劉建湖艦船駛向深藍(lán)需要一流的抗爆能力

2009年劉建湖(前排中)與國際同行專家共進(jìn)工作晚餐
我們都知道,炸彈在水中爆炸的現(xiàn)象與在空氣中爆炸不同,但是它究竟有哪些差異?
劉建湖,中國船舶重工集團(tuán)公司第七O二研究所(以下簡稱702所)艦船抗爆抗沖擊專業(yè)領(lǐng)域?qū)W術(shù)帶頭人。他1987年畢業(yè)于南京工學(xué)院一般力學(xué)專業(yè)研究生班,2002年獲中國艦船研究院船舶與海洋結(jié)構(gòu)物設(shè)計(jì)制造專業(yè)博士學(xué)位,在艦船結(jié)構(gòu)和設(shè)備的沖擊載荷、介質(zhì)與結(jié)構(gòu)的瞬態(tài)相互作用、結(jié)構(gòu)的強(qiáng)非線性瞬態(tài)動響應(yīng)和破壞、結(jié)構(gòu)破損后的剩余強(qiáng)度、浮筏及設(shè)備的抗沖擊設(shè)計(jì)、計(jì)算和評估方法、艦船抗爆抗沖擊實(shí)驗(yàn)技術(shù)等方面開展了系統(tǒng)研究,解決了艦艇研制過程中多項(xiàng)技術(shù)“瓶頸”;曾獲“江蘇省有突出貢獻(xiàn)的中青年專家”稱號,是全國優(yōu)秀100篇博士論文獲得者、國防科技工業(yè)優(yōu)秀博士學(xué)位獲得者,獲國家科技進(jìn)步特等獎一項(xiàng),省部級科技進(jìn)步獎16項(xiàng);現(xiàn)任國際船舶與海洋工程結(jié)構(gòu)大會軍船委員會委員,中國振動工程學(xué)會常務(wù)理事,中國力學(xué)學(xué)會爆炸力學(xué)專業(yè)委員會委員。
關(guān)于水下爆炸過程,劉建湖這樣給我們做科普:“水下爆炸與空中爆炸一樣,是化學(xué)能瞬間釋放的過程,開始也有一團(tuán)火,同時沖擊波就以大約1500m/s的速度沖出來;與空中爆炸相比,水中爆炸沖擊波壓力要高得多,并在爆心處形成巨大的氣泡;氣泡的脈動會產(chǎn)生破壞力巨大的脈動載荷,在一定條件下氣泡會失穩(wěn)產(chǎn)生破壞力更大的射流載荷;近水面爆炸時,會產(chǎn)生像椰子樹一樣的水花,很漂亮!”這個過程雖然“漂亮”,卻蘊(yùn)含了巨大的破壞力,同時也深藏著許多技術(shù)奧妙。實(shí)船試驗(yàn)表明,在特定條件下,一發(fā)重型魚雷可擊沉一艘排水量8000噸級驅(qū)逐艦。
深入鉆研艦艇在水下爆炸和沖擊作用下的毀傷機(jī)理,從而研究出抗爆抗沖擊防護(hù)方法,提高艦船抗爆抗沖擊能力,這是劉建湖長期從事的工作。
劉建湖說,在艦船抗爆方面,重要的基礎(chǔ)問題是載荷問題。水下沖擊波打到船體以后,由于流固運(yùn)動耦合作用,使船體所承受的實(shí)際載荷分析變得十分復(fù)雜?!拔覀児ぷ鞯闹饕獌?nèi)容,就是研究當(dāng)水下強(qiáng)沖擊載荷作用于艦船時,得出船體結(jié)構(gòu)和設(shè)備所承受的真實(shí)載荷,預(yù)報毀傷程度,提出改進(jìn)措施,試驗(yàn)驗(yàn)證設(shè)計(jì)結(jié)果,評估艦船和設(shè)備的生命力和抗沖擊能力?!