• 致敬英雄之“火药王”王泽山

  • ■ 小何

        攻克废弃火炸药再利用等多项关键技术,将有重大安全隐患和环境风险的危险品,变成二十多种畅销国内外的军民用产品;在含能材料低温感技术研究中,发现了能弥补温度影响的新材料,显著提高了发射药的能量利用率,并解决了长期贮存的问题;全等式模块装药技术,在大幅提升火炮打击范围的同时,减少了对操作员和环境造成的危害,为此,他荣获国家科技进步一等奖一次、国家技术发明一等奖两次,被誉为科学界的“三冠王”。他带领团队发展了火炸药的理论,突破多项世界性的瓶颈技术,一系列重大发明已应用于武器装备和生产实践。2018年1月,他站到了国家最高科学技术奖(2017年度)的领奖台上。他是南京理工大学教授、中国工程院院士、火炸药专家王泽山。

    一个甲子,“求新”不止——
    使我国火炮装药技术傲视全球
        “150米靶道准备做试验,请大家隐蔽好。3,2,1,放!”南京理工大学汤山科研试验中心,火炮、枪械等各种试验陆续展开。
        王泽山和他的团队无疑是世界顶级的,当然,他们要解决的课题也是业界最难的。如何能抢占火炸药研究的世界制高点?总结王泽山六十多年的科研路,一言以蔽之:创新。
        南京理工大学化工学院研究员廖昕说:“王泽山经常说的一句话,别人没做的,我们做;别人做不到的,我们做。”南京理工大学原校长徐复铭则说,“摆在王泽山面前的,永远是更高的挑战、更新的目标。”
        王泽山挑战的第一个世界性难题,是20世纪80年代中期不同类型废弃火炸药的处理。火炸药有着严格的储存期限。和平年代,硝烟渐远,储备超期的火炸药,对环境和社会构成重大危害。深井注入等国外常用的销毁方法,不仅浪费,还造成环境污染、引发爆炸事故,因而受到国际法的禁止。当时,各国虽都在努力研究报废弹药处理的难题.但由于弹药种类多、药型复杂、风险大,这项研究进展缓慢,国际上更缺少系统的、行之有效的再利用技术。
        五年间,王泽山带领团队全身心投入到废弃火炸药再利用的攻关项目中,辗转于兵工企事业单位和科研院所试验场间。他带领团队解决一个又一个关键难题,最终把国家每年上万吨退役或废弃的火炸药,变成二十余种畅销国内外的军用和民用产品。
        他们的研究成果,为消除废弃含能材料的公害提供了可行的技术路径,填补了该领域的技术空白。作为该技术的第一发明人,王泽山获得1993年度国家科学技术进步奖一等奖。
        众所周知,火药燃烧是一种化学反应,会受到环境温度变化的影响。一般情况下,当环境温度从15摄氏度上升到50摄氏度时,武器膛压增量会达到15%至30%。
        王泽山解释说:“温度高时,速度快了,那可能打得是远一点,但是,压力高,温度低了呢,就慢了……武器在使用当中,它随着环境的变化,它的性能连白天晚上都有差别。”
        这是制约武器发射威力、精度、安全性和环境适应性的技术瓶颈,也是国际军械领域共性的技术难题。国际上对于这一重要课题进行了多种技术尝试,例如X光、微波加热、改变火药成分、添加催化剂等等,但都无法投入应用。
        低温度感度发射装药与工艺技术,这是王泽山的第二个世界级成果。简言之,就是使火炸药性能对环境温度变化不敏感,从而不影响武器装备的使用。
        这么多年,国际上一直在走化学这条路解决这一问题。王泽山要走一条不同以往的路,他希望通过控制火药燃烧的方式,解决火炸药温度变化带来的影响。
        王泽山介绍:“……在火炸药化学反应的基础上,我又建了一个物理系统,就变成物理和化学两个系统的结合。那边升高,这边就负向降低,合在一起,效果不变化。加了一个补偿系统后,这个问题就解决了……”
        通过研究发射药燃烧的补偿理论,王泽山发现了低温感含能材料,采用这种低温度感度发射装药,发射威力至少提高15%。经过反复试验验证,采用王泽山研制的这种低污染、高效能、长储稳定的低温感发射装药,武器膛压的温度感度可由原来的15%至30%降至3%以下,发射威力提高15%以上。时至今日,其材料工艺、弹道和长储等性能,仍全面优于国外技术。
        我国幅员辽阔,南北跨度大,火炸药在使用中受环境影响的问题尤为突出。正是这些技术的改进,让我国的火炸药技术跨入世界强国的行列。目前,低温度感度技术,已广泛应用于我国身管武器的型号研制和现役装备改造。1996年,低温度感度技术获得国家技术发明一等奖。
        彼时,伴随61岁王泽山的,却是一种紧迫感。
        现代战争中,远射程与模块发射装药是火炮实现高效毁伤、精确打击、快速反应、火力压制的关键技术,也是火炮系统现代化重要的发展方向。美、英等国曾联合研究155毫米火炮模块装药,历时多年,耗费巨资,却无法突破技术瓶颈,被迫中断。
        向着这个全新领域,王泽山发起新的冲锋。20年如一日,其间经历多少艰难和失败,没有人知道。终于,王泽山另辟蹊径创立的装药新技术和弹道理论,研发出了具有普遍适用性的全等式模块装药技术。“全等式模块装药技术,是在不改变火炮总体结构和不增加膛压的情况下,通过提高火药能量的利用率大幅提升火炮的打击范围。”
        通过试验,火炮在应用这项新技术后,射程提高了20%,最大发射过载降低了25%,弹道性能完全超过其他国家的同类火炮。目前,这项技术已广泛应用到我国多种型号武器装备的研制生产中,中国炮兵也因此如虎添翼。应用此项技术,还大大降低了火药燃烧产生的火焰、烟气、有害气体,减少了对操作员和环境造成的危害。这项发明使我国的火炮装药技术足以傲视全球。
        “他将中国人发明的火药在文明的基础上,用现代技术将其效能、工艺推进了一大步。”原总装备部马殿荣将军评价说。
        2016年,王泽山再次获得国家技术发明一等奖,成为国内罕见的摘得三项国家科技大奖桂冠的“三冠王”。

