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                    面向世界科技前沿、面向經濟主戰場、面向國家重大需求、面向人民生命健康,率先實現科學技術跨越發展,率先建成國家創新人才高地,率先建成國家高水平科技智庫,率先建設國際一流科研機構。

                    ——中國科學院辦院方針

                    首頁 > 學者風采

                    俞鴻儒:為了0.1秒的數據,這枚“閑子”蟄伏了50年

                    2022-11-03 中國科學報 賀濤 張志會
                    【字體:

                    語音播報

                    1960年,俞鴻儒在試驗中留影。

                    1998年9月,俞鴻儒(左一)為JF-10爆轟驅動激波風洞代表現場講解JF-10的運行原理。 

                      逢人來家拜訪,俞鴻儒總會迎到電梯口,等候客人上來。

                      雖然歲月壓低了個頭,但他的腰桿依然筆直??赐獗?,很難想象他已經94歲,心臟放了支架,股骨還做過置換手術。

                      年紀大了難免念舊。俞鴻儒時常想起在中國科學院力學研究所(以下簡稱力學所)攻讀研究生時,先后跟隨的三位導師——錢偉長、郭永懷和林同驥。這三位力學大師都是中國科學院院士,郭永懷更是“兩彈一星”元勛。

                      俞鴻儒的人生還與另一位“兩彈一星”元勛有過交集,那就是力學所的創始人、首任所長錢學森。俞鴻儒的辦公室是311,恰好靠近錢學森的辦公室,他得以不時給錢學森打個下手,近距離感受大師的言傳身教。

                      1975年,社會上“批林批孔”運動聲勢浩大?!傍櫲濉眱勺秩菀渍惺?,錢學森兩次建議俞鴻儒改名,連名字都替他想好了——“轟儒”,這樣一來,發論文時署名的拼音都不用改,盡顯關切之情。

                      俞鴻儒自認是郭永懷布下的一顆“閑子”。圍棋高手對弈,喜歡下幾手閑棋冷子,看似無用,卻對未來戰局影響巨大。

                      這一“閑子”在工作考核上看起來似乎很閑,卻搞出了巨大響動——他在初期的實驗中曾多次發生爆炸事故,也因此“炸”出了一條新路。

                      多年后,因對我國高速風洞研究的卓越貢獻,俞鴻儒當選中國科學院院士。他經常感嘆自己此生幸運,得遇數位科學大師,以及他們所提供的寬松環境。

                      閑棋 

                      1956年,俞鴻儒報考了力學所的研究生,導師是錢偉長。

                      這一年10月,經錢學森多次力邀,郭永懷和李佩夫婦沖破美國種種阻礙,帶著女兒回到祖國。

                      回國后的郭永懷出任力學所副所長,剛開始他來不及親自招生,好在錢學森和錢偉長早有準備,替他招收了包括俞鴻儒在內的5名研究生。

                      就這樣,1957年3月俞鴻儒入所報到時,他的導師改為了郭永懷。從此,他的人生軌跡也隨之改變,并被帶進“風洞”世界。

                      風洞,俗稱飛行器的“搖籃”。它通過人工產生可控制氣流,模擬飛行器在空中飛行的復雜狀態?,F代的飛機、導彈等,無不在風洞里千“吹”百煉之后,才能上天。

                      早在回國之前,郭永懷就已經預見到我國將發展航天事業,而高性能、大尺寸的高超聲速風洞,是設計航天飛行器必不可缺的。當時主管中科院的國務院副總理陳毅曾說:“搞科學,好比下圍棋,忙里要注意安排幾個閑子,扶植一些冷門,到必要時就用上了?!?/p>

                      1958年初,力學所成立激波管組,獨立自主地開展激波管、激波風洞技術研制。郭永懷開始布下一顆“閑子”。

                      讓俞鴻儒吃驚不已的是,郭永懷指定他當組長。要知道,當時力學所的8個研究組中,其他7個組長都是海歸的大專家,而他只是剛入所10個月的研究生。

                      實際上,之所以對資歷尚淺的俞鴻儒委以重任,是因為經過這段時間的相處和觀察,郭永懷對這個學生已有所了解,發現他是一個實驗能力很強的人,而風洞研究恰好對實驗能力有著極高的要求。

