书城传记特殊材料铸人生
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第26章 黑白颠倒,精神错乱的年代(3)

颜鸣皋听了他们的情况汇报后,认真思索着。

刘才穆诚恳地对他说:

“我们想请您当顾问,参与指导这项研究工作。”

“好!咱们共同啃下这块硬骨头。”颜鸣皋点点头说,答应得十分畅快。

第二天,颜鸣皋就早早来到了办公室,亲自参与方案研究和确定人员的组成。

很快,在北京航空材料研究所科技处的大力支持下,按照多专业配套并有机结合的原则,组建了一个由材料、工艺、测试等专业骨干组成的课题组。

课题组开展工作后,颜鸣皋就反复强调:

“研究工作的基本方式应该是宏观与微观相结合。材料、工艺、测试相结合,做到知其然,更要知其所以然,充分发挥我所多专业的综合优势。”

不久,在顾伟豪的主持下,在三机部内召开了北京航空材料研究所、西工大、北航参加的联席会,共同讨论了课题大纲及分工与进度,并决定由北京航空材料研究所去与武汉空军商讨双方合作事项。

颜鸣皋带着顾明达、刘才穆及王仁智等同志来到了武汉。

武汉,对颜鸣皋来说,太熟悉,太亲切了。他对这个江城有太多的回忆,一踏上这里的土地,一嗅到这里的气息,与这里有关的往事,就如同这里经常飘洒的濛濛细雨,点点滴滴,一古脑儿涌上心头:这里有他儿时的足迹,这里有他母校的伙伴,这里有他甜蜜的初恋……

可是,他没有时间追寻这一切,住进武汉军区空军某部招待所后,就立即投身到课题实施方案的讨论中。

军地双方的联席会由武汉军区空军机务工程部王部长主持。

武汉军区空军机务工程部指定龙汇生同志为军方课题负责人。

“颜总,咱们开始吧?”王部长侧身问坐在他身旁的颜鸣皋。

颜鸣皋掏出笔记本,点点了头说:

“好。”

这次会议讨论得很充分,效率也很高,对一些问题做了明确的分工。

会议确定:

在武汉军区空军原补焊工艺的基础上,由北京航空材料研究所进一步完善工艺,并对焊缝断裂参数进行测定,同时研究裂纹的检测方法;

北航、西工大进行应力强度因子计算,估算寿命,确定检查周期;

武汉军区空军担任试验件的补焊方法,并派技师到北京航空材料研究所实施。补焊起落架的台架试验,由武汉军区空军联系空一所安排(后因空一所任务繁重不能安排,武汉空军改为调两架飞机直接做起降试飞)。

至此,一个完整的工作大纲形成,实施方案确定。具体计划各单位自定,但必须相互通气,做好衔接。

会议快要结束时,颜鸣皋做了发言:

“同志们,我们现在开展工作的条件已经基本具备。但是,我们这个课题关系到国防建设,关系到部队训练,关系到飞行安全,一定要慎重、慎重、再慎重。我提议,在课题进入实际操作之前,我们要立即深入到飞行部队,具体了解飞机损伤的情况,多听听飞行员和机务官兵的意见。”

王部长当场表态:

“请颜总放心。科研部门的同志要到哪里去,你们提出来,我们马上安排。”他又对龙汇生指示道,“你们要全力以赴配合好,争取早点出成果。”

于是,这次会后不久,刘才穆就带领课题组的部分同志,与北航何庆芝、张行、杨秉宪等一起,再次来到武汉军区空军所属单位及修理厂,先后去了丹阳、鲁山等地调研。同年,刘才穆又和顾明达、陈美芬等同志到了南京军区空军调研。

颜鸣皋的科研态度是非常严谨的。他知道,这个课题直接牵涉到疲劳和断裂力学,当时,疲劳和断裂力学理论、参数测定的研究在我国处于初期,虽十分兴旺,可实际应用相对落后。因此,需要对参与的一般技术人员进行这方面的基础知识补课。

