2025年4月23日,王彬文在陜西西安接受《環(huán)球人物》記者采訪。(本刊記者 楊皓/攝)
人物簡(jiǎn)介:王彬文,1974年出生,陜西扶風(fēng)人,我國(guó)飛行器強(qiáng)度領(lǐng)域領(lǐng)軍人,長(zhǎng)期致力于先進(jìn)飛行器強(qiáng)度基礎(chǔ)技術(shù)研究、核心能力攻關(guān)和重大型號(hào)研制?,F(xiàn)任中國(guó)航空工業(yè)集團(tuán)首席技術(shù)專(zhuān)家、強(qiáng)度與結(jié)構(gòu)完整性全國(guó)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室主任、中國(guó)飛機(jī)強(qiáng)度研究所所長(zhǎng)。
當(dāng)中國(guó)戰(zhàn)機(jī)備受世界關(guān)注時(shí),當(dāng)國(guó)產(chǎn)大飛機(jī)翱翔藍(lán)天時(shí),你會(huì)不會(huì)好奇:研制一架飛機(jī),攏共分幾步?
答案是要經(jīng)過(guò)四大環(huán)節(jié)——設(shè)計(jì)、制造、實(shí)驗(yàn)、試飛。其中,強(qiáng)度實(shí)驗(yàn)是承上啟下的“第三棒”。用中國(guó)飛機(jī)強(qiáng)度研究所(以下簡(jiǎn)稱(chēng)強(qiáng)度所)所長(zhǎng)王彬文的話來(lái)說(shuō),沒(méi)有強(qiáng)度實(shí)驗(yàn),就不知道飛機(jī)設(shè)計(jì)得好不好、制造得行不行;沒(méi)有強(qiáng)度實(shí)驗(yàn),飛機(jī)就不能首飛上天,更不能交付運(yùn)營(yíng)。
然而長(zhǎng)久以來(lái),大眾對(duì)這“關(guān)鍵一棒”知之甚少。
王彬文帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)完成了運(yùn)—20(上圖)、AG600(下圖)等數(shù)十型國(guó)家重大航空航天裝備強(qiáng)度實(shí)驗(yàn)任務(wù)。
4月20日,我國(guó)完全自主研制的大型水陸兩棲飛機(jī)AG600獲頒中國(guó)民航局型號(hào)合格證,研制取得圓滿成功。3天后,《環(huán)球人物》記者在西安見(jiàn)到了“幕后功臣”王彬文,揭開(kāi)了中國(guó)“強(qiáng)度人”的神秘面紗。
這些年來(lái),王彬文主持攻克輕質(zhì)結(jié)構(gòu)沖擊、嚴(yán)酷工況生存、氣候環(huán)境適應(yīng)等多個(gè)世界性難題,取得了系統(tǒng)的創(chuàng)造性成果,帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)完成了殲—20、運(yùn)—20、AG600等數(shù)十型國(guó)家重大航空航天裝備強(qiáng)度實(shí)驗(yàn)任務(wù),為我國(guó)航空宇航科學(xué)與技術(shù)和先進(jìn)飛行器跨代發(fā)展作出了重大貢獻(xiàn)。
王彬文(左二)帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)研討智能起落架設(shè)計(jì)細(xì)節(jié)。(本刊記者 龔仕建/攝)
面對(duì)贊譽(yù),王彬文始終冷靜、謙遜:“強(qiáng)度人的工作就像飛機(jī)起落架,平時(shí)隱于視線之外,但每次起降都承載著生命的重量。我們多一分嚴(yán)苛,飛機(jī)就多一分安全,戰(zhàn)鷹就多一分勝算。”
闖勁:挺進(jìn)技術(shù)無(wú)人區(qū)
美國(guó)客機(jī)與大雁相撞,緊急迫降哈得孫河;俄羅斯客機(jī)遭遇鳥(niǎo)擊,緊急迫降玉米地;韓國(guó)客機(jī)撞鳥(niǎo)后失事,造成179人遇難……據(jù)統(tǒng)計(jì),全球每年發(fā)生飛鳥(niǎo)撞機(jī)事件多達(dá)2萬(wàn)余起,國(guó)際航空聯(lián)合會(huì)將其列為A級(jí)航空災(zāi)難。因此,在地面進(jìn)行鳥(niǎo)撞實(shí)驗(yàn),讓飛機(jī)設(shè)計(jì)得到充分驗(yàn)證,至關(guān)重要。
