中国教育报刊文追记西工大飞行力学专家陈士橹院士
本文关键词:飞行力学,由笔耕文化传播整理发布。
中国教育报刊文追记西工大飞行力学专家陈士橹院士 日期:2016-11-07 转载 来源:中国教育报
《中国教育报》2016年11月5日(本报记者 冯丽)题:星斗其志 赤子其人——追记西北工业大学飞行力学专家陈士橹院士
1982年,陈士橹在指导第一批博士生 (资料图片)
遭遇“撤并”危机,顶着巨大压力,陈士橹据理力争。西工大宇航工程系最终成为当时全国航空院校中唯一没有被“撤并”的宇航院系,这支力量成为20世纪90年代国家航天大发展时期的主力军
“陈老师就像老母鸡,抱了那么一窝,现在查找文献的时候,数他和他的弟子文章最多。”——中国工程院院士于本水
“每个学子的心中都有一颗星,如果能让自己出彩一点,整个星空就会更加灿烂。”——陈士橹
“父亲,我们又向蓝天迈进了一步!”11月3日,在中国工程院院士、西北工业大学教授陈士橹遗像前,女儿陈清怡含着热泪向他报告我国首枚大型运载火箭长征五号首飞。陈士橹生前不懈追求航天梦60年,为我国航天科技教育事业发展作出了重要贡献,参与并见证了我国航天事业从无到有、从小到大、从弱到强的发展历程。
今年4月24日,我国首个航天日,这颗为航天强国不息求索的心脏停止了跳动,享年96岁。
科技创新,践行航空报国
“要是我们也有飞机、有空军,日本人就不敢这么狂妄!”抗战时期,日军狂轰滥炸,导至我国土满目疮痍,激起了青年陈士橹航空报国的强烈愿望。
留学苏联期间,他用两年时间成为莫斯科航空学院第一位获得副博士学位的中国留学生,创造出一种当时被称作“陈氏机动飞行算法”的简捷算法,在苏联航空航天设计部门得到应用。
从20世纪60年代起,受钱学森委派,陈士橹参与到我国刚起步的导弹研制中,成功把理论应用于航天工程实际,扫除了飞行器液体晃动等一系列阻碍航天器发展的“拦路虎”。
1962年3月21日,我国第一枚自行设计生产的东风二号导弹在酒泉发射。导弹升空起飞不久就出现较大幅度的姿态失稳,69秒后坠地爆炸。
“失败的原因之一,是设计时把导弹当成了不会变形的铁块,没有考虑到导弹在飞行过程中,由于受力会发生弹性变形,甚至折断。”陈士橹的弟子、西工大航天学院院长唐硕教授说。这后来成为陈士橹的主要研究方向,尤其是细长体飞行器,包括战略导弹、大型运载火箭、捆绑式运载火箭等。
飞行力学是研究飞行器运动规律的学科,直接为飞行器的设计和使用服务。陈士橹从工程实际应用出发,在飞行力学领域开拓出一个重要的新的学科研究分支——弹性飞行器飞行动力学及控制,在弹性飞行器建模、稳定性分析、主动控制系统的设计等方面形成较完整的理论体系和新颖的分析方法,研究成果在航天、航空设计中得到应用。
1988年11月,中国与美国签署“澳星”发射服务合同,随即全面启动研制用于发射“澳星”的长征E火箭。中国第一代捆绑式火箭酝酿“诞生”。
大胆的构想让人兴奋,但实现从串级到捆绑式的跨越,面临一大堆技术难题。首先要建立捆绑式火箭的动力学模型及控制模型,这在我国前所未闻。如何攻克?专家们想到了陈士橹。
此时,距离合同规定的火箭首次发射时间不足18个月。
没有任何资料可借鉴,几乎无从下手。经多方查找,陈士橹终于在苏联一本非本专业书籍中找到了相关资料,以此为理论依据,他带领团队刻苦攻关,逐步建立起动力学模型,通过不断仿真验证,最终达到设计指标要求。“澳星”项目的成功为我国载人航天事业发展作出重要贡献。运送神舟十一号载人飞船的长征二号F火箭就是“长二捆”发展完善而成。
1992年,我国启动继“两弹一星”后又一个国家重大高新科技工程——载人航天工程,这是我国航天事业创立以来规模最大、系统最复杂、技术难度庞大、可靠性和安全性要求最高的工程。运载火箭故障仿真是大型运载火箭系统的关键项目之一。
