序言：寫(xiě)作是分享個(gè)人見(jiàn)解和探索未知領(lǐng)域的橋梁，我們?yōu)槟x了8篇的航空航天發(fā)展趨勢(shì)樣本，期待這些樣本能夠?yàn)槟峁┴S富的參考和啟發(fā)，請(qǐng)盡情閱讀。

第1篇

“皮鞋和草鞋的決戰(zhàn)”

中等身材，精精瘦瘦，不修邊幅，一笑，眼角和臉上就會(huì)“堆積”出幾條皺紋，有點(diǎn)像加工后炭／炭復(fù)合材料上碳原子的有序走向。走在大學(xué)校園里，黃伯云更像是一位教授，而不是一校之長(zhǎng)。

在外人看來(lái)，1988年43歲從美國(guó)留學(xué)回國(guó)后的他，在17年間完成了人生的幾次飛躍：兩年后當(dāng)上了教授和粉末冶金所所長(zhǎng)，5年后當(dāng)了副校長(zhǎng)，10年后當(dāng)了大學(xué)校長(zhǎng)，11年后當(dāng)了院士，17年后率隊(duì)“問(wèn)鼎”國(guó)家發(fā)明獎(jiǎng)一等獎(jiǎng)。

一帆風(fēng)順的背后，是常人看不見(jiàn)的艱辛和求索。“別人是十年磨一劍，我們是二十年磨一劍。”對(duì)于他來(lái)說(shuō)，在粉末冶金和材料領(lǐng)域二十多年的不懈求索，終于開(kāi)出了今天的花朵。雖然查閱了世界上最強(qiáng)大的中文搜索網(wǎng)站，但是他的“前半生”似乎都是空白。這位湖南南縣農(nóng)村里走出來(lái)的科學(xué)家，對(duì)有報(bào)道說(shuō)他從小就“想當(dāng)科學(xué)家”的說(shuō)法，雖未直接否定，但意思已經(jīng)表達(dá)得很清楚：“就是想好一點(diǎn)讀，讀好一點(diǎn)，那是皮鞋――考上大學(xué)，就成了國(guó)家干部，穿上了皮鞋和草鞋的決戰(zhàn)。”

20世紀(jì)80年代初，他以全校總分第一的成績(jī)考取為數(shù)甚少的出國(guó)名額。留學(xué)期間，他就小有成績(jī)，在研究上屢有斬獲。在國(guó)外直接讀完了碩士、博士、博士后，回國(guó)時(shí)，他成為改革開(kāi)放后第一個(gè)在國(guó)外完成“全序列即碩士、博士、博士后”教育后的歸國(guó)留學(xué)生。

“留在那里當(dāng)然是沒(méi)有問(wèn)題。我又不是沒(méi)有學(xué)位，什么都有。”黃伯云對(duì)自己的“反常行為”看得很清楚：“改革開(kāi)放以后，沒(méi)有多少人出去的時(shí)候我出去，別人都出去的時(shí)候我回來(lái)。”回憶起最初的困難，黃伯云面帶微笑，顯得達(dá)觀和幽默：“我在美國(guó)時(shí)是兩部汽車(chē)，回來(lái)后兩部單車(chē)，還跑丟了。單車(chē)前面掛一個(gè)鉤，后面掛一個(gè)勺，要買(mǎi)鍋買(mǎi)盆。”

“1988年黃伯云回來(lái)時(shí)戶口都沒(méi)有，糧食也沒(méi)有。因?yàn)榧Z店買(mǎi)米要戶口，因出國(guó)時(shí)間長(zhǎng)，家里戶口也被吊銷(xiāo)了。當(dāng)時(shí)糧票還起作用，好在他還有一點(diǎn)糧票，就和人家換米吃。雖然吃飯問(wèn)題后來(lái)解決了，但那時(shí)部里很多人都不知道博士后的概念。你是博士后啊，我們很多博士都沒(méi)有經(jīng)費(fèi)，你是博士后，那就排在博士后面吧。”

“現(xiàn)在我們是唱大戲了”

