国产大飞机C919首飞成功,机轮刹车离不开这个湖南人

      [来源:力量湖南]      2017-05-13 09:15:39


5月5日,我国新一代大型喷气式客机C919成功首飞。国产大飞机C919上非常重要的零部件——机轮刹车系统,产自长沙高新区企业——博云新材,该企业是C919大飞机机轮刹车系统的唯一供应商。

荣光背后,站着一位灵魂人物——黄伯云院士。

黄伯云在先进复合材料、特种粉末冶金材料等领域开展了长期研究,为我国高性能航天发动机、神舟载人飞船、先进战机和C919大飞机等提供了性能优异的关键材料和结构部件,获得国家科技成果奖4项、国家教学成果奖3项。其中,“高性能炭/炭航空制动材料的制备技术”获得国家技术发明一等奖,结束了该奖项连续6年空缺的历史。

大飞机工程落户湖南渊源

“时间紧迫,但很具挑战性,我们一定要把大飞机机轮及刹车系统做成标杆工程。”五年前,黄伯云对记者如是说道。当时他连续说了几遍,好像马上就要起身,冲进工作室。

如今,伴随着大飞机的成功首飞,他立下的这一目标终于实现。

浸染于湖湘文化中的黄伯云一直推崇“学以致用”,而中国大飞机中的湖南元素,正是他“学以致用”经典范例。

20年磨剑为中国攻下炭/炭航空刹车片,并超前进行战略布局,让湖南在激烈的竞争中脱颖而出。

“让中国大飞机翱翔蓝天。”是黄伯云的梦想。写有这10个大字的大飞机图纸,一直挂在中南大学的“大飞机机轮刹车系统工作室”墙壁上。

事实上,这位与飞机刹车系统打了几十年交道的材料专家,一直致力于研究如何做好C919大飞机机轮及刹车系统,如何让大飞机安全的起飞和降落。

正是由于黄伯云团队掌握的“大型飞机炭/炭刹车副零部件制造技术以及刹车系统技术”,C919机轮及刹车系统顺利落户湖南。


“湖南主要承担的是中国大飞机着陆系统,这一套由飞机起落架、机轮、轮胎及刹车等组成的着陆系统,属于飞机A类关键部件,在整个大飞机中占有极其重要的地位。”黄伯云介绍说。

温和的力量

这个和世界上最硬材料打交道的人,有着温润如玉的性格,渊博宽厚,抱定赤子之心;静能寒窗苦守,动能点石成金。他是个值得尊敬的长者,艰难困苦,玉汝以成,三万里回国路,二十年砺剑心,大哉黄伯云!

——感动中国2005年度人物黄伯云颁奖词

黄伯云有“三快”:吃饭快、走路快、工作节奏快。一般人跟不上黄伯云的速度。“偶尔我也陪他散散步,但他哪里是散步,简直是竞走。”中南大学组织部副部长张武装曾对记者如是说道,他当了黄伯云多年的秘书。

在秘书的眼中,黄伯云是个雷厉风行的人。“但这种雷厉风行又总是和他学者式的温文尔雅中和在一起,散发出某种独特的气质。”张武装说。

有一个细节,似乎能成为张武装此番评论的注解:采访结束,黄伯云邀请记者一同聚餐。至饭店,记者找不到车位,遂请他先上楼躲避风寒,但他不肯,执意在寒风中站在饭店门口等候。十分钟,微笑始终留在脸上。

这种场景对张武装来说已经司空见惯,他觉得黄伯云这种“温和的力量”并非只是出于礼貌,而早已变成了他的某种“基因”,深入骨髓。

要探究这种“基因”,必须回溯到72年前。

夹缝中求知

翻看黄伯云的履历,1945年出生的他可以用几个词概括:上学、留校、出国、回国。湖南出生,湖南上学,湖南工作,在美国学习工作8年后又回到了湖南。

第一次出现在公众视野时,黄伯云的身份是我国改革开放后首位在美国完成硕士、博士和博士后学业回国的公派留学人员。1988年9月3日,新华社播发了一条电讯:黄伯云留美8年成就显著,博士后回国立业大显身手。

▲2000年11月12日,中南大学粉末冶金国家重点实验室,黄伯云院士(右一)和学生在做实验。

彼时,“出国热”正席卷中国,但黄伯云选择了“回家”。“我知道很多人骂我‘傻’。但我的根在中国,我应该回到生我养我的土地上去,为自己的祖国和人民服务,那才是真正有价值的。”他说。