起初,运载火箭故障仿真采用实物试验技术,由于运载火箭故障十分复杂,每次试验耗资都在1000万元以上,而且耗时较长。载人航天工程总设计师王永志决定走仿真的路子,委托陈士橹的团队承担项目技术攻关。
陈士橹力主让青年教师挑大梁,成立以唐硕为技术负责人、来自不同学科专业的12位教师和在职博士组成的研究团队,他担任项目总顾问。
经过夜以继日的研究摸索和大量的调研分析,团队最终确定了180多种故障模式,结合系统为运载火箭加入实用元器件,通过“半实物仿真”,为飞船运行测算出可能出现的数万条轨道和故障发生模型,并提出周密的解决方案。
研究成果得到专家高度肯定,开发的故障仿真软件应用于我国载人飞船研制,“护送”神州系列飞船顺利飞上浩渺的太空,其故障检测系统达到世界先进水平,为我国成为继苏联、美国之后第三个能独立设计研制和发射载人航天器的国家作出了贡献。
20世纪90年代,陈士橹带领他的博士生及博士后科研团队,围绕空间飞行器多个方向进行攻关,取得多项创新性研究成果,并促成理论成果向工程应用的转化。他的部分研究成果在国际学术会议宣读和国外主要学术刊物发表或应用,获得极高评价。
1994年,因在飞行力学领域的杰出成就,陈士橹当选俄罗斯宇航科学院外籍院士。
教书育人,培养科技英才
1958年,自苏联学成回国的陈士橹服从组织安排,离开南京来到西工大。1959年,陈士橹受命筹建西工大导弹系(后改为宇航工程系)。
一切从零开始,教材短缺是首要问题。当时,教材都是苏联专家提供或翻译的,保密级别高,管理也严格。陈士橹就带领教师自己动手编教材。他编写的《导弹动态误差》,后来成为全国国防院校飞行力学专业的范本。
讲授专业课程、带研究生,还要指导青年教师、到教室检查晚自修、为学生答疑解惑等,作为当时学校为数不多的研究生导师,陈士橹力挑重担,常常忙到深更半夜。
宇航工程系刚走上发展正轨,1964年前后,要求“撤并”的消息突然从天而降。“对于尖端的国防专业,单独设置也是应该的。宇航工程系专业应该办好,不应取消或与其他系归并。”顶着巨大压力,陈士橹据理力争。
“撤并”危机一波多折,从20世纪60年代中后期到80年代初,前后持续了10余年,陈士橹也多方奔走呼吁了10余年。“文革”中他被划成“走资派”,在外地工作的女儿也受到牵连,虽然高考成绩全县第一,却与大学无缘。母亲在老家去世,他都没能回去看上一眼。但他始终没有放弃,为保住宇航工程系奔走努力,并赢得了钱学森等人的支持。
精诚所至,西工大宇航工程系最终成为当时全国航空院校中唯一没有被“撤并”的宇航院系,为我国航天教育和科研事业保存了一支重要力量,这支力量成为20世纪90年代国家航天大发展时期的主力军。
中国工程院院士、著名防空导弹专家于本水说:“西工大的航天学院能有今天,陈老师功不可没。”
我国第一位飞行力学博士袁建平是陈士橹的第一批博士生。陈士橹不仅“量身定制”培养方案,还为他选定弹性飞行器飞行力学课题的方向。
“这是当时飞行力学领域最前沿的课题,直到现在国家还在以重点项目支持。”袁建平说,“导师在1982年就为我选定了这个课题,可见非常有前瞻性。”
弟子中流传着许多陈士橹严谨治学的小故事。一次硕士论文答辩会上,一名研究生的论文中,曲线图有的没标注坐标,图表中有的物理变量没标注单位。陈士橹发现后当场指出,连在答辩现场的指导老师也一起批评,直言不讳地说:“做学术不能这么不严谨。”
“老师强调创新,善于引导学生探索未知领域。他只提供一个宏观方向,细节不做具体规定,但要求学生每两周上交一份所做研究的书面材料,了解学生研究进展情况及存在的问题。”现在,陈士橹的弟子南英、唐硕等都沿用这一模式带研究生,“这符合博士生培养实际,非常有效。”
“陈老师在中国的飞行力学界独树一帜。弹性体和飞行力学都有人在研究,但是把两个结合起来,在国内他开始得最早,成果也最丰富,在中国开辟了一个很好的领域。”于本水院士说:“陈老师就像老母鸡,抱了那么一窝,现在查找文献的时候,数他和他的弟子文章最多。”