    国家使命,动力之源

        钻进火炸药这一冷门领域,六十多年矢志不渝,是什么让王泽山赤子之心不改?
        1905年,日俄对马海战,日本以仅损失3艘鱼雷艇的代价,使俄国第二太平洋舰队几乎全军覆没。资料显示,当时,俄国舰队还在使用性能较为落后的火炸药,而日本舰队已使用了破坏力更强的烈性火炸药。在后来的两次世界大战及规模较大的局部战争中,火炸药的作用也体现得非常明显。可以说,火炸药的技术水平对战争结局至关重要。
        曾是中国古代四大发明之一的火炸药技术,近现代以来远远落后于西方大国。新中国成立后,火炸药的生产和研究主要依靠苏联援建。攻克核心技术,实现超越和创新,成为一代人的使命。
        1935年,王泽山出生在吉林。目睹日寇暴行,加上父亲的谆谆教诲,幼年刻在王泽山记忆深处的就是“不做亡国奴”。“强国方能御侮”,怀着这样的信念,1954年,王泽山毅然报考了中国人民解放军军事工程学院(俗称哈军工)。
        火炸药专业,一直被业内人士认为太基础、太枯燥、太危险,一辈子很可能做不出什么成绩。当时,全班不到20名学生,王泽山是唯一一名自愿学习火炸药的。
        多年以后,谈及当初的选择,王泽山说,“反正第一个做国防这个想法是比较坚定的,到哈军工以后,看到这是一个冷门没人报,在我的心态里,没人报,我报吧。” “……不管哪个专业,我想都是国家需要的,都是有用的”。
        20世纪80年代,为了解决废弃火炸药的安全再利用问题,王泽山常年辗转于辽宁、内蒙古、青海等地的兵工企事业单位和科研院所试验场。王泽山常说,火炸药性能参数的验证中有很多不确定因素,试验过程也颇具危险性。因此,为了能准确收集到一手数据,也为了确保整个试验过程的安全有效,“只有亲临现场指导试验,我才能够放心”。
        1996年,在获得国家技术发明一等奖后,有人劝王泽山,你已功成名就,不妨退休安享晚年。他不肯,“国家有难题,我们不能当旁观者”。
        二十多年后,80多岁的王泽山依旧保持着有条不紊的工作节奏,每年有一半时间守在条件艰苦的试验场,每天工作时间在12个小时以上。为什么退休后,还要坚持这么高强度的科学研究?在王泽山内心深处,国家需要做的事情,就是自己的使命。从他做人原则来说,对每个课题必须尽职尽责。“既然我接受了,我必须要把它完成,必须完成好。决不会把一个无结果的或者半途而废的这个东西去交给人家……从我做工作一直到现在,都是这样。你不完成,那跟诚信是违背的。” (据《世界军事》)

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