又黑又圓的中空剎車(chē)片，像挖空的完整的冬瓜片。手一摸，手指頭就染上了黑色。真不愧是炭黑――石墨的同位素“兄弟”。仔細(xì)觀察，工人在加工時(shí)都帶著白手套，只是手心、手指頭部分都已經(jīng)變黑了。

以前只知道炭纖維能夠用于航天，是一種高端材料，我國(guó)大部分依賴進(jìn)口。至于炭纖維究竟高級(jí)到什么程度？卻沒(méi)有感性認(rèn)識(shí)。

一張小小的標(biāo)識(shí)牌，記錄著這些貌不驚人的剎車(chē)片的價(jià)值：薄薄的9片剎車(chē)片，正好“武裝”飛機(jī)一個(gè)輪子的剎車(chē)，按照每片2萬(wàn)元計(jì)算，高不過(guò)20厘米、重不到32公斤的剎車(chē)片，“制造”了近20萬(wàn)元的市場(chǎng)價(jià)值，約等于每克6元錢(qián)。2004年，僅依靠這一個(gè)項(xiàng)目，黃伯云領(lǐng)導(dǎo)的課題組成立的學(xué)科性公司就“收獲”了數(shù)千萬(wàn)元定單。然而，在起步之初，人們更多的是觀望和懷疑，甚至質(zhì)疑。炭纖維是近幾十年興起、至今仍是世界高科技產(chǎn)品，由于它的特殊性能，航天飛行器、民航客機(jī)上都有它的身影。而炭／炭復(fù)合材料作成的剎車(chē)盤(pán)，更是長(zhǎng)期被美、英、法三國(guó)壟斷。即使是俄羅斯這樣的航空航天強(qiáng)國(guó)，也久攻不下。前車(chē)可鑒，中國(guó)人能做出這么高難度的材料和產(chǎn)品嗎？

“這是技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)，我們不做，誰(shuí)去做？”黃伯云不為質(zhì)疑所困惑，他認(rèn)準(zhǔn)了就不回頭：“這是飛機(jī)剎車(chē)材料的更新?lián)Q代，我們不跟上，哪行？何況國(guó)家有急切的需求，我們大量飛機(jī)的剎車(chē)片不能總靠進(jìn)口吧？”中南大學(xué)粉末冶金研究院實(shí)驗(yàn)室內(nèi)的兩臺(tái)小型爐子和展示柜內(nèi)簡(jiǎn)單的實(shí)驗(yàn)樣品，見(jiàn)證了研究人員最初的艱辛。1998年，課題組在實(shí)驗(yàn)室獲得了炭／炭復(fù)合材料的毛坯，圓圓的毛坯里是無(wú)數(shù)根“納米”級(jí)、比頭發(fā)絲細(xì)很多的炭纖維。檢測(cè)表明，其摩擦性能達(dá)到了國(guó)內(nèi)外相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。同年，炭／炭復(fù)合剎車(chē)材料經(jīng)國(guó)家發(fā)改委批準(zhǔn)立項(xiàng)，作為高技術(shù)示范工程加以支持。1．5億的資金投入，讓黃伯云真切地感受到了什么叫事業(yè)高峰的沉重壓力。

“只有山窮水盡，才能看到山后面的風(fēng)景”

2000年的失敗，是黃伯云最痛苦的時(shí)刻。實(shí)驗(yàn)室成功了，剎車(chē)片上慣性試驗(yàn)臺(tái)檢驗(yàn)性能。那是一個(gè)模擬實(shí)戰(zhàn)條件的檢測(cè)平臺(tái)，甚至比實(shí)戰(zhàn)要求還要高。

