永不疲劳的“疲劳”专家:数千架军机因他延长2倍使用寿命创“一门bob客户端下载六
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70周年国庆阅兵式上bob客户端下载,一架架战机从广场上空飞过,让每一位中国人都热血沸腾,有一位老者坐在电视机前,眼睛一眨不眨,紧盯着电视荧光屏上,激动的心情无以言表。
他就是北京航空航天大学教授、结构疲劳与可靠性国际知名专家,我国飞机结构寿命与可靠性理论的奠基人高镇同院士。
他建成的现代化飞机结构寿命可靠性评定专家系统,成功应用于我国20余种机型bob客户端下载、数千架飞机的定寿、延寿工作,经济效益达数百亿元。他曾获国家科技进步一等奖1项、二等奖2项、三等奖1项,国家技术发明二等奖2项,国家自然科学三等奖1项,9项获部级成果奖,光华科技基金一等奖等诸多荣誉。
上小学时,学校对面就是日本军营,日本兵的横冲直撞和天上日军飞机的呼啸是他幼年时期最深的记忆。随着年龄的增长,他愈发感到丧权辱国之痛,也正是这份屈辱激发了他朴素的爱国主义精神,希望积贫积弱的祖国能够强大,能有飞机、大炮抵御外敌。
时光荏苒,1946年怀揣着为国家造飞机理想的高镇同考入北洋大学航空系,然而那时的旧中国没有航空工业,毕业几乎找不到工作。学生中流传着一句话,学航空毕业就会失业。大一时班里有20多名学生,大四时只剩下4人,其他人都转系了。
1949年中华人民共和国成立,高镇同凭借满腔抱负坚持完成了学业,毕业后在清华大学航空系任教。
1952年bob客户端下载,高校进行院系调整,组建新中国第一所航空高等院校,航空系也并入了北京航空学院(北京航空航天大学前身)。组建初期,北航学院各方面人才都很缺乏,高镇同由于数学优秀被选上主讲“材料力学”“塑性力学”等课程,并担任材料力学实验室主任,负责材料力学实验室的建设工作。
两年时间,他建立了当时全国最好的材料力学实验室,设计制造出国产第一台光弹性仪,生产出我国第一批电阻丝应变片。
1954年,英国《泰晤士报》的一篇报道吸引了高镇同的注意。两架英国彗星式客机在空中断裂解体、无人生还,事后分析认定事故原因是飞机疲劳。他敏锐地从报道中发现了飞机疲劳是隐蔽性极高且危险性极大的问题,急需解决,于是他开始了飞机结构疲劳和可靠性方面的研究。
从零开始的高镇同一边着手翻译国外的疲劳学著作,一边实践学习,逐步建立新中国自己的疲劳寿命评定理论体系。
1970年10月17日,我国一架直升机从高空坠毁,机上7名战士全部遇难。周恩来总理亲自指示空军党委说:“一定要把原因搞清,解剖一个麻雀,得出一个全面的结论。”高镇同临危受命,被任命为事故分析小组成员。经调查研究,他们发现失事原因在于旋翼桨毂支臂轴颈疲劳破坏。
结构多次重复受力后会在某些薄弱部位产生裂纹,随着使用时间的增长,裂纹不断扩大,达到一定期限,最终完全断裂,该期限就称为疲劳寿命。通俗地讲,一根铁丝在一个点上不断弯折而折断,就是铁丝材料疲劳的表现。若飞机结构产生疲劳裂纹,就可能在没有先兆的情况下断裂解体,机毁人亡。
在70年代之前,我国无论是引进生产还是自行设计,累计生产的数千架飞机都未曾给出疲劳寿命,许多飞机都带病飞行,尤其是军用飞机,购置、使用、维修等方面存在很多盲目性,造成了巨大的损失,因此战机的定寿、抗疲劳设计迫在眉睫。
高镇同和科研团队不断攻坚克难,解决了疲劳强度概率分布的世界性难题,提出了适合我国国情的“结构疲劳可靠性定寿技术体系”,彻底解决了国家的燃眉之急。
“结构疲劳可靠性定寿技术体系”是用来评定战机使用寿命,并指导飞机在后续延寿实验的重要理论体系。该体系可帮助工程师有效地控制关键节点,使得战机的寿命获得可靠的大幅提升。
1998年,陕西耀县山区,我国重型运输机“运八”试验现场。在高镇同指导下,当载荷施加到107%时,飞机开始吱呀作响,加到108%时,机翼根部整个断裂,控制精准。通过这次试验,“运八”的疲劳寿命从过去1.2万小时飞行时间、8000个起落,提高至2万小时飞行时间、1.1万起落,使用寿命大幅提升。
空军航空技术装备可靠性办公室对高镇同的研究成果给予了高度评价:“高镇同院士创建的飞机结构寿命可靠性评定理论与美国等一些技术发达的国家相比具有原创性和先进性。研究成果用于指导我国飞机定延寿至今已30余年,与众多和厂家合作完成的歼击机、轰炸机、客机、运输机、直升机等20余个机型数千架飞机结构的定寿和延寿,经济效益已达数百余亿元……更为重要的是将我国数千架军机的每架飞机使用寿命从1千多小时延长至3千小时,为保障部队的战斗能力和飞行安全作出了历史性重大贡献,军事和社会效益十分巨大。”
60多年的时间,由高镇同主持完成定寿延寿工作的系列飞机,在一百余条航线上飞行了数百万小时,三十余年来从未发生过疲劳破坏事故。他不仅在飞机定寿和延寿领域取得了重大成就,还培养出了40多名学者专家。更有张福泽、钟群鹏、陶宝褀、谭建荣、闫楚良5人当选院士,创造“一门六院士”的佳线岁的高镇同,以暮年之躯,仍然继续践行着航空报国的诺言,关心着航空教育的发展,被人们誉为
1.《高镇同:不知疲倦的“最美奋斗者”》,李斌,魏梦佳,刘婧宇,《北京支部生活》,2019年第11期
3.《永不疲倦的结构疲劳专家—北京航空航天大学高镇同院士的诗话人生》,贾爱平,《北京教育:高教版》, 2011年第5期