黄伯云的这种真挚,继承于父亲。在洞庭湖畔的益阳南县农作了一辈子的老父亲读书不多,却执拗的认定一个道理:“自古好儿男都讲尽忠尽孝,讲知廉知耻。”

1964年,不负老父重望的黄伯云考取中南矿冶学院(中南大学的前身),成为“天之骄子”。但好景不长,两年后,当黄伯云已完成基础学习正准备进入更艰深的领域时,文革爆发。“一下子没事做了,天天游行。”

▲在中南大学粉末冶金研究院,黄伯云院士(中)和团队成员在一起探讨炭/炭复合新材料的应用。

和当时全国53万大学生一样,黄伯云开始了他的“红卫兵”里程。“每当毛主席发表一个新指示,我们就扛着一个大横幅开始游行。经常早出晚归,每人带上两个大馒头作中餐,坐轮渡,过湘江,走几十里路游行、喊口号,累得不行了才回学校。”黄伯云告诉记者。

但随着“运动”的日常化,年轻人被激发的短暂激情逐渐褪去,求知的欲望开始在许多年轻学生中“燃烧”。

“大家感到还是要学点知识。可当时连书都没有,我们就靠油印,找一些旧教科书用蜡纸刻,靠油印纸来学习,个个都是油印高手。一到复课大家都很高兴,但当时都不敢看太多的专业书,因为别人会说你‘只专不红’。所以看书都要偷偷摸摸,把书用报纸包了,再到图书馆去看。”黄伯云飞快地做了个包书皮的动作,好像又找到昔日的激情。“复课闹革命是邓小平复出时提出的。当时,他经历三起三落,而我们的学习也同样是大起大落,小平一复出我们就能学习,一被打倒我们就搞运动。”

又过了两年,在夹缝中求知的黄伯云顺利毕业留校,从事材料科学的教学与研究工作,但在当时的社会环境下,知识分子显然无法坐下来安心搞研究。

7年后,1977年7月,被万千学子期待的邓小平终于再次复出。一复出,邓小平便主动请缨主管科技和教育,并多次谈话论及科教和人才之重要。

翌年6月,邓小平在清华大学发表讲话:留学生的数量要增大,主要搞自然科学。这是5年内快见成效,提高我国水平的重要方法之一。要成千成万地派,不是只派十个八个……教育部要研究一下,花多少钱都值得。此言在当时中国政界、思想界和教育界极为震动。讲话不到20天,教育部就提出了《关于加大选派留学生数量的报告》。

正是在这一年,黄伯云在中南矿冶学院参加了改革开放后首批出国留学人员考试,并以全校第一名的成绩被录取,经过1年多的培训后于1980年赴美国衣阿华州立大学深造。“小平同志真是有眼光啊,当时国家很穷,拿一笔这样的钱很不容易。”时隔33年,黄伯云回忆往昔,仍不忘感激邓小平。

“我要回家”

到达目的地——衣阿华州立大学之后,黄伯云才发现,自己竟然是第二名被中国公派至该校的学生,去年刚来一位师兄,连他自己都还不太熟悉这个花花世界。

“管不了那么多了,边看边学吧。”他开始一头扎进科研项目中。

或许是欣赏中国学生身上特有的勤学苦干精神,不久,美国导师就交给黄伯云一项几位研究生做了多年而未解决的难题。为了尽快取得满意的实验结果,黄伯云几乎每天工作到深夜。这年圣诞之夜,系主任威尔德教授因急事来实验室——所有人都放假度圣诞节去了,整栋大楼只有黄伯云一个人还在紧张工作。

威尔德被中国人的勤奋深深打动,禁不住连声称赞。两个月后,黄伯云终于找到了解决问题的关键,导师看到实验结果后十分惊喜,称“这是一个重大进展”。

不久后,黄伯云的导师便找黄伯云谈话,建议他攻读博士研究生,并亲笔给中国教育部写信:“黄先生有出色的研究才能,衣阿华州立大学愿为他提供全额奖学金,助其攻读博士学位。”教育部很快给予了肯定答复,于是黄伯云开始攻读博士学位。