可2000年，連續(xù)兩次試驗(yàn)都失敗了。2000年9月，第一次做慣性臺(tái)試驗(yàn)，試驗(yàn)項(xiàng)目非常多，要模擬飛機(jī)的各種著陸狀態(tài)，在做“終止起飛”――飛機(jī)起飛達(dá)到最大速度時(shí)突然要求停下來(lái)的實(shí)驗(yàn)時(shí)，剎車(chē)片溫度急劇升高，摩擦系數(shù)下降得很厲害。“花了一個(gè)月的時(shí)間做實(shí)驗(yàn)，最后失敗了。” 黃伯云說(shuō)：“實(shí)驗(yàn)室里明明好好的，誰(shuí)也沒(méi)有想到慣性臺(tái)上會(huì)過(guò)不去。”當(dāng)時(shí)整個(gè)隊(duì)伍都遭受了巨大打擊，“都到了崩潰的邊緣，眼看著就要垮下來(lái)。”時(shí)隔5年后，回想起那段時(shí)光，黃伯云仍然心有余悸：“錢(qián)輸光了，招數(shù)也用完了，很痛苦啊。”

“這時(shí)候，是黃老師力挽狂瀾。”黃伯云的學(xué)生、現(xiàn)任粉末冶金研究院副院長(zhǎng)的熊翔說(shuō)。黃伯云一班人痛定思痛，推倒重來(lái)，從頭開(kāi)始做起，一項(xiàng)項(xiàng)檢查，一點(diǎn)點(diǎn)琢磨。改進(jìn)工藝、添加新的材料……時(shí)隔1年多，成功終于降臨。在后來(lái)的“實(shí)戰(zhàn)”試驗(yàn)中，飛機(jī)場(chǎng)內(nèi)幾百人觀看，消防車(chē)一字排開(kāi)，飛機(jī)上除了駕駛員，就是課題組的成員。

“我們要記錄數(shù)據(jù)，也有信心和飛機(jī)同上藍(lán)天。心里還是捏了一把汗。”當(dāng)飛機(jī)穩(wěn)穩(wěn)地剎住，黃伯云和課題組的人才不由松了一口氣：成功了。中國(guó)飛機(jī)能上天卻要依賴進(jìn)口剎車(chē)片才能“落地”的歷史結(jié)束了。

2003年，課題組實(shí)現(xiàn)了小批量生產(chǎn)。2004年，課題組成立的公司獲得了民航總局頒發(fā)的炭/炭剎車(chē)盤(pán)制造人許可證，年產(chǎn)1500多盤(pán)，包括其他剎車(chē)材料在內(nèi)的年總產(chǎn)值達(dá)5000萬(wàn)。作為過(guò)來(lái)人，黃伯云頗有感觸地說(shuō)，“大風(fēng)險(xiǎn)的背后就是大收獲。”

采用這種自行研制的剎車(chē)副，替代傳統(tǒng)的金屬剎車(chē)副，使飛機(jī)減輕重量數(shù)百公斤，并且使用壽命是傳統(tǒng)制動(dòng)材料的4倍，極大地提高了航空飛行器的功能和效益。“對(duì)機(jī)來(lái)說(shuō)，哪怕減輕一克重量，都是勝利。”

利用這一技術(shù)平臺(tái)，他們還研制生產(chǎn)了耐高溫的復(fù)合材料，成功應(yīng)用于航天發(fā)動(dòng)機(jī)的特殊和關(guān)鍵部件，顯著提升了航天火箭的推進(jìn)系統(tǒng)水平和綜合性能，獲得了航天產(chǎn)品工藝定型書(shū)。正是這些原子“乖乖”的排列，造就了高性能的制動(dòng)材料，造就了今天的國(guó)家技術(shù)發(fā)明一等獎(jiǎng)。在此基礎(chǔ)上，科研人員還創(chuàng)立了實(shí)驗(yàn)室材料性能測(cè)試和評(píng)價(jià)方法，建立我國(guó)第一個(gè)炭／炭剎車(chē)材料地面試驗(yàn)裝置，規(guī)范并制定了我國(guó)第一個(gè)適航標(biāo)準(zhǔn)。

課題組“微氣氛”：博士“10年讀”

課題組“副帥”熊翔1995年就當(dāng)了教授，可博士學(xué)位去年才拿到。“他這個(gè)博士讀了10年。”博士讀10年？黃伯云解釋說(shuō)，那是因?yàn)檫@些年熊翔一直是他的主要助手，也有人稱為“副帥”，復(fù)合材料的研究和攻關(guān)離不開(kāi)他，不允許他一心二用。所以就耽誤下來(lái)了。