什么是疲劳和断裂力学呢?这是一个司空见惯的现象,比如说对一根铁丝反复折合,就会出现疲劳,渐渐产生裂纹直至断裂。舞台上、屏幕上,我们也经常看到有扭弯或折断铁勺的表演,也是利用这种原理。但是,要对其进行准确的科学分析和数据测定,则非常深奥和复杂。

颜鸣皋想到了在这方面有所建树的葛庭燧学部委员(后称院士),就邀请他到北京航空材料研究所以《疲劳断裂机制》为题进行讲学,并商讨合作研究工作。

葛庭燧针对课题提出了两个重点:(1)可否在裂纹扩展曲线上也找到某些像σ-ε曲线一样的各种临界点,供设计使用。(2)注意裂纹扩展过程中弹塑性区的交互作用,裂纹尖端的钝化与对裂纹扩张的抑制作用。这对课题的研究有很大的启发。

期间,在颜鸣皋的主持下,还共同商讨了与中国科学院金属研究所合作的内容,即通过金属内耗作用来研究裂纹形成扩展的机理。

颜鸣皋一贯主张:在科研领域,不要自我封闭。要实行多方面的合作,集思广益。

在葛老的启发下,课题组重视了塑性区的研究,课题组成员西工大郑长卿教授,在用光弹性测定塑性区开始,在细观力学方面取得了卓越成就,成为该领域内国际上几个知名学者之一。

这是一场攻坚战,这是一场合成战役。

各方面的力量齐动员,各有关单位实行大协作。

颜鸣皋对课题组重点强调:要重视断口分析,这是宏观与微观结合的桥梁。

北京钢铁研究总院引进了国内首台扫描电镜,该院孙福玉同志全力配合课题组,对断口形貌进行系统研究。断口形貌忠实地记录了断裂的历程,通过断口分析反过来可以追溯断裂产生的历史。因此,断口研究早已成为一门专门的学问。北京航空材料研究所和国内几个研究所在这方面做过大量基础性的工作。但系统地对a-N曲线,从起始裂纹至临界裂纹,对裂纹起始、扩展、失稳扩展,至最终断裂的各个阶段的特征,直接在断口上从低倍到高倍,进行系统的研究这还是首次。

北京有色金属研究总院有台高压透射电镜,派出刘永洪、李勇等同志,大力配合课题组进行断裂与钢的组织结构的研究,虽然由于制片困难,高度微观,难于确指是否为裂纹穿越途径,而断口匹配的镶片,也因为磨削影响难以得到清晰图片,其结果不是十分理想,但这也是一种首创性的探索。

在这些首创性的探索和合作工作中,颜鸣皋从不缺席,都深入一线进行具体的工作,每次获得的照片,他都要和刘才穆等人一起反复分析、讨论,追寻最佳结果。

这些结果也为后来北京航空材料研究所陈鹦进行谱载条件下的断口反推奠定了基础。断口反推这项成果,在歼6、歼7、强5等机种的定寿上都得到了实际应用。

在课题具体研究中,颜鸣皋还不止一次对课题组的同志讲:

“我们要多向军方同志学习,重视他们提出的每一个问题。他们身处一线,实际操作装备,最有发言权。同时,我们还要时刻想到,我们研究出来的成果,要方便现场使用,不能给部队添麻烦。”

武汉军区空军方面提出:

“喷丸强化如果将漏检的残留裂纹覆盖,会不会起到反效果呢?”

王仁智1956年于哈尔滨工业大学毕业后到北京航空材料研究所工作,是著名喷丸强化与疲劳断裂专家,编著出版过《技术材料的疲劳性能与喷丸强化工艺》等专著10余部。课题组派王仁智专门前往部队,给武汉军区空军的同志作学术报告,释疑解惑。同时,还深入基层现场办公,对焊缝及热影响区表面裂纹清理做了认真处理。

郑文仪是位女同志,研究的是裂纹检测方法。

颜鸣皋对她提出了希望:

“你要想部队所想,急部队所急,把眼睛盯在实用上,拿出简便易行、适合外场的方法。”