                      郭永懷相信俞鴻儒,還在于他對這名小自己近20歲的學生較為獨特的過往經歷略知一二——曾經兩次高考,先在同濟大學讀數學,后來又到大連大學(后改為大連工學院,現為大連理工大學)讀機械工程,并留校做了助教,3年多時間里曾參與了多個教研室的工作……

                      而此時的俞鴻儒除了感恩導師提攜外,更多的是壓力。雖然他曾調侃自己是個“萬金油”,但他更清楚,有些挑戰單憑實驗能力強是應付不來的,還需要更多經驗。郭永懷曾說過,他自己沒有實驗工作經驗,所里其他科學家也是這樣。因此,具體工作怎么做,要俞鴻儒他們自己去闖。

                      國際上的風洞建造費用高昂,工藝要求高,需要大量資金投入。當時中國的經濟和技術基礎,決定了不可能效仿國外路線。郭永懷扔下一句話:“你們不可能也不應該照葫蘆畫瓢模仿別人,一定要盡力去發展適合國情的實驗方法?!?/p>

                      這意味著現成的路走不通,只能走開辟、創新之路。俞鴻儒他們左思右想,似乎只能冒險——闖一闖那條“死路”。

                      這條“死路”,就是國外廢棄不用的氫氧燃燒驅動。它被淘汰的主要原因是容易發生爆炸,此外,其產生的驅動氣流品質較差,很難保證實驗的可重復性。

                      但它的好處也十分突出:便宜、裝置簡單、不依賴高技術裝備。

                      經過論證,郭永懷同意了這條充滿風險的技術路線,只提了一個要求:防止人身傷亡事故。

                      郭永懷的擔心很有預見性,實驗還真就出事了,而且發生了好幾次。

                      其中最嚴重的一次,爆炸產生的高壓將實驗裝置的一個大零件給轟了出去,繼而打穿了試驗廠房的墻體。幸好當時實驗室沒有人,未造成人員傷亡。

                      俞鴻儒當時被嚇了一跳,不過他表現得很鎮定。因為風險是提前預知的,他們就是要冒這個風險。因此每次點火試驗時,他們都注意清場,人跑到老遠。

                      事后想想,如果沒有郭永懷、錢學森的保護,這項研究根本干不下去。俞鴻儒回憶,“那時候把房子炸了是表揚我的,炸一次表揚一次。這是最大的支持?!?/p>

                      炸了幾次后,他們摸清了危險根源,炸是因為發生了爆轟。爆轟是一種燃燒的極限形式,它的燃燒速度是氫氧燃燒速度的上百倍。后來,俞鴻儒通過提高氫的占比,使其超過發生爆轟的上限,解決了爆轟問題。此后的幾十年中,再也沒有發生重大事故。

                      對于這項研究,郭永懷清楚這是場持久戰,短期難見成效。因此,別的研究生都是定時匯報,但他從不要求俞鴻儒也如此,而是隨時到實驗室去看一下。俞鴻儒說,“只要我們不斷地出結果,不管成功還是失敗,他都滿意?!?/p>

                      從1958年開始,力學所十多年沒要求俞鴻儒寫計劃、寫進度。這一時期,也讓俞鴻儒凝練出一條科研感悟:“只要看準方向,盡全力往前走就行,寬松的環境比多給經費更重要?!?/p>

                      在三年困難時期,特別是1960年,力學所許多項目都下馬了。郭永懷堅信激波管和激波風洞的研究方向是正確的,不能半途而廢。他以研究生做課題為理由,將激波管組保留下來了。

                      “他千方百計讓我們小組能長期生存下去,使我們能安心工作?!庇狲櫲逭f。

                      1962年,俞鴻儒在繼續工作的同時,開始準備論文參加答辯,導師改為其所在研究室的主任林同驥。

                      博弈 

                      當郭永懷第一次看到JF-8時,一向和藹的他臉色陰沉了。此前北京大學曾做過一個風洞,個頭比JF-8小,光加工費就花了80萬元。而眼前的這個JF-8,花費豈不更多?