早在2006年,王彬文就關(guān)注到我國(guó)相關(guān)研究薄弱,面臨“驗(yàn)不了、算不準(zhǔn)”的困境,甚至標(biāo)準(zhǔn)鳥(niǎo)撞實(shí)驗(yàn)只能求助國(guó)外。“人家有的,我們也要有,而且要比他們的更好!”下定決心后,他和團(tuán)隊(duì)便一頭扎進(jìn)實(shí)驗(yàn)室。
要在地面模擬飛機(jī)在空中飛行時(shí)與鳥(niǎo)相撞的真實(shí)情況,評(píng)估發(fā)生鳥(niǎo)撞后是否影響飛行安全,速度控得穩(wěn)、撞擊瞄得準(zhǔn)是兩大難點(diǎn)。鳥(niǎo)撞有不可逆、破壞強(qiáng)的特點(diǎn),這使實(shí)驗(yàn)難上加難,風(fēng)險(xiǎn)極高。
王彬文帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)經(jīng)過(guò)數(shù)千次的實(shí)驗(yàn)研究,設(shè)計(jì)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng),研制脫殼裝置,發(fā)明控制方法,解決了速度穩(wěn)定和彈道控制的難題,建成了國(guó)際領(lǐng)先的鳥(niǎo)撞實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)。
破解了“驗(yàn)不了”的困境,王彬文乘勝追擊把攻堅(jiān)目光瞄準(zhǔn)“算不準(zhǔn)”的難題?!耙欢ㄒl(fā)明一種人工仿真鳥(niǎo)彈!”王彬文計(jì)劃先破譯飛鳥(niǎo)體格密碼,既能為人工仿真鳥(niǎo)彈研究打下基礎(chǔ),也能為鳥(niǎo)撞數(shù)值計(jì)算校準(zhǔn)飛鳥(niǎo)本構(gòu)。他將團(tuán)隊(duì)分成幾個(gè)小組,按照選材組合、配方形式、調(diào)控機(jī)制進(jìn)行了數(shù)萬(wàn)次的研究探索和比對(duì)修正,終于開(kāi)創(chuàng)了用普通材料制作人工仿真鳥(niǎo)彈替代活鳥(niǎo)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的先河。
之后,他相繼標(biāo)定了材料沖擊力學(xué)性能,校準(zhǔn)了鳥(niǎo)體本構(gòu),提出鳥(niǎo)撞分析新方法,發(fā)明一種抗鳥(niǎo)撞新結(jié)構(gòu),不僅實(shí)現(xiàn)了“算得準(zhǔn)”,而且為大飛機(jī)抗鳥(niǎo)撞設(shè)計(jì)提供了科學(xué)依據(jù)和根本抓手,支撐其“扛得住”。
此外,王彬文還充分考慮到飛機(jī)面臨的其他沖擊難題——
當(dāng)起落架發(fā)生故障無(wú)法正常釋放時(shí),飛機(jī)只能機(jī)腹直接著陸,被稱(chēng)為“應(yīng)急墜撞”。這種情況下,飛機(jī)如何通過(guò)變形吸能保障乘客安全?歐美國(guó)家對(duì)此經(jīng)驗(yàn)豐富,但我國(guó)在大飛機(jī)研制前,相關(guān)技術(shù)幾乎一片空白。面對(duì)國(guó)家的迫切需要,王彬文組建了國(guó)內(nèi)第一支飛機(jī)結(jié)構(gòu)適墜性研究團(tuán)隊(duì),創(chuàng)建模型、發(fā)明裝置、攻關(guān)技術(shù),構(gòu)建起大飛機(jī)結(jié)構(gòu)適墜性技術(shù)研究體系。
當(dāng)國(guó)內(nèi)剛開(kāi)始研制艦載機(jī)時(shí),王彬文就敏銳地意識(shí)到,必須要突破全機(jī)落震實(shí)驗(yàn)技術(shù),驗(yàn)證飛機(jī)著艦時(shí)承受落震沖擊的能力。沒(méi)有任何資料可查,也沒(méi)有任何經(jīng)驗(yàn)可循,他帶著團(tuán)隊(duì)硬闖技術(shù)無(wú)人區(qū)。2017年底,強(qiáng)度所首次完成某型艦載機(jī)的全機(jī)落震實(shí)驗(yàn),使我國(guó)成為全球第二個(gè)具備該項(xiàng)實(shí)驗(yàn)技術(shù)的國(guó)家。
