堅持與創(chuàng)新 只為固我國防工程
不詳 ?佚名 ? 2010年09月01日 ? ?人物聚焦
他,心系國防科研事業(yè),把全部心血傾注在我軍防護工程研究上,多項成果填補國內空白;
他,瞄準世界軍事發(fā)展的前沿,創(chuàng)建我軍第一個地質力學模型實驗室,為我國預應力錨索加固技術理論研究和我軍高抗力工程技術研究做出了開創(chuàng)性貢獻;
他,堅持不懈、勤于創(chuàng)新、默默奉獻、甘為人梯,其敬業(yè)精神與人格一直為軍內外防護工程研究界所稱道。
他就是我國防護工程領域著名專家、中國工程院院士、總參工程兵科研三所研究員顧金才。
他就是我國防護工程領域著名專家、中國工程院院士、總參工程兵科研三所研究員顧金才。
顧金才院士
2010年9月8日,本刊記者有幸在北京采訪了中國工程院院士、總參工程兵科研三所研究員顧金才院士,聆聽他將自己的科研道路與我國防護工程領域的發(fā)展與現狀娓娓道來的同時,一個謙虛謹慎、思路清晰、待人親切又極具軍人氣質的學者形象也一覽無余地展現在記者面前。
堅定信念 投身國防事業(yè)
顧金才生于河北省盧龍縣一個農村家庭,父母都是農民,并未能給他規(guī)劃出一條人生大道,只希望他長大后能成為一名受人尊重的醫(yī)生。直到高中畢業(yè),當醫(yī)生都是顧金才的理想。可是,1960年,已然做好高考準備的他接到了保送哈爾濱軍事工程學院的通知,從此開始了他作為軍人的一生。
正式進入大學生活之前,他們必須接受三個月的軍事訓練。在當時那個生活條件艱苦的歲月里,要在三個月內完成從普通老百姓到軍人的角色轉換,緊張和艱難程度可想而知。在一些來自城市的同學因受不了苦而離開的時候,顧金才選擇了堅持?;貞涍^往,顧金才把堅持的部分原因歸結于多年前的興趣——文學。初、高中時代,顧金才偏愛文學,閱讀了大量文學作品,例如《鋼鐵是怎樣煉成的》、《戰(zhàn)爭與和平》等。這些作品中的人物形象對于顧金才的人格塑造產生了很大影響,在他的心里深深地刻下了“堅持”、“堅強”等信念。值得一提的是,自1957年前蘇聯成功發(fā)射第一顆人造衛(wèi)星開始,顧金才的興趣開始轉變,從對天空與宇宙速度等好奇開始對理科產生強烈興趣,這也為他在后來的防護工程研究領域做出成績打下了一定的基礎。
入伍軍事訓練結束后,面臨的是分系。當時哈爾濱軍事工程學院設有五個系,分別是:一系空軍工程系、二系炮兵工程系、三系海軍工程系,四系裝甲兵工程系、五系工兵工程系,顧金才被分到了五系。經過軍事訓練的顧金才,組織觀念和政治覺悟進一步提升,他暗暗下定決心:要服從組織安排,投入工程研究,甘做無名英雄,為國防事業(yè)獻身。
接受挑戰(zhàn) 直面科研難關
因多方面原因,顧金才在校學習期間,哈爾濱軍事工程學院各系被分散到全國各地,顧金才所在的五系被分往西安,重新組建西安工程兵工程學院。當時,他們一邊教學一邊建校,條件相當艱苦,但對教學質量要求相當嚴格。盡管由于師資缺乏,很多基礎科目不得不壓縮時間“開快車”,但是顧金才由于本身基礎知識牢固,并未受到很大影響。臨近畢業(yè)之時,他與另外五位同學被上級指派前往北京執(zhí)行任務。事實上,由于工程專業(yè)人才非常緊缺,未等進行畢業(yè)設計,他們就被安排到了總參工程兵科研三所進行科研工作。對于當年因被保送而未能參加高考,也沒參與大學畢業(yè)設計,顧金才院士至今仍感到一絲遺憾。
到了三所,顧金才就再也沒有離開過科研崗位。1965年2月,顧金才第一次作為項目組主干成員參與主持大跨度機庫激波管動載試驗和大跨度機庫現場試驗工作。機庫建在山洞內,按傳統(tǒng)慣例,這種結構應采用現場澆筑混凝土和錨桿相結合的加固方法,雖然實用性強,抗力也較高,但如果遭受大當量炮、炸彈打擊的情況下,洞內也容易出現塌方或掉石現象。為了解決上述問題,他們開展了室內試驗和現場試驗。