                      那是1964年初,在先后研制成JF4和JF4A兩型激波風洞后,俞鴻儒率領激波管組開始攻關大型激波風洞JF-8,它的設計尺寸和參數都看齊國際水平。同年9月, JF-8設計圖交由沈陽重型機械廠制造。1965年4月底, JF-8全部完工。

                      當得知JF-8的加工費只有8萬元后,郭永懷臉上的陰霾一掃而盡,眼里放光,感嘆自己的弟子太會精打細算。

                      俞鴻儒的精打細算來自幼年對父親經商活動的耳濡目染,在科研上更是認真遵從郭永懷“少花錢,干實事”的教導,此外有賴于他貨比三家的眼光,只選對的,不買貴的。

                      1966年“文革”開始后,所里全然沒有了工作、學習的條件和氣氛。但俞鴻儒沒有放棄科研。1967年春節后,俞鴻儒和幾位老師傅奮戰兩個多月,將JF-8安裝完畢。趕在“五一”前夕, JF-8開始試運行。

                      “當大家都不干事,而你還在干,其實是一種有利條件?!边@是俞鴻儒實踐得來的體會。一次,他到一個工廠去加工傳感器,趕上工人沒上班,沒轍,只好自己弄。他先是花了一個星期左右學焊接,又花了一個月把傳感器做出來了。結果,傳感器的性能還很不錯。

                      他還接到過天上掉下來的“餡餅”。1968年的一天,俞鴻儒去兵器科學研究院,想借一臺閃光相機做實驗。對方領導很詫異,這當口還有人借儀器做實驗,也很好奇,就跑到實驗室參觀了一下。一看真在做實驗,對方領導對俞鴻儒說:“儀器就給你們用吧?!本瓦@樣,一臺價值30萬美元的閃光相機可以長期使用,給缺少經費的激波管組解了燃眉之急。

                      力學家、中國科學院院士鄭哲敏就曾提到,在那一時期,俞鴻儒主建的風洞基本沒有受到政治運動的影響。

                      俞鴻儒身上這種處變不驚、堅持工作的勁頭早在他就讀于大連工學院時就有所顯露。后來,他的同學徐壽霖用“大智若愚”來形容他。

                      更重要的是,他從導師林同驥的遭遇中學到很多。當時,林同驥受到嚴重的不公正待遇,不僅被停止了全部科研工作,還被罰去鍋爐房燒開水。

                      然而,這沒有擊垮林同驥,他仍保持樂觀。在燒鍋爐期間,他每天記錄煤耗、送風量和水溫、煙的顏色等,總結出了一套燒好鍋爐、節約煤炭的方法;每天晚上回到家,還接著做研究,完成了多項研究工作。

                      時代的這?;?,同樣落在了俞鴻儒的頭上。

                      1968年11月,俞鴻儒在40歲這一年,被免去了激波管組組長職務,不許參加業務活動,也不許參加會議,聽候審查。

                      僅僅一個月后,郭永懷在從核試驗基地返回北京的途中,因飛機失事而不幸遇難。當時,沒有人告訴俞鴻儒。后來他聽到恩師去世的消息時,內心非常悲痛,又感到深深的遺憾。

                      撤職審查,痛失恩師,兩者疊加的傷害足以讓人消沉。但俞鴻儒沒有,他性格中那股“不以物喜,不以己悲”的力量覺醒了。他很快克制住悲痛情緒,又一頭扎進了“風洞”——他知道恩師正滿懷期待,在天上看著他。

                      1969年,歷時5年的JF-8大型激波風洞全部建成,噴管出口直徑800毫米,其性能堪比國際大型激波風洞。

                      此后,在JF-8里淬煉過的航天重器不勝枚舉。1972年,它為返回式衛星研制進行了相關實驗,之后又連續為“東風五號”等型號研制開展了試飛。

                      這座風洞的建成,是俞鴻儒在受到非難的日子里,忘我勞動、辛勤工作,和時間博弈、和旋渦博弈的結果,是他向國家交出的一份答卷。

                      翻盤 

                      盡管在科研上成果卓著、獨樹一幟,但俞鴻儒差點連研究員都沒評上。

                      “文革”期間,職稱評定全停了。一直到1985年,力學所才重新開始評定研究員。當時主管部門畫了條紅線,研究員年齡不能超過55歲。而俞鴻儒此時已58歲。按規定,他這輩子都喪失了成為研究員的機會。

