尹泽勇:给战鹰装上“中国心”
提到“直八、直九、直十一……”这些装上了“中国心”的先进直升机,不少人都会津津乐道,赞不绝口。为了让这些直升机能装上国产发动机,中国航空工业第二集团公司六○八所几代科研人员潜心攻坚破难,精心求实创新。六○八所现任总设计师尹泽勇便是这众多科技人员中的杰出代表。
作为新中国成立以后我国自己培养的航空专家,尹泽勇有着强烈的爱国心和责任感,在近40年的耕耘中,他不畏艰难,大胆创新,努力抢占航空科技发展的制高点,以敏锐的眼光和思维,以严谨的理论基础和丰富的实践经验,带领六○八所广大科技人员,抱着为国争光的信念,顽强拼搏,锲而不舍,勇往直前,使我国中小型航空发动机的研制从过去的一片空白,一步一步发展成为今天的“生产一代、研制一代、预研一代、探索一代”的良好格局。2005年12月13日,尹泽勇当选为中国工程院机械与运载工程学部院士。消息传来,大家奔走相告,谈论着尹泽勇院士走过的风雨历程……
蓝天追梦赤子情怀
1945年,尹泽勇出生在重庆市。从小,尹泽勇勤学好问,刻苦钻研。1967年,尹泽勇以优异的成绩毕业于西北工业大学飞行器结构力学专业,并选择了自己所热爱的航空事业。
1970年,尹泽勇来到刚组建不久的六○八所。此时,六○八所经历了所址“三迁四改”的曲折发展期。研究所科研经费极其有限,试验设备不完善,工作和生活条件也相当简陋……在这里,他深感知识的贫乏,从一名普通技术员做起,在科研实践中刻苦钻研,以顽强的毅力边工作边学习,翻阅了大量航空科技刊物,及时了解国内外最新技术动态,跟踪并查阅了大量国外文献资料。同时,他利用业余时间学习外语,先后掌握了俄语、英语、日语等多种语言,为日后对外合作和引智工作打下了坚实的专业基础和语言基础。
在艰苦的条件下,尹泽勇与几位同事一起率先开展了“有限元”这一前沿学科的研究及应用工作。开展“有限元”研究要求计算机内存量大、计算速度快,但在当时的六○八所乃至湖南省都少有符合这一要求的计算机,只有北京、上海等地的计算中心才有此条件。为此,尹泽勇与同事们常常需要在北京、上海与长沙、株洲之间往返,而且还要见缝插针地利用中午吃饭和晚上的时间上机,饿了就啃几口馒头,喝几口凉开水。为了查找公式及程序错误,他经常熬红了双眼。凭着这股钻劲,他在20世纪70年代末、80年代初就创造性地提出了体/壳过渡元和疏/密过渡元两类新元素,并把这两种元素有机结合,解决了发动机复杂结构的强度分析问题,使当时六○八所在“有限元”理论应用于发动机结构强度分析方面一直处于行业前列。同时,他自己也在创新研究工作中逐步从一名普通技术员成长为发动机结构强度分析方面的专家。
1985年至1987年,他作为访问学者赴美国俄克拉何马大学开展应用力学研究工作,1988年归国后被破格晋升为高级工程师,1990年成为航空发动机系统在职获得博士学位的第一人。
中国的航空工业总体水平与发达国家相比差距不小,要想加快研制进度、提高研制能力,就必须有所突破。在科研实践中,尹泽勇将计算力学、实验力学与多种型号的现代航空发动机结构强度实际工作结合起来,创造性地建立起现代航空发动机结构强度的系统分析方法和程序,已成功地应用于许多厂、所的先进涡轴、涡桨、涡喷发动机型号,在设计分析、实验指导、故障排除等方面完成了大量关键工作,创造了良好的社会效益和经济效益,仅在WZ6、WZ7和另一先进航空小发动机离心叶轮的分析应用中,就节约试验费用10多万元。在实践中,解决了航空发动机“端齿接触传力”、“叶冠间接触状况确定”、“单晶叶片强度寿命”等许多以往无法解决的难题,保证了航空发动机研制工作的顺利进行,也创造了良好的社会效益和经济效益。
潜心科研不断创新
梅花香自苦寒来。
1995年,尹泽勇被任命为六○八所总设计师,全面负责中小型航空发动机的设计工作,为战鹰装上“中国心”。从事发动机设计工作几十年,他朝思暮想的就是要在有生之年为祖国、为人民做点事,现在机会来了,他心中充满了喜悦,充满了渴望,但也深感责任重大。发动机的技术性能要求高,研制资金有限、时间紧,他凭着扎实的理论功底和长期的实际工作经验,组织并攻克了一个个技术难关,自己也成长为中小型航空发动机和减速传动系统研制方面的专家。