“我是一个来自中国大陆的学者,我的言行和成功与否不仅代表着我个人,更代表着中国人,我决不能给中国人丢脸。 ”黄伯云说。由这种民族自尊心而衍生的精神动力,不断地驱动着他夜以继日地努力工作。

▲黄伯云做客人民网强国论坛。

勤奋,总是会受到尊敬的。1985年春天的一个漆黑雨夜,黄伯云在实验室做完实验后已是第二天凌晨。当他离开大楼去计算机中心取实验结果时,由于没带雨具,只好快速冲向计算中心大楼,没想到就在这快速冲跑的瞬间,眼前突然车灯大亮,警车出现在面前——原来警察们把他当成了偷计算机的小偷。当事情弄清楚之后,警察们很受感动,并礼貌地用车把他送回到住地。

1986年6月,黄伯云完成了博士学位论文答辩。未及参加毕业典礼,他就带着已经来美的妻子女儿赶赴田纳西大学和美国橡树岭国家实验室从事博士后研究。经过近两年的苦心钻研,他采用无坩锅生长技术研制出了当时世界上最大的钛铝合金单晶。同时,他也被邀请到一些大学、研究机构进行学术讲座。

博士后研究工作完成后,美国许多大公司便向黄伯云发出了高薪聘请。一些大学、科研机构也要聘他去工作,并且许诺:能帮他及全家拿到“绿卡”。

这时黄伯云已在美国生活了整整8年,要是留下来无疑是一个很好的选择——美国一流的科研条件可以加速他的成功,而美国的生活条件更是当时国内所不能比拟的。特别使黄伯云犹豫的是他那来美已4年的女儿。孩子早已是一口地道的美国英语,汉语几乎被淡忘;她不仅习惯了美国的生活,也适合在那里接受更好的教育。她回国以后的学习和生活都将面临比较大的困难。

但是,黄伯云心里,似乎总有一句话在回响:“国家送我们出来留学,是希望我们学成归国,报效国家。”

“这里有世界一流的研究条件,在这里,你会取得更大的成绩。”朋友们纷纷劝阻,黄伯云微笑不语。“科学没有国籍,它属于全人类。”同行们诚心挽留,黄伯云点头,接着摇头:“我要回家。”

瞄准“黑色的金子”

1988年,已43岁的黄伯云带着妻女从万里之外重回岳麓山下,开始在母校中南矿冶学院从事粉末冶金及新材料研究。

“虽然我们都知道,国家比较困难,研究环境和设施条件都远不及国外”,但国内的落后情况还是出乎黄伯云的意料。

“我在美国时有两部汽车,回来后是两部单车,常常是前面挂着刚买的勺,后面夹着新买的锅。还跑丢了。女儿汉语基础差,只好请专人来辅导;粮食关系没恢复,就买议价粮……”细数当时的困难,黄伯云微微笑了,像是在讲一个不相干的故事。

▲美国街头,黄伯云和他的福特汽车合影。

国内的研究环境也不尽如人意。一次黄伯云筹集科研经费跑到某部,却被审批干部用一句“博士都没拿到钱,你博士后能拿到什么钱!”拒绝了。“原来这位干部认为‘博士后’排在‘博士’后面,水平当然不行。”这让黄伯云哭笑不得。

当妻子已习惯穿梭在脏乱的长沙菜市场、女儿开始娴熟的挤公交车时,黄伯云也迎来了自己事业的春天。1994年,由他主持筹建的粉末冶金国家工程研究中心获得了国家计委的立项建设批复,并先后被任命为原中南工业大学(中南大学前身)粉末冶金研究所所长、原中南工业大学副校长。

留学期间,美国迅速发展的计算机技术给他留下了深刻印象,“谁走在科技的前头,谁发展就快。”他开始把目光聚焦在国家层面上,“像梅兰芳那样,唱大戏”。“我们不能是敲边鼓,喊帮腔。作为粉末冶金、新材料的‘国家队’,就是要打大战役,要面向国民经济的主战场进行自主创新,解决国家的大问题,解决民族的大问题。”

“高性能炭/炭航空制动材料的制备技术”就是这样一项事关国家大问题的技术。

炭/炭复合材料是近期兴起、至今仍方兴未艾的材料,由于它质量轻、寿命长、耐高温的特殊性能,航天飞行器、先进飞机上都有它的身影——由炭/炭复合材料做成的刹车片只有金属的1/4重,寿命长好几倍,而且可以耐3000多摄氏度高温。