                      俞鴻儒不在意這些,因為他心里記著郭永懷的教導,“要做鋪路石”。

                      1986年,中科院人事部門把俞鴻儒上報為流體力學方向的博導,并獲得國家學位委員會批準。依據相關規定,博導必須是研究員。這樣一來,俞鴻儒才成為了研究員。

                      1991年,中科院恢復院士(當時叫學部委員)增選。此前的最后一次院士評選是在1980年,11年里,積攢了太多潛在的院士候選人,競爭異常激烈。

                      那一年,俞鴻儒第一次參評院士就當選了。他用心血拓出的風洞,開始回饋他人生的禮物。

                      其實,不論是評研究員,還是參選院士,都不是俞鴻儒主動申報的,而是單位辦好才告知他的。他覺得自己能免受這些煩心事的煎熬,實為平生幸事。

                      俞鴻儒的主要心思都放在科研上,那是他最在意并樂在其中的事。他提出了一個更為大膽的設想:利用爆轟研制更高性能的激波風洞。在他之前,世界上還從未有科學家提出過。

                      爆轟是極其可怕的現象,俞鴻儒在前期的研究中,要想盡一切辦法防止它出現。而此時的他逆向思考,為何不利用爆轟產生的巨大威力,作為新的動力進行風洞試驗。

                      實際上,這個想法在他大腦中盤旋多年。但由于太超前,危險很大,以他在科研上已有的威信,依然沒有一個人支持他。再加上當時的環境和技術條件都不具備,一直未能付諸實驗。

                      直到1988年,俞鴻儒應邀到德國馬普學會訪問,其間在亞琛工業大學激波實驗室證實了爆轟技術的可行性。

                      回國后,他立即啟動氫氧爆轟驅動方法研究。初期嚴重缺乏資金支持,經歷過一段比較艱難的歲月。但俞鴻儒和他的同事、學生們并沒有氣餒。

                      他始終記得郭永懷那句話,“沒錢干出大事,才是本事”。

                      終于,在1991年至1993年間,“氫氧爆轟驅動新方法”研究獲得國家自然科學基金支持,資助總額2萬元。

                      1998年,俞鴻儒團隊建成國際上首座爆轟驅動激波風洞JF-10。此時,他已進入古稀之年。但他心中,還有個更大的計劃要去完成。

                      當時,全世界都認為激波風洞的試驗時間只有幾毫秒。美國人費了九牛二虎之力,也只是把試驗時間延長到30毫秒。俞鴻儒卻提出,要建高超聲速復現激波風洞,并達到100毫秒的試驗時間。

                      唯有如此,才能讓風洞實驗狀態從“模擬”跨越到“復現”,真正在地面完全復現高超聲速飛行條件,攻克懸置近60年的世界級難題。

                      在該項目立項過程中,有人站出來堅決反對,認為此舉過于天馬行空。

                      項目組經反復思考、討論,判定該項目并無大錯,于是盡力向財政部申辯后,在2008年獲準恢復工作,經費也由4000萬元增至4600萬元。

                      2012年5月,在俞鴻儒的指導下,力學所建成了JF-12高超聲速復現激波風洞。

                      該風洞有兩大特點:一是試驗時間長,可以達到100多毫秒,從而為很多研究工作提供了絕佳的平臺;二是參數很高,能夠復現馬赫數5到8區間的溫度和壓力。

                      JF-12激波風洞一經建成,立即引起了美國國防部的關注。其在2013 年、2014年連續兩年,向美國國會提交報告,都重點提到了JF-12。報告認為,JF-12將支撐中國宇航領域民用與軍用部門的研發。

                      在一段影像資料中,通過慢鏡頭可以清晰地看到,伴隨著巨大的聲響,265米長、上百噸重的JF-12風洞在點火一瞬間發生了運動,從而獲得0.1秒的活動數據。

                      就是這0.1秒的數據,俞鴻儒為之奮斗了半個多世紀。

                      郭永懷當初下的那一枚“閑子”,終于發揮出關鍵作用,讓中國風洞研究逆風翻盤。

                      若愚 

                      幾十年如一日,篤定一個研究方向,堅持做深做透。這讓俞鴻儒突破了激波風洞試驗時間短的世界級難題。

                      這種堅持的背后,離不開錢學森、郭永懷在科研上的放手,以及中科院尊重科研人員自主性的科研環境。

                      對俞鴻儒影響最深的還是那次爆炸事故,把廠房墻壁炸出一個大洞,但郭永懷沒有責備,只有鼓勵。

                      此后這么多年,當俞鴻儒面對科研后輩時,他希望將這種放手模式傳承下去。他啟發學生發表不同的科研見解,放開膽子去探索;一旦發現年輕人有好設想和好創意,他總是最大程度地給予支持。他經常鼓勵大家,“做事有擔當,只要你覺得對了就盡管往下做?!?/p>