在王彬文看來(lái),技術(shù)空白區(qū)正是創(chuàng)新的沃土。每次攻堅(jiān)克難,他都去一線和年輕人一起奮戰(zhàn),“這樣心里踏實(shí),有種回到年輕時(shí)的感覺(jué)”。近30年來(lái),他主持完成國(guó)家重大科研項(xiàng)目30余項(xiàng),獲國(guó)家重大貢獻(xiàn)獎(jiǎng)、全國(guó)創(chuàng)新?tīng)?zhēng)先獎(jiǎng)、國(guó)家科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)1項(xiàng)、國(guó)防科技進(jìn)步特等獎(jiǎng)1項(xiàng)、省部級(jí)科學(xué)技術(shù)一等獎(jiǎng)6項(xiàng)。靠著這股闖勁,他將一個(gè)個(gè)“卡脖子”變?yōu)椤皻⑹诛怠薄?/p>
倔勁:與難題死磕到底
人的許多選擇都可以追溯到少年時(shí)期,王彬文也不例外。
他出生于陜西農(nóng)村,童年從沒(méi)走出過(guò)鄉(xiāng)鎮(zhèn),人生第一次去縣城是參加高考。少時(shí),他常在田野里撒歡,玩累了就枕著麥垛仰望天空,看到飛機(jī)穿云而過(guò),心底埋下一顆夢(mèng)想的種子:長(zhǎng)大后要研究飛機(jī)。他努力考上了南京航空航天大學(xué),進(jìn)入飛機(jī)設(shè)計(jì)專(zhuān)業(yè)學(xué)習(xí)。
1997年畢業(yè)之際,王彬文做了一個(gè)令人意外的選擇——放棄北京、上海的工作機(jī)會(huì),回陜西入職強(qiáng)度所。很多人對(duì)此感到不解:他學(xué)的是熱門(mén)的飛機(jī)設(shè)計(jì),為何跑去搞冷門(mén)的飛機(jī)強(qiáng)度研究,而且去的還是曾一度掙扎在“生死邊緣”的強(qiáng)度所?
“盡管當(dāng)時(shí)強(qiáng)度所待遇不高、條件艱苦,但我覺(jué)得,強(qiáng)度研究作為基礎(chǔ)性研究,能探索科學(xué)最前沿,推動(dòng)科技創(chuàng)新,體現(xiàn)出科學(xué)家的本色;強(qiáng)度實(shí)驗(yàn)作為研究的抓手,能驗(yàn)證理論成果,將科學(xué)構(gòu)想轉(zhuǎn)化為工程實(shí)踐,體現(xiàn)出工程師的本色。我希望將二者結(jié)合起來(lái),研究解決國(guó)家航空事業(yè)重大需求?!彼χ蛴浾呋貞涀约旱暮娇?qǐng)?bào)國(guó)夢(mèng)。
王彬文是幸運(yùn)的,入所不久就趕上了國(guó)家重大型號(hào)研制任務(wù)。先進(jìn)的武器裝備帶來(lái)新設(shè)計(jì)、新材料、新工藝,對(duì)強(qiáng)度研究提出新挑戰(zhàn)。他干得熱火朝天,白天在科研現(xiàn)場(chǎng)向老師傅們請(qǐng)教,晚上就泡在辦公室看文獻(xiàn)、推公式。帶過(guò)他的老師傅說(shuō):“這小伙子愛(ài)琢磨,有股倔勁?!?/p>
數(shù)年過(guò)去,王彬文一如既往的“倔”,與先進(jìn)飛行器面臨的強(qiáng)度難題死磕?!跋冗M(jìn)飛行器在高速飛行時(shí)會(huì)因與空氣摩擦導(dǎo)致結(jié)構(gòu)急劇升溫,最高可達(dá)2000攝氏度以上,如何在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)精準(zhǔn)模擬這么嚴(yán)酷的環(huán)境是一道世界性難題。”面對(duì)國(guó)內(nèi)技術(shù)空白和國(guó)外技術(shù)封鎖,不少人認(rèn)為實(shí)驗(yàn)?zāi)芰Ω緹o(wú)法達(dá)到這樣的極限條件,王彬文卻堅(jiān)信能找到突破口?!拔覀儧Q不能讓國(guó)之重器的鋒芒因?yàn)槲覀兌档?。解決強(qiáng)度研究領(lǐng)域的難題,強(qiáng)度人責(zé)無(wú)旁貸!”
他帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)放棄傳統(tǒng)石英加熱方式,從石墨加熱機(jī)理入手,經(jīng)過(guò)反復(fù)推演實(shí)驗(yàn),將極限加熱溫度提升至2000攝氏度,同時(shí)研發(fā)實(shí)驗(yàn)裝置、創(chuàng)新評(píng)估技術(shù),一舉推動(dòng)我國(guó)在極端高溫耐熱性領(lǐng)域達(dá)到世界領(lǐng)先水平。
此后,他們又攻克劇烈振動(dòng)耐久性和高速?zèng)_擊耐損性等關(guān)鍵技術(shù),讓國(guó)之重器實(shí)現(xiàn)亮劍藍(lán)天之上、御敵千里之外。
韌勁:用15年打破美國(guó)霸權(quán)
采訪中,王彬文數(shù)次談起大型武器裝備氣候環(huán)境實(shí)驗(yàn)室——這是他最重要的創(chuàng)新成果之一。
“二戰(zhàn)時(shí),美國(guó)就發(fā)現(xiàn)氣候環(huán)境是影響飛機(jī)等航空武器裝備作戰(zhàn)性能的關(guān)鍵因素,并在1947年建成麥金利氣候?qū)嶒?yàn)室。此后70多年里,它是世界唯一一個(gè)大型氣候環(huán)境實(shí)驗(yàn)室,支撐了美國(guó)武器裝備實(shí)現(xiàn)全球部署、全球打擊和全時(shí)作戰(zhàn)?!蓖醣蛭南颉董h(huán)球人物》記者介紹,“而我國(guó)長(zhǎng)期以來(lái)沒(méi)有大型氣候環(huán)境實(shí)驗(yàn)室,只能靠天吃飯,但天氣預(yù)報(bào)說(shuō)明天下雪,明天有可能不下,這導(dǎo)致我們不能系統(tǒng)地對(duì)武器裝備的氣候環(huán)境適應(yīng)性進(jìn)行研究,盲區(qū)多、效能低,大大束縛了裝備的潛能發(fā)揮。”
王彬文決定迎難而上,打造一間中國(guó)的大型氣候環(huán)境實(shí)驗(yàn)室。項(xiàng)目啟動(dòng)初期,有人主張引進(jìn)國(guó)外成熟技術(shù),王彬文卻力主自主創(chuàng)新,即便他知道這條路注定充滿荊棘。
擺在他面前的第一道難關(guān)是氣候環(huán)境的設(shè)計(jì):如何在10萬(wàn)立方米的空間內(nèi),用可量化的能量、水、空氣,生成風(fēng)霜雨雪、酷熱嚴(yán)寒等各種氣候?他帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)從零開(kāi)始,一點(diǎn)點(diǎn)摸索,用7年時(shí)間終于攻克了實(shí)驗(yàn)室氣候設(shè)計(jì)理論和環(huán)境調(diào)控方法等關(guān)鍵技術(shù)。
第二道難關(guān)接踵而至:實(shí)驗(yàn)室該如何建造?拿地坪來(lái)說(shuō),它既要能承載動(dòng)輒數(shù)百?lài)嵵氐娘w機(jī)裝備,又要扛得住零下55攝氏度到零上74攝氏度的極大溫差?!氨M管我國(guó)被稱(chēng)為‘基建狂魔’,但如此特殊的環(huán)境要求,對(duì)建造而言還是很大的挑戰(zhàn)?!睘榱送黄七@一關(guān),王彬文又努力了8年。
15年間,王彬文咬著牙跨過(guò)一道道坎兒。2021年,大型氣候環(huán)境實(shí)驗(yàn)室終于建成,一舉打破美國(guó)的技術(shù)霸權(quán),實(shí)現(xiàn)了填補(bǔ)空白和國(guó)際領(lǐng)先的雙重跨越。多型飛機(jī)的氣候環(huán)境實(shí)驗(yàn)在這間實(shí)驗(yàn)室里完成。外國(guó)專(zhuān)家曾全程觀摩一場(chǎng)實(shí)驗(yàn),不禁大贊中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)。每每提起當(dāng)時(shí)的場(chǎng)景,王彬文深感自豪。
巧勁:強(qiáng)度需要恰到好處