2002年3月31日,我国首台自主研制成功的新型涡轮风扇发动机通过设计定型审查。这标志着该机取得了装备飞机为国防服务的通行证,同时也结束了我国没有自主研制的涡扇发动机并长期受制于外的历史,该型号涡扇发动机达到同类现役发动机的国际水平。该机是在尹泽勇主持下研制成功的。为了使该型号发动机性能更加可靠,他带领课题组攻克了一道又一道技术难关,从发动机零部件到整机试车,先后完成了2000多种零部组件的工程设计,编制气动、热力、结构、强度等技术文件1000余份,开展了整机试验、零部件试验、性能考核试验数百项,累计试验数万小时。
作为专家,尹泽勇还主持制定了我国涡扇发动机型号规范作为设计及试验依据文件;主持编制了国内第一个发动机型号研制可靠性大纲;组织并参加完成选材、飞机/发动机结构及性能匹配、寿命验证试车方法等10余项关键技术攻关,为发动机的进一步改进、改型打下了坚实的技术基础。
尹泽勇在担任某型涡轴发动机及某型直升机传动系统的总设计师时,带领科研人员全身心投入,通过大量的调研、咨询、资料翻阅及潜心研究和无数次的讨论、验证、改进、再讨论、再验证、再改进,完成了最佳设计方案。随后,他又组织完成了涡轴发动机特有的动力涡轮/核心机匹配、轴流/离心组合压气机、短环回流燃烧室、小尺寸高负荷涡轮等关键技术攻关,主持开展了粉末冶金涡轮盘及单晶涡轮叶片在国内航空发动机首次工程应用的定标、分析、验证等一系列工作。
此外,他还主持设计我国最大吨位级直升机的主减速器,主持解决了3台发动机并车等关键技术,已替代同类进口产品装机交付使用,从而推动了直升机减速传动系统技术的进步。
作为总设计师,他带领广大科研人员抢时间、赶进度,向科学要效率,采用一系列先进的设计理念、设计技术和手段,最大限度地减少设计错误和不协调问题,总体、结构、强度、系统、工装、数控、工艺等各专业人员大力协同,进而大幅度缩短了发动机研制周期。发动机试验经常要做60小时、150小时持久试车和高强度疲劳试验,试验器不能停,人就更不能停。总设计师尹泽勇以身作则,与全体科研人员同甘共苦,用智慧和心血组织科研人员完成了一次又一次重大排故工作。
在发动机研制过程中,他与广大科研人员一道,以严谨的科学态度和不畏艰难的精神,坚持自行研制为主,一步一个脚印。同时,采取“请进来、走出去”的方法,结合在研究发动机中的一些关键技术难点,有针对性地邀请国外有经验的工程技术专家到所里进行项目评估、“诊断”技术难题,派员出国访问进修、考察培训,开展项目合作,大大提高了自身的研发能力。
在航空发动机强度学科发展方面,他针对发动机结构强度特点,解决了多种型号发动机及传动系统在型号研制中诸如完整转子准确应力分析等许多关于强度方面的关键难题;建立了体/壳过渡及疏/密过渡等一系列先进有限元新元素;建立了针对循环对称接触结构及各向异性单晶构件的先进分析方法;建立现代航空发动机多种强度分析先进方法。他发表的论文受到国内外有关专家注意:著名力学家、美国工程科学院院士T·H·Pian教授认为“他在计算力学及其对发动机结构的应用方面做出了重要的贡献”;俄中央航空发动机研究院副院长A·Nozhnisky教授指出,这些工作“非常有用,可简化许多复杂发动机部件结构问题的求解”。他与人合作翻译出版的国际知名学术专著6本,其中《能量原理》等4本被作为研究生教材,《有限元法》还被列入科学出版社力学名著译丛。
尹泽勇几十年如一日顽强拼搏,为航空工业的发展做出了重要贡献,对我国航空发动机研制、直升机传动系统研制及发动机强度学科发展作出了重要贡献,取得了突出的业绩,先后获得国家级二等奖2项、部级一等奖2项、部级二等奖3项。被评为国家级有突出贡献中青年专家、部级劳模、优秀留学回国人员、优秀中国博士、有突出贡献总工程师。他主编的《叶片轮盘及主轴强度分析》,对我国航空发动机强度设计经验进行了总结,形成了一套较完整的航空发动机主要构件强度、振动、寿命设计及评定体系。被视为航空发动机设计手册之一。
严谨治学甘当人梯