但这种被称为“黑色的金子”的材料,制造技术却长期被美、英、法3国垄断,即使是俄罗斯这样的航空航天强国也久攻不下。

“这是飞机刹车材料的更新换代,我们有责任和义务去做。飞机上天了,总要下来吧?下来就要刹车片。刹车片是高消耗品,如果大量进口,人家在这个关键时候‘卡你的脖子’,你怎么办?”90年代初,黄伯云已紧紧瞄准了这个目标。

20年磨一剑

“做这行要耐得住寂寞,磨剑的时间越长,越能磨出一把好剑,十年磨一剑,不然就是一把小刀。”这是黄伯云总喜欢对学生说的一句话,而他对炭/炭复合材料的研究,恰是对这句话最好的诠释。

这把“倚天长剑”,黄伯云一磨就是近20年。

▲黄伯云主持研究的“高性能炭/炭航空制动材料的制备技术”,获2004年度国家技术发明一等奖。

“什么是炭/炭复合材料呢?简单点来说,它类似于钢筋混凝土结构。前面一个‘炭’就相当于‘钢筋’,它要做成一个胚体;而后面这个‘炭’就相当于水泥,要被灌到这个胚体中去。如果后面这亿万级碳原子按人的意志排列,被‘灌注’到前面的碳纤维中,那就意味着成功了。但是,这亿万个碳原子会这么老实吗?”黄伯云微微一笑,向记者解释起炭/炭复合材料的原理。

为了攻克这个“超级钢筋混凝土结构”,黄伯云想尽了一切可以想的办法,也忍受了一切难以忍受的困难。

有一年,黄伯云等人去国外一家公司参观,生产车间“谢绝入内”。对方开玩笑说:“参观以后,你们就可以缩短20年的研究时间了。”在另一个国家,黄伯云等人的遭遇与此异曲同工。“我们问的关键问题,他们既不回答‘是’,也不说‘不是’。”课题组成员易茂中教授说。

在一个合作较多的国家,研究人员花一大笔钱买回一个样品,可经检测发现竟是废品。这让黄伯云大为震惊:“难道我们比别人笨吗?我们不仅要拿出自己的东西,还要拿出最好的东西,证明我们不比别人差,不比别人笨!”湖南人特有的“霸蛮”因此开始发力。

或许,质疑、封锁都可以忍耐,但2000年的那次“功败垂成”,却是黄伯云最痛苦的时刻。

2000年9月,黄伯云与课题组成员选取最好的样品,信心百倍地前往桂林进行惯性台实验(模拟飞机刹车),并请民航局官员现场监控。一连两次实验都失败了,结果显示在同等刹车压力下,样品要比国外产品刹车距离长、摩擦系数小。所有的技术招数都使完了,一切似乎山穷水尽。

最后,黄伯云一番动情的话感动了课题组所有人:“大家同事多年,结下了深厚感情。但搞科研不可能没有挫折和失败,我是干定了这个项目,即便将这条老命搭进去也在所不惜!”大家重新回到实验室,继续“卧薪尝胆”。

重新焕发的战斗力使研究工作取得重大突破,课题组在原理上发现了原子有序排列的微气流控制和制动过程摩擦膜形成机理,并在国内外首创了定向流热梯度式碳原子沉积技术,走出了一条与国外完全不同的技术路线。

功夫不负有心人。2003年12月26日,中南大学终于获得中国民航总局颁发的一个“大型飞机炭/炭刹车副零部件制造人批准书”。

▲这就是黄伯云口中的大飞机。

与国外同类产品相比,中南大学研制的炭/炭刹车副使用强度提高了30%,而综合成本降低了21%。这一研究成果,使我国继美、英、法3国之后,成为国际上第4位掌握该项技术的国家。

消息传到国外,许多大公司纷纷派员来到中南大学考察,洽谈合作事宜。

而当年曾经把劣质样品卖给他们的那家国外公司,现在成为他们产品的最大买家。这种极富戏剧性的转变,成为黄伯云之后最爱评论的例子:谁走到科技前面,谁就拥有话语权。

2005年3月28日,人民大会堂,在“国家技术发明一等奖”连续空缺6年之后,黄伯云终于从时任国家主席胡锦涛手中接过了这项从未空缺如此之久的大奖。


[责编:朱晓华]

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