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工人日报 2010年07月24日 星期一

【时代先锋】献身风洞,别有一番洞天

——记总装备部某基地空气动力学专家王勋年

本报记者 杨连元 本报通讯员 于杰 兰小红
《工人日报》(2010年07月24日 001版)

今年48岁的王勋年,已经在祖国川西北的大山深处奋斗了27年;他献身于和航天航空事业有着密切相联的风洞研究,开创了多项有着重大价值的空气动力试验新技术,主持参与国家、军队重大科研项目90多项,探索掌握十几项具有重大科研应用价值的低速空气动力试验新技术,为祖国国防尖端事业作出非凡的贡献。

风洞——现代航空航天飞行器的摇篮,飞机、导弹、卫星、火箭,无一不是在这里进行试验定型;诸如“神舟”号飞船系列、长征火箭家族、“歼10”战机、高速列车等等,都得先在这里完成风洞试验;身为空气动力学专家的王勋年,27年来,用自己的青春和智慧,写就一曲风洞试验技术的华彩乐章,真是别有一番洞天……

初出茅庐,在风雨里熬了几天几夜

“歼10”战机,我军装备的新型战机,也是我国航空工业发展的最新成果,而在“歼10”战机成功研制的背后,有着风洞人所付出的艰辛。

据介绍,“歼10”战机的研制中,牵涉很多低速空气动力问题,事关战机的总体布局、机动能力和安全性能,在战机的研制进程中可谓举足轻重。

实际上,还在1985年,参加工作不到两年的王勋年,已经作为年轻科技干部的佼佼者,参与“歼10”战机的低速空气动力试验研究。他主持的第一项试验任务,也是“歼10”战机大迎角试验;大迎角飞行能力,可使战机快速爬升、灵活转弯,这是“歼10”战机的先进性标志之一。

当时,研制部门有要求,要在一个月内完成这项试验,可是,工作一周之后,测量数据出错,试验进度受阻;王勋年第一次感到从未有过的压力。那时,他在风洞里熬了几天几夜,一个个环节进行演练,终于找到故障原因,最终,试验结果按时交给了研制部门。

到了1999年,37岁的王勋年担任“歼10”战机低速气动研究项目的总负责人。据介绍,从论证设计到选型定型,再到试飞成功,前前后后,“歼10”战机历经20年时光,而王勋年也随之奋斗了20年,他从工程组长到研究室主任,从总工助理到总工程师,与课题组先后突破“歼10”战机在大迎角、进气道、弹射座椅等五项关键试验技术上,反复进行5000多次试验,大大提升我国低速风洞试验模拟能力和综合研究水平。2005年,“歼10”战机低速气动问题风洞模拟与分析研究获得军队科技进步一等奖,王勋年排名榜首。

飞机在飞行过程中,有周围气流的作用,也存在发动机进气和喷流的影响。

我国以往的风洞,只能进行单一的进气或喷流试验,即使在世界上,也只有几个发达国家掌握了同时模拟发动机进气和喷流的试验技术,模拟进气量最高可达70%。

要实现同时模拟飞机发动机的进气和喷流,需要研制一个能够抽吸大量空气、又能产生喷流的动力模拟装置。对于这方面的技术,国外实行技术封锁,王勋年决定通过自己的努力,开展飞机进气排气模拟风洞试验技术的研究。

几经探索,反复试验,终于,他们研制出新型的引射式动力模拟器,模拟发动机进气量达到90%以上,处于世界先进水平。

新型飞机首次试飞,他冒险登机

2007年3月,我国大飞机项目正式启动。

早在1997年,王勋年和他的课题组就开始了大飞机空气动力学研究。

据介绍,在大飞机研制过程中,要借助空气涡轮动力模拟器(TPS)装置进行风洞试验。试验用的涡扇发动机模拟器的叶片转速在每分钟6万转之多,制造工艺极其复杂。王勋年决定,坚持自主创新,自主设计研制配套设备。