                      1988年,在郭永懷犧牲20周年之際,他的雕像被安放于力學所1號樓前,松樹環抱。此后,每逢郭永懷的犧牲日,俞鴻儒都會帶領學生們來到雕像前,緬懷導師。

                      1997年夏,俞鴻儒被一輛飛馳的自行車撞斷了股骨。住院、開刀、做股骨頭置換手術,要一關一關地過。

                      在他住院期間,實驗室里的年輕人夜以繼日地輪流照顧他。有了大把時間與后輩相處,他談論最多的是這個實驗室的歷史。他回憶錢學森、郭永懷回國以后如何重視高超聲速實驗研究,實驗室同事如何從氣瓶開始做激波實驗,還有數十年來實驗室的研究對國家相關事業的意義和作用……直說得年輕人心潮澎湃。

                      后來,中科院領導和專家們在評議這個實驗室時驚異地發現,這批年輕人心中的事業,不是緊緊圍著錢轉,而是緊緊聯系著書中的課題、實驗、計算、理論和分支學科。

                      幾十年的科研實踐,使俞鴻儒深深懂得,青年人才是國家科學事業發展的希望。為此,他甘心為后輩鋪路搭橋。

                      他常說:“我們這一代人搞風洞建設,搭了一個戲臺,今后戲唱得好不好就要看年輕人了?!?/p>

                      他也是這樣做的,甚至把自己應得的榮譽拱手相讓。

                      2016年, JF-12激波風洞榮獲國家技術發明獎二等獎。雖然這一成果是在俞鴻儒的技術思想指導下完成的,但他主動把自己的名字排在功勞簿的最后。他說:“獎項排名對我們這些老人已經不重要了,對年輕人有用,應該讓他們經常走到臺前?!?/p>

                      在這種放手、鋪路、搭臺的精神傳承中,俞鴻儒領銜的科研團隊像一塊海綿,不斷地吸引、容納人才。

                      俞鴻儒是有大智慧的人,總是在合適的時候做對的事。

                      在俞鴻儒的指導下,以激波管組為主要班底,中科院高溫氣體動力學開放實驗室于1994年成立。2011年12月,其升格為高溫氣體動力學國家重點實驗室(LHD)。俞鴻儒任第一屆學術委員會主任。

                      自力學所建所以來,該實驗室是研究方向保留最完整的,人員也最齊整。這其中飽含著俞鴻儒的心血。

                      在這里,形成了“以信念引領科研”的濃厚氛圍,激發了年輕人的信念,引導他們找到人生目標,從心里喜歡并走上科研道路。

                      俞鴻儒時刻心系LHD的發展,直到最近兩年,90多歲的他還堅持到力學所小禮堂參加LHD的學術年會。

                      在跟大家相處時,俞鴻儒絲毫沒有大科學家的架子,即使向青年學者提建議,他也非??蜌?。

                      由于他為人隨和,又是國內首屈一指的氣動實驗專家,后輩遇到問題時,經常會請教他,甚至去他家里。他總是爽快答應,并和老伴兒一起熱情招待。

                      俞鴻儒在90歲退休后,才算閑下來了。

                      他本想帶老伴兒多出去轉轉,彌補多年來的“欠賬”,結果老伴兒的身體不允許了,她患上了較重的糖尿病和高血壓,腿軟、頭暈,難以走路,很少外出活動。俞鴻儒就專心在家照顧她。

                      幾十年來,他們一直住在中科院黃莊小區一棟70多平方米的房子里。房間里,擺放的家具都是比較陳舊的,但干凈整潔,滿屋子全是書。

                      漸漸地,俞鴻儒的“萬金油”能力再次凸顯,炒菜做飯、收拾房間樣樣在行。

                      小區里的鄰居們都認識他,??洹坝嵯壬苏婧谩?。每當此時,二人均感此生有對方相伴,只羨鴛鴦不羨仙。

                      (原載于《中國科學報》 2022-11-03 第4版 風范) 

                    打印 責任編輯:梁春雨

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