,这是国防科技史上第一次获此殊荣的奖项。

 突破的“废弃火炸药资源化利用技术”实现了将废弃、退役的火炸药进行大规模资源化处理的技术途径,解决了安全性的重大疑难问题,同时又解决了废弃火炸药对环境的污染问题,充分利用了宝贵的资源。该技术获得1998年度国家科技进步一等奖,并在多家企业得到了应用,年创造的经济效益达数千万元以上,其社会效益更是无法估量。

 目前承担的国家重大安全基础研究项目“大口径火炮XXX 耦合理论的研究”和总装背景项目“新一代XX 自行加榴炮”取得了重大的进展,使新一代XX自行加榴炮在射程、射速、射击精度等主要性能指标方面实现跨代跃升,不改变现有武器装备的前提下,将使我国的火炮威力达到并超过世界公认最先进的南非高膛压火炮的水平,为我国新一代自行加榴炮顺利装备奠定了技术基础。

 承担的其他国防科研项目,同样取得了不凡的成果,如某大口径火炮的超远程发射技术,其弹道效果已超过世界最先进的高膛压火炮的发射水平;全等模块发射技术,是目前世界上唯一做到真正的等模块装药的技术途径;点传火及异型高增面发射装药技术,可将火炮的能量利用率提高3

5%以上;使我国在大口径火炮发射装药方面的研究处于世界领先行列。

 在技术发明与创新方面,团队承担的“低温度系数装药技术研究”科研项目,设立一个与温度效果呈负向效应的补偿系统。当系统随温度变化时,补偿系统同步地呈反向变化,系统则因正、反向的相互抵消而保持不变,从而消除了温度对武器系统的影响,获得了高、低、常温下弹道效果的一致性。这项技术创立了新型的装药结构-变燃速异型组合装药结构,使燃烧增面性、示压效率明显增加。该技术基本消除了环境温度对武器射击精度的影响,大大提高了火炮的发射威力和战场适应性,同时还增加了火炮的效率、灵活性及使用安全性。在国家发明一等奖连续空缺6年后,该技术荣获国家发明一等奖。

 团队挑战了等模块装药难以实现的国际技术难题,将发明的弹底药包装药专利技术应用于等模块装药,创新了世界最先进的等模块装药技术。以155mm火炮为型号背景进行了研究,解决了目前全等模块装药中存在的小号装药压力偏小,易造成弹丸留膛、难以解除保险,大号装药初速偏低、膛压偏高,不能兼顾大、小号膛压和初速等关键技术难题,已可以制成兼顾大小号装药性能、保持射程覆盖量不变的全等式模块装药,解决了国际装药研究领域全等模块装药中诸多技术关键,如今等模块装药技术已成为现实。全等式模块装药的核心技术包括:协调和控制小号装药和全装药的气体生成速率的局部阻燃技术;调节和降低小号装药极限压力、提高装药做功能力和增加射程的技术。这些技术与现有双模块装药所用的火炮、弹药、装药元件等相容。采用等模块装药技术后,火炮系统的勤务处理自动化程度可得到极大的提升,火炮的射速也有较大的提高,同时降低了战场上发生装药差错的可能,该创新对我国军队战斗力的提高有着重大的意义。

 团队通过对原有低温感技术、全等模块装药技术、点传火技术、药型设计等进行整合和优化设计,产生出更大的科研成就。经过前期的样机设计和靶场射击试验,已经取得了初步的成果。在此基础上,课题组申请了“高能火炸药XX规律”973项目成功,获得了国家的大力支持。预计,以王泽山院士为技术首席的这一项目成功后,以155mm火炮为例,在不改变现有武器装备的前提下,采用新型装药结构的45倍口径的火炮射程将达到现有52倍口径的水平,而新型52

 口径火炮威力将达到并超过世界公认最先进的南非G52-23-155mm高膛压火炮的水平。这相当于在不改变现有装备的条件下,将我国军队的火炮系统整整向前推进了一代。

 团队针对我国每年大量的退役火炸药都只能销毁的现状,独辟蹊径地提出了“废弃火炸药也是资源,应将其进行充分利用”的观点。通过多年的潜心研究,将废弃火炸药分别转化为多种军、民用产品。这项技术的发展和推广,对解决火炸药和弹药储备的困境、使火炸药生产、储备、使用、处理过程走向良性循环提供了技术支撑。该发明技术获得了国家科技进步一等奖。其国防意义明显,社会效益、经济效益显著。不仅解决了废弃火炸药污染环境的问题,而且使宝贵的能源得到了充分再利用。不考虑社会效益,单就近十年来的废药处理产生的军民产品效益就达5.2亿元之巨。