发动机的研制是一项庞大而复杂的系统工程,单靠一个或两个人是绝对不行的。为了使祖国的航空事业后继有人,在开展多种型号中、小航空发动机及减速传动系统研制的几十年里,尹泽勇牢记自己肩负的责任,培养出了一大批年轻同志。
他时常告诫参研人员:每当出现技术问题或故障,首先要亲临现场准确掌握好第一手资料,再从理论上进行各种可行性分析,最后在试验中得到反复验证,并举一反三,确保问题或故障能够得到有效解决。
他鼓励年轻人在研究所扎根,建功立业;给年轻人压担子,让他们独立承担课题;对于年轻人起草的技术文件,他总是认真地审阅和修改,不仅从技术上把关,也从语言、文字上把关,不放过任何一个细小的错误,耐心地给予帮助和指导;对于年轻人承担的项目,他定期进行跟踪检查,让年轻人在压力中出成绩,在研制工作中成才。为了使年轻人在研制过程中少走弯路,他总是把自己长年积累下来的经验倾囊相授,并把自己的工作方法和工作思路传授给学生,帮助他们解决实际研制中遇到的问题,取得了较好的效果。在他的严格要求和帮带下,一大批科技骨干也逐渐成为了研究所的学科带头人。他先后培养了中青年副总工程师7名,学科技术带头人7名,中青年主任、副主任设计师20余名;已培养及正在培养硕士、博士21名。
他在担任总设计师期间,还兼任北京航空航天大学、西北工业大学、南京航空航天大学、浙江大学教授和中国航空学会动力传输专业委员会主任、国防科工委航空动力项目专家委员会委员、全国高校航空航天类专业教学指导委员会委员、军工产品定型委员会专家咨询委员会委员等职,为培养、发现人才甘当人梯。
老骥伏枥志在千里
多年来,在尹泽勇的带动下,广大科研人员团结协作,顽强拼搏,扎扎实实走过了发动机研制、定型、批量生产、改进改型的全过程,掌握了一大批关键技术,也逐渐形成了一支专业技术水平精湛、工作作风优良、不畏困难、敢于挑战的“集团军”。这支“集团军”立足自身岗位,贡献着智慧与汗水,在科研这个没有硝烟的战场上,用青春和热血铸就着发动机研制的辉煌!
在参与重点型号发动机研制的30个春秋中,尹泽勇经过了多少坎坎坷坷、多少酸甜苦辣,恐怕只有他自己知道。有时,他聚精会神地俯首在计算机前,或是飞快地敲击着键盘,或是凝眉深思。有时,会议室里又传出他热烈的议论声……试验现场不管是白天还是黑夜,总能看到他忙碌的身影。面对工作成绩,尹泽勇很少提及自己,总是说,“我们是一个科研群体,航空发动机和减速系统是系统工程,是大家的共同成果,我只是做了自己该做的工作。”尹泽勇多次出国考察和学习,他的工作成就和学术水平得到国内外同行的高度评价,同行们曾多次留他在国外工作,但他不留恋国外的所谓舒适环境和优厚待遇,怀着报效祖国的赤诚之心,按期回国,回到了他所挚爱的航空科研岗位上。正如他所说:“我是中国人,我的事业在中国,我应为祖国服务”。
老骥伏枥,志在千里。如今,年过花甲的总设计师尹泽勇仍在孜孜不倦地践行着“航空报国”的理想,引领着中小航空发动机型号研制不断向前推进。他说,与国外先进技术相比,我们确实还存在不小的差距,但亦步亦趋只会使差距更大,这需要我们发扬自主创新的精神去努力拼搏。近年来,除原来负责开展的多项工作外,他带领一支年轻的团队,把目光投向极具挑战性的一些新领域,如重大疑难问题的攻关等。在某重点型号发动机就要进入首飞前60小时长试的关键时刻,发动机的一个轴承在试车时严重磨损。这一严重故障如果不及时排除将极大地影响整个型号的研制进度,也为研究所全年的奋斗目标造成了极大的威胁。为了排除故障,尹泽勇与参研人员一道,不分昼夜,连续作战,别人下班了他还没走,别人还没来上班,他已经坐在计算机旁。为了找到故障原因,他常常一边分析数据,一边查找规律,并和许多专家一道进行讨论,他几乎利用所有能利用的时间来做各种各样的计算与分析,春节期间在办公室仍然能看到他忙碌的身影。功夫不负有心人,经过多轮的计算分析,采取多方面的改进措施,该发动机轴承磨损的原因终于找到了。2006年9月28日,该发动机成功装机首飞。
展望未来,尹泽勇坚信,在国家政策的大力支持下,未来10年将是我国航空动力技术快速发展的10年。通过努力,我们有望在未来缩短与世界先进国家的差距。他将与我国航空工业战线众多的“勇士们”一起,继续在振兴航空的道路上扬帆奋进、执著向前!