前一篇 | 后一篇
韩福生:栉风沐雨砥砺行
作者: 滕雪梅      来源: 合肥物质科学研究院       发布时间:2020-5-7 17:38:54

扫一扫阅读


▲韩福生进行材料分析

 

“深究物质机理,挑战格物极限,助力国家重器问鼎航天科技处女地,让世界回荡中国跫音。”这是2018年“心动安徽,最美人物”组委会给中科院合肥物质科学研究院研究员韩福生的颁奖词,也是对他勇于创新、无私奉献的真实写照。

矢志以求 勇担重任

2006年,以嫦娥三号在月球表面软着陆为目标的探月工程二期开始启动。这是我国航天科技发展史上的一次空前壮举,包括着陆缓冲机构及其核心吸能材料在内的绝大部分技术对于我国科技人员来说都是第一次,没有成熟的经验可以借鉴。

为了实现软着陆,需要一种高延性、高吸能性的金属材料作为嫦娥三号着陆机构的核心缓冲材料,要求该材料在有限的质量和变形空间条件下吸收尽可能多的冲击能。这些苛刻的要求对于金属材料来说具有极大的挑战性,在航天科技史上更是没有先例。

为了攻克这些技术难题,韩福生带领他的团队开始了夜以继日的攻关研究。通过深入探究金属材料塑性变形机理及其与材料微观组织的联系,以寻找突破材料塑性及吸能性限制的材料设计方法。经过一年多坚持不懈的努力和近百次的试验,韩福生团队终于研制出达到技术要求的新材料——高效吸能合金,为嫦娥三号着陆机构设计方案的确立奠定了重要基础。

为了实现嫦娥三号着陆机构的减重目标,韩福生团队再次深入研究晶体缺陷的交互作用规律及其能量损耗机理,获得了新的提高高效吸能合金综合力学性能的方法,使缓冲元件减重达15倍以上,为着陆机构全面优化、减重和定型作出了重要贡献。

韧者持恒 砥砺前行

缓冲吸能元件是整个着陆机构“关键的关键”,仅仅满足材料力学性能是远远不够的,还要确保产品质量的可靠。

2010年12月28日,韩福生团队交付的缓冲产品中有2件出现异常断裂,导致研制工作质量“归零”。

对于第一次承担重大航天型号任务的韩福生来说,质量归零无疑是一次前所未有的挫折,也是一次对意志品质和攻坚克难能力的考验。如果不能尽快解决产品质量可靠性问题,不仅会影响到整个探月工程二期的研制进程,而且还会迫使总体设计单位不得不放弃这一创新性设计方案。面对挫折和困难,韩福生卧薪尝胆、深刻反思,从故障产品的分析入手,深究症结所在;通过关键过程的模拟试验,探寻解决之道。

由于缓冲产品的特殊工艺特点,主要加工过程都需通过外协完成。为了严格现场管理、确保产品质量、按期完成任务,韩福生带领团队常年奔波于各个外协加工现场。主要热加工均在东北地区完成,现场条件非常艰苦,常常要冒着零下二三十度的低温开展现场记录工作,有时还需自己动手搬运和切割材料,工作异常辛苦。

为了按时完成研制任务,韩福生几乎牺牲了所有节假日休息时间。几年来,他几乎没在家休过周末,即使是春节假期,他也只是在家过个年三十便出现在办公室。有时为了突击任务或赶写材料,他也只是在办公室沙发上打个盹儿便开始通宵达旦地工作。2011年是缓冲材料研制工作最关键和最紧张的一年,在此期间,他妻子因患严重的腰椎间盘突出不得不住院治疗。在妻子近两个月的住院期间,他怕耽误工作从未到医院看望过妻子,而是让远在北京工作的女儿请假回来照顾。总体设计单位很多技术人员都感慨地说,“韩老师做这个项目把头发都做白了。”这或许是对他辛劳付出最直接、最真实的写照。

2011年6月13日,韩福生赴北京参加归零工作评审。面对专家的尖锐提问和质疑,韩福生以科学、严谨的思路以及详实、准确的数据一一作答,赢得了专家的充分肯定。嫦娥三号总设计师孙泽洲研究员说,探测器飞行38万公里,能不能成功实现软着陆,缓冲产品的作用重大,一定要确保万无一失。我国航天领域著名专家叶培建院士表示,航天事业绝不允许丝毫的勉强和马虎,技术归零这五条要求不能打一点折扣,任何一个小的环节出现问题,都有可能造成整个工程任务的失败,我们曾有过这样的教训,所以一般出现质量问题,不归零两次甚至三次、剥几层皮是难以交差的。固体所这次交出的质量问题归零报告,准确、细致、到位、措施有效,希望你们举一反三,将缓冲产品的潜在风险降至零。已故著名冶金学家、我国电渣冶金奠基人李正邦院士对韩福生的归零报告也给予了高度评价,认为韩福生学术功底扎实,措施有效,能够保证重要航天产品的研制质量。

通过这次归零工作,研制工作从此走向了更科学、更细致和更扎实的轨道,再未出现过产品质量问题。在最终正样产品的验收会上,总体设计单位对整个研制工作非常满意,高度赞扬韩福生团队不仅交付的产品质量可靠,而且提供的验收文件完整、规范、严谨,是所有参研单位的范本。

使命光荣 再度出发

2013年12月14日21点11分,嫦娥三号探测器在月球虹湾区圆满实现软着陆,千百年来“嫦娥奔月”的梦想终成现实。在那一刻,韩福生才放下悬了近七年的心,露出了久违的笑容。

时隔五年,2019年1月3日10时26分,嫦娥四号探测器实现了人类探测器首次在月球背面软着陆。韩福生团队研制的高效吸能合金再立新功。为此,国家探月工程重大专项领导小组发来了感谢信,对韩福生团队的工作给予了高度赞扬和衷心感谢。

因在探月工程研制工作中的出色表现和杰出贡献,韩福生先后被评选为“安徽省先进工作者”和国家“探月工程嫦娥三号任务突出贡献者”,相关成果也被评为安徽省科技奖一等奖。韩福生还作为探月工程研制人员的代表,两次受到党和国家领导人的接见。

2016年,韩福生团队又承担了火星一号着陆缓冲元件的研制任务。与探月工程相比,火星一号对缓冲材料的综合性能有了更高的要求。韩福生团队通过新的强化方法,使高效吸能合金性能进一步提升,缓冲产品承载能力提高了72%,吸能性提高了98%,重量则下降了32%,为火星一号着陆机构优化设计奠定了重要基础。

为了响应国家关于航天科技服务国民经济主战场的号召,韩福生团队还积极开展航天科技成果向其它领域的推广应用工作,目前已在轨道交通、道路和桥梁防护等领域取得重要进展,为这一标志性的航天科技成果在国民经济关键领域发挥重要作用作出新的贡献。

 

(作者系合肥物质科学研究院固体所综合办主任)