在地質力學模型試驗工作中,他大膽地在國內率先提出了“先加載,后開洞”的模型試驗理論。在模型試驗工作中,加載設備上需要放一塊重幾百公斤的鋼板,然后慢慢加載,這種試驗危險性很大,有時候處理不好,鋼板就會飛出把人擊傷。顧金才毫不畏懼地堅持了這項工作,解決了多項復雜的技術問題。
后來在國防工程中推廣噴錨支護,很多研究人員覺得這是施工方面的問題,不愿意干。但是顧金才從煤炭、鐵路系統(tǒng)所進行的噴錨支護工程方面受到了啟發(fā),決定接下這個任務。誰也沒有想到,正因為這次受命,“防護工程、巖體加固技術研究”成了顧金才一生科研的主線。
一開始,他在濟南軍區(qū)幾條報廢的坑道里面做對比試驗,沒日沒夜親自噴錨、測量。有一次,他想要看看手表確定時間的時候,他才發(fā)現胳膊已經被一層混凝土固定了,只有磕掉才能看到時間。經過無數次的試驗,已經可以肯定噴錨支護對于爆炸有一定的抗力,但是并未掌握其規(guī)律。此時,顧金才意識到了光有現場試驗還不行,還得有理論分析,要做模型試驗。在長期的試驗中,顧金才發(fā)現我國地下洞室模型試驗普遍采用平面應力狀態(tài)進行,而平面應力試驗并不能反映坑道實際受力情況。于是,他決定闖出一條屬于自己的路。顧金才和項目組的同志四處查閱資料,并對照原有的一臺只能作平面應力試驗的臺架,切磋琢磨、設計、試制。不知熬過多少個不眠之夜!有時顧金才會在睡夢當中,突然產生一個靈感,立馬披衣下床,又一次修改剛設計好的方案。就是這樣,他和同事們終于研制出我國第一臺地質力學模型試驗裝置——PYD-50三項加載地質力學模型試驗裝置,為我國地下洞室地質力學模型試驗研究提供了性能優(yōu)良的試驗設備,并奠定了理論和實踐基礎。經專家鑒定,這一成果達到國際先進水平,并獲得了國家科技進步一等獎。
顧金才對噴錨支護坑道抗爆性能和靜力性能進行了深入系統(tǒng)的試驗研究,為噴錨支護技術在國防和民用工程中的推廣應用提供了重要依據,為國內首次提出噴錨支護坑道抗動載設計方法奠定了基礎。
持續(xù)創(chuàng)新 結出累累碩果
幾十年來,顧金才專注于地質力學模型試驗技術研究,他認為,地質力學模型試驗技術是解決巖體工程問題的重要手段之一。他與他的團隊研發(fā)了多套地質力學模型試驗加載裝置和材性試驗設備,解決了多項復雜的模擬技術問題,為國防、人防工程和大型民用工程進行了多次地質力學模型試驗,并取得了多項重要成果。
1980年研制成功80型模型材料三軸儀,1985年獲軍隊科技進步二等獎。
1984年研制成功PYD-50三向加載地質力學模型試驗裝置,是我國第一臺平面應變地質力學模型試驗裝置,于1985年獲得國家科技進步一等獎。
1990年研制成功拉-壓真三軸儀,于1991年獲國家科技進步三等獎。
2000年研制成功的巖土工程多功能模擬試驗裝置,于2004年獲軍隊科技進步二等獎。
2004年研制成功巖土工程抗爆結構模型試驗裝置。
他的這些科研成果得到了廣泛的推廣,對于促進我國地質力學模型試驗技術的發(fā)展,提高我國巖土工程和巖石力學試驗研究水平發(fā)揮了一定作用。
1985年為陜西機械學院設計研制一臺PYD-50Ⅰ型三向加載地質力學模型試驗裝置。
1986年為重慶后勤工程學院研制一臺PYD-50Ⅱ型三向加載地質力學模型試驗裝置。
1988年為西安公路學院研制一臺PYD-50Ⅲ型三向加載地質力學模型試驗裝置。
2003年為華東交通大學研制一臺YDM-B型巖土工程多功能模擬試驗裝置。
2004年為中國地質大學(北京)研制兩臺試驗裝置:YDM-C型巖體工程與地質災害模擬試驗系統(tǒng)和 LY-B型拉-壓真三軸儀。