郑文仪记住了颜总的话。她从适用渗透液的选择,到目测、放大镜、内窥镜,以及磁探方法,都一一做了研究对比,终于研究出了一套基层部队能够简便使用而且快速准确的裂纹检测方法。为了使部队官兵能够很快掌握,她还来到机场,进行现场演示并培训人员,得到广大官兵的好评。

武汉军区空军提出了要求:为了对付内孔裂纹,希望他们能够研究出一种进行内孔喷丸强化的板带。

颜鸣皋说:

“部队的要求是对我们科研工作最大的信任,我们责无旁贷,必须无条件完成。”

以郑瑞琪为首的攻关小组成立了,几个月的连续奋战,几个月的反复试验,内孔喷丸强化板带终于诞生了,并运用于武汉军区空军的飞机修理工作中。

当颜鸣皋听到部队十分满意的反馈后,十分欣慰地笑了。

实践证明,经过补焊加强化的起落架,通过试飞和损伤容限评估,寿命可达1200个起降,4次检查周期裂纹漏检概率为万分之几,有足够的安全概率,检查周期由50个起降改为200个起降。外场工作量大为减轻,飞机良好率和飞行安全系数也大为提高。

武汉军区空军把报废在仓库中的200多副起落架重新修复使用,解决了飞行训练的燃眉之急。

三机部飞机局的顾伟豪对此这样评价:这一课题是我国航空工业应用损伤容限评估寿命的首次实践,为后续歼6、歼7、强5等机型定寿提供了经验,为军机与民机的损伤容限设计做了技术准备。

后来,课题组相关成员大多继续参与上述机种的定寿工作。

应该说,这项课题研究的成功,是他们向断裂力学这门新兴学科进军征程中一场漂亮的前哨战。

对颜鸣皋来说,这是他科研道路上的一个新的航标灯。他把握准方向,开始了新的航程。

颜鸣皋非常重视断裂力学这门新兴的重要学科,他在一篇报告中这样写道:

“开展断裂力学疲劳理论的研究和应用,可以科学地确定和提高飞机、发动机的使用寿命,对保证飞机安全,确定检修周期,以及对合理选材,控制和提高生产产品质量等,都具有十分重要的意义。航空结构与部件的设计由传统的静强度设计和安全寿命设计发展为断裂设计、损伤容限设计,抗疲劳技术可推迟宏观裂纹的形成,减缓疲劳裂纹的扩展速率,提高结构或零件的使用寿命。因此,开展这方面的研究工作非常必要。”

开展断裂力学疲劳理论的研究和应用,是时代的需要,事业的需求,更是一个航空材料科学家的使命与责任。随着我国航空事业的发展,我国自行设计的一些新型战斗机,也陆续装备到部队。航空结构与部件的设计由传统的静强度设计和安全寿命设计发展到损伤容限设计。

为了保证新机种设计的需要,颜鸣皋深知开展这方面的研究工作不容再迟延。他决心对材料疲劳和断裂性能以及数据的测定发起攻关,尽快掌握疲劳裂纹的扩展规律及疲劳试验技术。

于是,颜鸣皋亲自组织和领导固体力学与物理冶金两支科技队伍,采取宏观力学和微观分析相结合的方法,开展对金属材料疲劳与断裂方面的基础研究和应用研究工作。

在此期间,虽然也曾受到过“唯生产力论”的责难,及“反击右倾翻案风”的冲击,但颜鸣皋只要一沉浸在科研的快乐之中,就什么都不在乎了。

到粉碎“四人帮”,“文化大革命”结束时,颜鸣皋及其合作伙伴们的一些创造性和系统性的科研成果,已经初见端倪。这为追赶世界航空材料的研究和应用奠定了坚实的基础。

在那个精神错乱的年代,颜鸣皋也几乎被折磨得精神错乱,但他的爱国情怀、报国理想、知识分子良知和科研精神始终没有一丝一毫错乱。他对党、对祖国的航空事业始终抱有坚定的信心和无比的热忱。