對(duì)于課題組的參與者來(lái)說(shuō)，這種參與是帶有挑戰(zhàn)性的。課題組目前在炭／炭復(fù)合材料獲得了9項(xiàng)發(fā)明專利，但是專利和論文并不等同。為此，黃伯云曾經(jīng)數(shù)次呼吁，應(yīng)該將專利尤其是發(fā)明專利列入科研考核體系。如今，發(fā)明一等獎(jiǎng)的獲得，使這個(gè)團(tuán)隊(duì)終于有所收獲。在黃伯云的學(xué)生兼助手熊翔看來(lái)，黃伯云最大的特點(diǎn)，就是執(zhí)著，“湖南話叫倔。”正是一股子倔勁和胸有溝壑的胸懷，使黃伯云團(tuán)隊(duì)在10多年的時(shí)間里奮力前行，一步步走向輝煌。

碳原子和炭纖維界面的結(jié)合弱，一直是道高難度的技術(shù)難題。“我們開(kāi)始都沒(méi)有當(dāng)回事。也許是做工程的不太愿意做很深的基礎(chǔ)性研究，認(rèn)為生產(chǎn)剎車(chē)片就像炒菜似的，放進(jìn)（爐子）去，拿出來(lái)，不行，再放進(jìn)去。”熊翔說(shuō)，“但是黃老師要求我們要高度重視這個(gè)問(wèn)題。”

課題組通過(guò)首創(chuàng)的炭表面原子結(jié)構(gòu)處理技術(shù)，解決了“界面結(jié)合”難題，彎曲強(qiáng)度、壓縮強(qiáng)度、剪切強(qiáng)度等力學(xué)性能均提高了30%以上，耐磨性提高了20%以上。為了攻克剎車(chē)材料的這座“高峰”，該項(xiàng)目集中了60多人成立了攻關(guān)隊(duì)伍。“一個(gè)課題組三個(gè)教授都難免有摩擦，何況這么多人？”易茂中教授說(shuō)， “有時(shí)候我們爭(zhēng)論得很厲害，各有各的看法。沒(méi)有黃校長(zhǎng)的組織和協(xié)調(diào)，沒(méi)有他運(yùn)籌帷幄，發(fā)揮領(lǐng)頭人和舵手的作用，事情的結(jié)果真的很難說(shuō)。”

雖然已是副院長(zhǎng)，但是熊翔說(shuō)起“黃老師”仍有點(diǎn)“發(fā)怵”。讓學(xué)生們逐漸習(xí)慣的一件事情是：黃伯云有時(shí)候晚上12點(diǎn)以后想起問(wèn)題來(lái)，就給學(xué)生們打電話，趕緊布置。“第一次，心里說(shuō)，誰(shuí)這么晚了，還打電話？不是有病嗎？可后來(lái)就習(xí)慣了。”黃伯云自己認(rèn)為，這個(gè)團(tuán)隊(duì)的存在是成功的必要條件。雖然20年來(lái)，有進(jìn)有出，但是基本隊(duì)伍還在。熊翔、易茂中等就是其中的中堅(jiān)力量。

為何敢于申報(bào)一等獎(jiǎng)？

國(guó)家技術(shù)發(fā)明一等獎(jiǎng)空缺了6年，今年自然科學(xué)一等獎(jiǎng)又空缺，那是不是有關(guān)部門(mén)故意要“提拔”出一個(gè)一等獎(jiǎng)呢？“我們多年前就曾經(jīng)拿過(guò)國(guó)家發(fā)明二等獎(jiǎng)和科技進(jìn)步二等獎(jiǎng)了。”針對(duì)這一疑問(wèn)，熊翔說(shuō)，獲得發(fā)明二等獎(jiǎng)的是高性能粉末冶金飛機(jī)制動(dòng)材料，成功滿足了某型號(hào)飛機(jī)苛刻的剎車(chē)要求。