标P(guān)于自己的成績,劉建湖用語平實(shí)質(zhì)樸:“在艦船抗爆抗沖擊領(lǐng)域,我只是做了一些具體的工作?!?BR> 劉建湖所說的“一些具體工作”是指,他將美國科學(xué)家Geers等發(fā)展的流固相互作用方法加以改進(jìn),使之能夠適用于聲學(xué)材料結(jié)構(gòu)與水下沖擊波的流固相互作用,從而拓展了該方法的適用范圍,適應(yīng)了艦艇聲隱身要求大量使用聲學(xué)材料的需求。劉建湖還研究了艦船結(jié)構(gòu)爆炸時的破壞和防護(hù)、艦船結(jié)構(gòu)抗爆能力評估、裝艦設(shè)備的沖擊環(huán)境預(yù)報和試驗(yàn)、裝艦設(shè)備抗沖擊能力強(qiáng)化和評估、設(shè)備抗沖擊防護(hù)等一系列關(guān)系艦船抗爆抗沖擊的技術(shù)難題,促進(jìn)了我國艦船抗爆技術(shù)的進(jìn)步。這些成果在型號工程中應(yīng)用之后,不但解決了技術(shù)問題,還形成了多項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)和要求,提高了艦船的戰(zhàn)斗力和生命力,他因此受到多次嘉獎。
對于成績,劉建湖不愿多提,而對于所在的集體,他卻有著深切的榮譽(yù)感與自豪感。他所在的702所成立于1951年,是我國成立最早的船舶研究機(jī)構(gòu)之一,坐落在風(fēng)光秀美的太湖之濱—無錫;擁有功能齊全、配套完整的大中型現(xiàn)代化科研試驗(yàn)設(shè)施20余座,其規(guī)模之宏大、設(shè)施配套之齊全,屬亞洲之最,處于世界前列。
據(jù)劉建湖介紹,702所的艦船抗爆抗沖擊研究也有悠久的歷史。早在1961,艦船抗爆抗沖擊團(tuán)隊(duì)就已經(jīng)開始運(yùn)作。目前已形成了以吳有生院士為核心,年輕碩士、博士為主的40多人的研究團(tuán)隊(duì),具有完善的大型水下爆炸試驗(yàn)研究設(shè)施,承擔(dān)了大量的基礎(chǔ)研究、預(yù)先研究和型號研究任務(wù)。我國所有艦船的抗爆抗沖工作,都有這個團(tuán)隊(duì)的貢獻(xiàn),艦船設(shè)備的抗沖擊試驗(yàn)考核任務(wù)也主要由這個團(tuán)隊(duì)承擔(dān)。團(tuán)隊(duì)始終堅(jiān)持“服務(wù)客戶,服務(wù)國防”的理念,在艦船結(jié)構(gòu)抗爆和設(shè)備抗沖擊強(qiáng)度檢測方面開展深入研究,改進(jìn)測試方法,開發(fā)新型測試設(shè)備,承擔(dān)了大量檢測和試驗(yàn)任務(wù),為部隊(duì)和設(shè)計(jì)部門提供真實(shí)和客觀的檢測結(jié)果,為艦船抗爆抗沖擊能力的提高提供技術(shù)支撐。
提及此,劉建湖頗為自豪:“我們這里有完善的試驗(yàn)設(shè)施、專門的爆炸水池、深水爆炸壓力罐等,還有各種形式和規(guī)格的沖擊機(jī),最大的沖擊力達(dá)1000噸,很多試驗(yàn)設(shè)施都是國內(nèi)獨(dú)一無二的。綜合來講,無論基礎(chǔ)能力、科研條件、創(chuàng)新成果、人員組成,我們都是國內(nèi)艦船抗爆領(lǐng)域最強(qiáng)的,是我國艦船抗爆抗沖擊領(lǐng)域最重要的研究基地?!?BR> 團(tuán)隊(duì)創(chuàng)新碩果累累,劉建湖對創(chuàng)新感悟頗深:第一,要沉下心來打好基礎(chǔ)?;A(chǔ)不扎實(shí),不可能有根本性的創(chuàng)新。第二,要廣開眼界,運(yùn)用“他山之石”,借鑒他人的思路和方法,通過方法的碰撞,產(chǎn)生新的東西。第三,要有平等包容的心態(tài),一定要多聽別人的意見,要有平等包容的態(tài)度,形成平等互動的氣氛。第四,要有挑戰(zhàn)的勇氣,要鼓勵挑戰(zhàn),不迷信權(quán)威。