 团队承担突破了多年来传统的发射药制造思维,在火药配方设计方面,提出了制造高能高强度发射药的新思路,采用可交联高分子预聚体填充高含量固体炸药,加工成型后固化成为含能体型网络结构高聚物。采用此方法获得了火药力高于1251kJ•kg-1,火焰温度低于3150K,且具有优良的力学性能的新型高能高强度发射药,领先于世界先进水平,已经进入具体的型号应用阶段。该发射药的实际应用将使我国武器的威力再上一个新的台阶。

 在专利技术推广应用方面,王院士带领他的学术梯队,将低温感技术与高能硝胺火药、太根火药及单基药结合,突破低温感技术控制高、低、常温包覆火药破孔率的技术关键和涂覆工艺瓶颈技术,在105火炮中得到应用,已完成国家靶场鉴定,并上型号装备部队;在125改装药研究中,通过低温度系数技术改善太根火药的装药性能,使125三代坦克炮的高温压力增量小于8 %,示压效率提高5.0 %以上,初速由原装药的1740 m/s提高到1800 m/s,目前已进入型号研制阶段。在废弃火炸药处理的研究过程中,取得的十多项专利均已转化为科技产品,推广应用于8个工厂,产出浆状炸药、粉状炸药、安全粉碎、小粒药等6种产品和技术,在另外3种产品(低爆速炸药、震源弹、石油射孔弹)上进行应用研究或试用,取得了良好的效果。

 在学术研究方面,团队提出了“低温度系数装药及应用”、“火炸药的能量积聚和定向释放”、“高能火炸药组成结构与能量输出”等新理论和新概念,发展和丰富了我国的发射药装药设计理论体系。提出的多个新型装药概念和理论,均具有独立的知识产权,在世界上处于绝对领先地位。经过多年的潜心钻研,王院士获得了多项国家和省部级的奖项,作为第一发明人或第一科研项目主持者获得了国家发明一等奖、国家科技进步一等奖、国家发明三等奖、国家教学成果二等奖、何梁何利科学与技术进步奖、光华科技基金特等奖等十多项国家、部委、省级以上科技奖;获得发明专利20多项,是江苏省的“十大发明专利人”。出版了火药装药理论研究及教材方面的专著十四部,其中在专利的基础上,2000年由国防工业出版社出版了专著《废弃火炸药处理与再利用》,以该专著为基础的成果,获2001年江苏省优秀教学成果特等奖(国家二等奖)。22项专利中的有关内容,是王教授等人在2002、2003年出版的著作《火药与炸药》,《火炸药科学与实践》的部分内容。获得国防专著基金,已经于200512月由国防工业出版社出版了《低温度感度发射装药》;06年初又出版了《含能材料概论》和《火药装药设计原理与技术》两部最新的著作。王院士通过对其发明创新的一系列装药理论外延扩展和内涵完善及技术整合,2004年成功申请了“高能火炸药组成结构与能量释放规律研究”国家安全重大基础研究项目(973),并被国家某安全重大基础研究项目聘为技术首席。

山之韵——育英才

 团队在多年的教学科研实践中注重广育英才,先后培养研究生200多名。通过课题方向的选择和采用理论与实践相结合的教学方法,使研究生在攻读学位期间就能获得明显的理论和实践的成果,学生当中有30多名研究生一次或几次获得部科技进步奖一等奖、特等奖,国家科技进步奖一等奖或其他的重要奖励及发明专利。在王院士的努力下,形成了有多名教授和博士组成的研究梯队和火药装药技术研究所,联系于火炮、弹丸、火药及弹道学的火药装药学科,并使该学科在我国得到长足的发展。

 ——肖忠良,含能材料专家,现为“兵器学科与技术”一级博士授予学科博士生导师,中国兵工学会会员、中国兵工学会“火炸药学报”编委、山西省化学学会常务理事、中国人民解放军总装备部“火炸药专业委员会”委员,中北大学副校长,多年来一直从事武器发射能源研究,出版专著2部,发表专业学术论文50多篇,获国家技术发明二等奖1项、国家科技进步一等奖1项、省部级科技进步奖2项,主持完成国防科工委重点项目多项,目前主持国家“973”国防重点专项和重大基础研究2项,是我国火炸药科学技术领域的领军人物之一。

 ——赵其林,兵器集团技术首席,四川泸州北方化学工业有限公司董事长,总装火炸药专业组委员,发射药技术专家,四川省劳模,多年来在发射药产业化、安全生产方面作出了重要的贡献。作为兵器集团旗下重要骨干企业的领头人,带领255厂通过多年的艰苦奋斗,发展成为行业内经济效益最好的企业,制造的优质单基药、混合酯发射药已成为我国空军航炮、海军舰炮及陆军轻武器、中小口径火炮的装备用药,大幅度提升了我国枪械、火炮等身管武器性能。由他主抓的某高能发射药,装备于我国99A坦克炮某型号穿甲弹,炮口动能世界第一。

 这些学生就像峰峦叠翠的崇山峻岭延续着主峰的余韵,用山一样的胸膛,挺直共和国兵工科研的脊梁,扛起了强军强国的责任与担当。