2013年,陈士橹93岁了,视力越来越差,听力也不好。因为不想他太辛苦,他的弟子、航天学院教师王志刚就辅助博士生宁宇完成学位论文送审稿,两人反复修改觉得没问题了,才交给陈士橹。
几天后发生的一幕让他们终生难忘:因为视物模糊,戴着眼镜的陈士橹不得不尽量凑近,鼻尖几乎贴到手中的论文上。他的手指微微颤抖着,把需要修改的部分一一指出来,连标点符号都不放过。
当讲到一个有误的公式时,他拿出几张写满推导过程的稿纸,一步一步耐心讲解。王志刚这才发现,公式中有几个符号写错了。看着灯下白发苍苍、神态认真的恩师,愧疚和敬仰在他们心头交织。
陈士橹常说:“每个学子的心中都有一颗星,如果能让自己出彩一点,整个星空就会更加灿烂。”他先后培养出50多名硕士、博士研究生,学生中涌现出一批国家973、863专家,型号总设计师、总指挥和学科带头人,他们成为我国航天和国防科技工业领域的栋梁。
西工大当年的宇航工程系也已发展成为我国航天领域颇具影响的人才培养基地和科学研究基地,50多年来培养航天科技英才6000多名,形成多个在国内有很强影响力的科研团队。
大爱无言,尽显大师风范
2016年初,西工大校园春意渐浓,陈士橹的生命力却在一天天消逝。临终前,他委托女儿陈清怡将毕生积蓄100万元捐给了学校,“算是我对航空航天事业和青年学子的最后一点贡献吧”。
熟悉他的同事都知道,陈士橹的家庭并不富裕。在西安生活50多年,陈士橹先后搬过3次家,但许多从南京带来的旧家具至今仍在使用,“服役期”最长的一个柜子超过60年。出席学术活动或接待来访学生,陈士橹向来坚持着正装、系领带,一身西服穿了30多年,早已褪色、磨损,但始终整洁、笔挺。
陈清怡记得,小时候母亲拿出一沓厚厚的汇款收据,有寄给爷爷奶奶的生活费、亲友的应急费,还有给老家贫困乡亲的资助费。粗略算算,仅从2005年到2016年就寄出100多笔。
对他人热心、慷慨的陈士橹,对自己却节俭、严苛。
2000年的一个深夜,上海虹桥机场出站口。看着一批批乘客走出来,通道里渐渐空了,接站的王志刚和师兄有些着急。这时,一位老人背着包,弯着腰,独自一步一步缓慢走过来。看着那熟悉的身影,他们的眼睛湿润了:谁能想到,这位衣着朴素的八旬老人,竟是受邀来上海参加评审的航天专家陈士橹院士。
尽管国家规定,院士出差可以坐头等舱、走贵宾通道,陈士橹却一次都没享用过,不仅每次都坐经济舱,还要折扣最低的机票。
低折扣机票时间往往不是太早就是太晚,子女和弟子们常常反对,可陈士橹总是说:“公家的钱能省一点也好。”本来可以公费享受较好的医疗保障,他却不肯轻易去医院,还说“国家的钱也不能乱花。如果要治,就给我把眼睛、耳朵治一治,这样我还能多做点事”。
即使当选院士后,陈士橹仍明确表示办公室不要单间,强调“最好都弄成实验室”,始终与学科组负责人共用一间20平方米的办公室。每次出国学习研修考察回国后,他都将结余费用全部上交组织。
年过八旬时,陈士橹给自己定下了每天至少写500字学术思考的规矩,并一直坚持到去世前几个月手无法执笔。每学期开学初,他都要亲自到办公室签到,从不让人代签,,直到年逾九旬卧病在床。
2016年4月24日,我国第一个航天日,航天强国的梦想振奋国人。晚上,久病在床的陈士橹特意穿上正装,戴上他从不喜欢的助听器,坐在电视机前,认真观看了当天相关活动的新闻报道,还和儿女们兴奋地讨论了几句。
当晚,怀着对祖国航天事业的忠诚与热爱,陈士橹溘然长逝。
斯人已逝,风范长存。启真湖畔,师生们自发点燃的“请先生放心”等字样的烛光映亮了校园。
(信息采集:卢延辉 审核:刁巧燕)
本文关键词:飞行力学,由笔耕文化传播整理发布。
本文编号:266310
本文链接:https://www.wllwen.com/wenshubaike/chengyudg/266310.html