我國在??昭b備方面,與發(fā)達(dá)國家一直存在著巨大的代差。劉建湖對此亦有清醒認(rèn)識:“就目前來說,我們(在裝備方面)差距非常大,尤其在工程應(yīng)用方面。以前我們注重解決型號的‘有無’問題,比較關(guān)注艦船的日常使用性能和戰(zhàn)斗性能,對于不打仗體現(xiàn)不出來的抗爆問題長期重視不夠,直接導(dǎo)致了基礎(chǔ)薄弱,再加上在工程設(shè)計(jì)和試驗(yàn)考核中經(jīng)常采用‘鴕鳥政策’,回避艦船抗爆抗沖擊中存在的問題,因此在艦船抗爆抗沖擊工程層面差距更為巨大。我們要充分認(rèn)識到艦船生命力和抗爆抗沖擊能力對于艦船戰(zhàn)斗力的重要性,要從基礎(chǔ)層面和工程層面加強(qiáng)組織和投入,提高裝備的戰(zhàn)斗力和生命力。領(lǐng)導(dǎo)機(jī)關(guān)要發(fā)揮主導(dǎo)作用,技術(shù)人員踏踏實(shí)實(shí)做好研究工作,這樣,上層建筑和生產(chǎn)力相互適應(yīng),必然能夠改變我們的落后局面?!?BR> 進(jìn)入新世紀(jì),人民海軍以前所未有的步伐追逐世界新軍事變革大潮。走出近海,走向深藍(lán),是中國海軍的藍(lán)海之夢。而這個夢想的實(shí)現(xiàn),則需要強(qiáng)有力的實(shí)力作為支撐。劉建湖顯然對此頗為期待,“應(yīng)該說,要實(shí)現(xiàn)藍(lán)海戰(zhàn)略,對裝備的可靠性和生命力必定提出更高的要求。一旦艦船在遠(yuǎn)海受攻擊受損,若沒有遠(yuǎn)洋基地,則救援難度非常大,這就對艦船的抗爆炸抗沖擊力提出更高的要求,使艦艇在受到敵方攻擊時,損傷最低。因此,藍(lán)海戰(zhàn)略的實(shí)施,對裝備的抗爆抗沖擊的性能將會得到重視,這對我們來說,既是機(jī)遇也是挑戰(zhàn)?!?BR> 艦船抗爆抗沖擊技術(shù)是涉及到國家核心利益的技術(shù),必須依靠自力更生,基本上借不到外力?!袄щy比較多,最大的困難是技術(shù)封鎖,得不到資料,得到的資料參考價值不大,借用不了先進(jìn)的基礎(chǔ)平臺,很多工作要從基礎(chǔ)工作做起,需要補(bǔ)課的方面很多。這樣一來經(jīng)費(fèi)和時間都不太能保證,所以我們一直壓力比較大,需要咬緊牙關(guān),負(fù)重前行?!?BR> 堅(jiān)持的動力來自哪里?劉建湖說:“一方面,我們對于自己從事的事業(yè)有希望、有期待,可以說是‘位卑未敢忘憂國’,認(rèn)為自己有責(zé)任,把海軍裝備戰(zhàn)斗力生命力不斷提高,使我們不再受人欺負(fù),揚(yáng)眉吐氣;另一方面,作為一個中國人,對祖國有很深的感情,如果我們能為國家的興旺發(fā)達(dá)獻(xiàn)出微薄之力,也對得起‘中國人’這個稱號?!?BR>
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