后来,仅用很少的经费,他们研制成功高精度流量控制单元,也使高压空气流量控制精度达到了世界先进水平。

也在这年的8月,由王勋年主持的低速风洞TPS试验设备通过了技术性能测试,这一设备能准确获得发动机工作状态对于飞机气动特性的影响,各项关键数据均达到先进指标,实现我国在大飞机研制进程中的一次重大技术进展,也使我国成为继美国、欧盟之后,又一掌握了这项试验技术的国家。

飞机在高空飞行中,穿越云层,其机身表面往往会结冰;结冰的问题也改变气动外形,进而容易造成飞机失事。

研究飞机的结冰现象,需要研制、建设结冰风洞;结冰风洞不同于常规风洞,这种风洞,既要产生速度可控的气流,还要通过实现低温环境以产生结冰云雾。

经过3年的时光,王勋年带领课题组写出40多篇技术报告,绘制500多张设计图纸,突破人造结冰云雾、换热、除冰等多项关键技术,建成国内第一座1:10缩比的引导性结冰风洞。

在一个新型机种的研制中,需要进行飞机脉动压力和飞行参数的测量,王勋年带领课题组也自主研制脉动压力和飞行参数的测量系统,解决了这个机种在飞行中高速同步采集、记录脉动压力和飞行参数,还有大样本动态数据处理的难题。

为了验证脉动压力和飞行参数测量系统的可行性,王勋年决定,要在这个机种的真实飞行状态下,去测量脉动压力和飞行参数。后来,在新型飞机试飞时,他冒险登机,亲力亲为,参与试飞试验,一方面获得宝贵的飞机脉动压力和飞行参数测量数据,一方面现场验证他们自主研制的软硬件设备的性能的确可靠可行。

“国家和部队培养了我,我不能只顾自己”

这些年来,王勋年所在的解放军总装备部某基地,生活环境很为艰苦,山区、偏僻、寂寞,这是有些人所不能忍受的。他的头脑里,很清醒,也很执著,就是一心一意把风洞的事情干好,可谓心无二用。

1992年,有科研部门请王勋年去广州搞工业风洞,月薪许诺已相当于他一年的工资额,有人劝他抓住这个机会。当时,基地科研任务很重,王勋年说,我是个军人,不是商人,国家和部队培养了我,我不能只顾自己。

2008年5月12日,汶川大地震发生了,也殃及解放军总装备部某基地,这是因为,风洞群身处地震灾区,灾难突如其来,情况危急。当时,为了准确掌握地震灾害对于我国首座Φ5米立式风洞的影响,在震后的第二天,王勋年即冒着余震不断的危险,爬厂房、钻风洞、看灾情,他仔细观察科研试验设备设施的受损情况,连续十几天坚守在风洞值班一线,在大大小小的余震中,反复查看风洞洞体及有关设备的情况,记录、分析和掌握第一手资料,为确保这个风洞完成应急恢复作出重要贡献。

采访中,王勋年对记者说,我是站在老一代风洞人的肩膀上攀登科技高峰,同时也要为新一代风洞人的成长去当垫脚石、铺路石。在科研体制改革中,基地实行课题与个人相结合,由课题组长负责完成课题。为了培养年轻人,王勋年经常让年轻人共享自己申请到的课题,当课题组长,自己当顾问,手把手地传授经验、方法。在他的精心指导下,一批年轻科技干部也成长起来。至今,他所指导的6名研究生和10多名科技干部,已成为基地独当一面的技术骨干。

这些年来,王勋年热爱风洞事业,谨守自己的科研岗位,由于工作需要,更多时候,他把对远在江西家人的那种深深思念埋在心底,无暇顾及亲人。

那是2006年6月,弟弟打来电话,告知年近八旬的母亲病重住院了,此时,他刚被任命为某飞机事故分析技术小组的组长之职,一时离不开。等任务完成之后,他才赶回老家,而此时母亲已经病危了,不久,老人便与世长辞。

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