但誤解時(shí)有發(fā)生。許多“明星”機(jī)型曾在強(qiáng)度所接受“極限考核”,巨大機(jī)翼在震耳欲聾的轟鳴中折斷。“后來(lái)有人給我們起了個(gè)綽號(hào),叫‘破壞大王’?!蓖醣蛭恼f(shuō),“實(shí)際上,只有經(jīng)過(guò)我們系統(tǒng)地、科學(xué)地、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)仄茐?,才能知道飛機(jī)的強(qiáng)度極限,讓飛機(jī)實(shí)現(xiàn)浴火重生、鳳凰涅槃?!?/p>
王彬文現(xiàn)場(chǎng)指導(dǎo)某型起落架靜力實(shí)驗(yàn)。(本刊記者 龔仕建/攝)
對(duì)飛機(jī)進(jìn)行“精準(zhǔn)破壞”并非易事。實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)復(fù)雜,實(shí)驗(yàn)機(jī)只有一架,在嚴(yán)酷載荷情況下,要保證飛機(jī)不出現(xiàn)非預(yù)期破壞。而公開(kāi)資料顯示,國(guó)外全機(jī)靜力實(shí)驗(yàn)非預(yù)期破壞率接近40%。
難道只能靠運(yùn)氣嗎?王彬文下定決心要找到一種能有效管控風(fēng)險(xiǎn)的科學(xué)方法。他帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)十年磨一劍,建立了“虛實(shí)融合、雙線并行”的強(qiáng)度驗(yàn)證新模式,即用數(shù)字孿生技術(shù)預(yù)演“破壞”場(chǎng)景,確保實(shí)驗(yàn)風(fēng)險(xiǎn)可控、一次成功。
當(dāng)看到飛機(jī)的破壞位置和虛擬實(shí)驗(yàn)結(jié)果高度吻合時(shí),全場(chǎng)響起了熱烈掌聲,王彬文也難掩激動(dòng)。2015年,他就任強(qiáng)度所所長(zhǎng)時(shí)還不到41歲,年紀(jì)輕,壓力大,“前輩們已經(jīng)將中國(guó)的航空強(qiáng)度事業(yè)帶到了一個(gè)高度,我既要守好這個(gè)‘家’,又要?jiǎng)?chuàng)新性傳承”。他重新定義新時(shí)代強(qiáng)度內(nèi)涵,并確定了“大強(qiáng)度、新強(qiáng)度、數(shù)智強(qiáng)度”的發(fā)展戰(zhàn)略。虛擬實(shí)驗(yàn)技術(shù)的應(yīng)用,正是這個(gè)發(fā)展戰(zhàn)略的成功例證。
王彬文(右二)和技術(shù)人員研討大飛機(jī)降噪方案設(shè)計(jì)。(本刊記者 龔仕建/攝)
對(duì)王彬文而言,強(qiáng)度已不僅僅是一門(mén)科學(xué),更是一門(mén)藝術(shù)?!叭绻麖?qiáng)度太強(qiáng),重量增加,飛機(jī)的性能就會(huì)受影響;如果強(qiáng)度不夠,飛機(jī)的安全性就無(wú)法保證。正所謂,過(guò)之一分則拙,欠之一分則險(xiǎn)。”
這種對(duì)“度”的把握也體現(xiàn)在他的工作方式上。強(qiáng)度所一名工作人員告訴記者,他幾乎“沒(méi)見(jiàn)過(guò)所長(zhǎng)休假”。但很多人不知道的是,無(wú)論工作再忙,王彬文都會(huì)擠出一些時(shí)間留給生活,每天雷打不動(dòng)地堅(jiān)持鍛煉1小時(shí)。
“強(qiáng)度需要恰到好處。”這是他在強(qiáng)度研究工作中總結(jié)出來(lái)的哲學(xué)。他也用這套哲學(xué)管理團(tuán)隊(duì),該上強(qiáng)度時(shí)就上強(qiáng)度,該嚴(yán)厲時(shí)就嚴(yán)厲,但一扭頭,又和團(tuán)隊(duì)成員討論起哪里有美味的小吃,約他們周末一起爬山。也正因“強(qiáng)而有度”,他讓團(tuán)隊(duì)中每個(gè)人的能力都用到了攻堅(jiān)的刀刃上。
“我們要突破西方構(gòu)建的體系,開(kāi)創(chuàng)科研的新范式,實(shí)現(xiàn)高水平科技自立自強(qiáng),為世界發(fā)展貢獻(xiàn)中國(guó)智慧?!比缃?,王彬文帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)勇攀新高峰,用澎湃的強(qiáng)度力量,托起一架又一架祖國(guó)“神鷹”翱翔九天之上。
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王彬文