2004年為華北水利水電學院研制兩臺試驗裝置:YDM-D型巖土工程結構模型試驗系統(tǒng)和LY-C型拉-壓真三軸儀。
2005年為河南理工大學研制一臺YDM-E型采礦工程結構物理模型試驗裝置。
2009年為武漢理工大學研制三臺試驗裝置:YDM-F型巖土工程與結構模型試驗裝置、LY-D型拉-壓真三軸儀、YB-A型巖爆模擬試驗裝置。
利用自行研制的這些裝置和技術,先后為國防、人防工程中的地下機庫、地下廠房、首腦指揮工程及一般作戰(zhàn)坑道做了多次地質力學模型試驗,分別研究了在不同條件下的洞室受力特點和破壞特征,為國防人防工程建設做出了重要貢獻;先后為白山水電站、龍灘水電站、二灘水電站、大朝山水電站、黃河小浪底水利樞紐工程、李家峽水電站等6大水電工程進行了地質力學模型試驗研究,均取得了較好的成果,為工程建設提供了重要依據,并得到工程設計部門的好評。
總結取得的這些成就,顧金才院士認為,創(chuàng)新是伴隨科研過程中不可或缺的一個條件。在工作中,如果要解決問題就必須要創(chuàng)新,科研的每一個步驟都是創(chuàng)新的過程。
任重道遠 關注人才培養(yǎng)
談及我國防護工程領域的科研現狀,顧金才院士表示,目前我們必須要加強應對精確制導武器、大當量的常規(guī)鉆地武器等威脅的防護工程技術研究。
而對于近年來所發(fā)生的地質災害,顧院士認為,現在工程越來越復雜,在一些領域使用地質力學模型試驗技術,應該能產生很好的效果。
在深地下工程技術研究中,因為深地下工程將會遇到高溫、高壓、高滲透等問題,圍巖材料將處于高度的非線性變形狀態(tài),需要探討新的設計理論和施工方法。單獨采用計算手段解決上述問題是困難的,而與地質力學模型試驗相結合的方法應該是更合理的。
在超大洞庫工程技術研究中,在解決超大洞庫(60m以上跨度)工程問題時,存在動靜耦合作用問題,因為這時不僅要考慮使用荷載,還要考慮圍巖自重。解決這類問題物理模型試驗是不可缺少的。
在海底隧道抗爆能力研究中,要研究海底隧道的抗爆能力,地質力學模型試驗也是一個恰當的選擇。因為它能同時考慮爆炸對海水、地層、隧道結構產生的綜合反應。
在泥石流的形成機制及防治措施研究中,因為構成泥石流材料的性質難以用精確的數學力學描述,所以研究泥石流的形成機制及防治措施很難用數值計算方法解決,而采用地質力學模型試驗的方法相對容易一些。
在巖土體內灌漿范圍與灌漿效果研究中、在松軟地層加固或止水堵漏工程中,往往采用壓力灌漿技術,而了解壓力灌漿范圍及灌漿效果對保障工程質量是非常重要的。采用地質力學模型試驗技術也是解決這類問題的重要手段之一。
這些領域都值得研究,可是要做出成績,人才是非常重要的一個因素。顧院士也提出了自己的憂慮:現在的人才培養(yǎng)存在一定的問題,一些學生偏向于與個人利益密切相關的獲獎、發(fā)論文等方面,從科研本身意義考慮去做研究的比較少,這是一個社會問題,需要相關方面加強思想引導,也需要學生自己克服浮躁情緒。
就自己所在的領域而言,顧院士認為,培養(yǎng)的人才應該是為了解決防護工程技術問題而做研究,所以必須讓他們在工作中提高,切切實實做項目,獨自組織、領導試驗,進行分析、總結,導師再給予指導,這樣學生水平才能盡快提高。
就自己所在的領域而言,顧院士認為,培養(yǎng)的人才應該是為了解決防護工程技術問題而做研究,所以必須讓他們在工作中提高,切切實實做項目,獨自組織、領導試驗,進行分析、總結,導師再給予指導,這樣學生水平才能盡快提高。
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