1月8日上午,北京人民大会堂内掌声雷动,一身戎装、满头银发的钱七虎院士在从习近平总书记手中接过2018年度国家最高科学技术奖的荣誉证书。

这位年逾八旬的老人公众并不太熟悉,60年来他一直潜心致力于发展中国现代防护工程,矢志为国铸就坚不可摧的“地下钢铁长城”。他是中国现代防护工程理论奠基人,在国内倡导并率先开展了深部非线性岩石力学基础理论,以及深部防护工程抗核武器钻地爆炸毁伤效应的研究,被授予中国首位“国际岩石力学学会会士”和国内唯一的“国际城市地下空间联合研究中心会士”。


炮火中出生矢志报国

1937年钱七虎出生于江苏昆山,那一年淞沪会战爆发,钱七虎的母亲在逃难途中的一艘小船上将钱七虎生了出来。因为在家中排行老七,所以母亲给他取名为“七虎”。

多年的颠沛流离的生涯和炮火中成长让钱七虎早早就立下了矢志报国的愿望。

1954年高中毕业后,品学兼优的钱七虎被保送到哈尔滨军事工程学院学习。

在哈尔滨军事工程学院学习期间,钱七虎以勤勉的态度、扎实的理论基础赢得了老师们的一致认可。

1961年,表现突出的钱七虎又以全优的成绩被选拔到前苏联莫斯科古比雪夫军事工程学院留学深造,并以优异成绩获得副博士学位。

四年后,完成学业的钱七虎迫不及待回到祖国,由此开启了他60年来矢志不渝为中国防护工程不懈奋斗的艰难历程。

上世纪60年代,他在防护工程抗核、常规武器效应的研究方面解决了工程孔口防护、大跨度防护门、土中浅埋结构、防护结构概率设计理论、三相饱和土介质中爆炸波传播及相互作用等一系列难点问题。

70年代钱七虎又参与到核弹的科研工作中去,为了祖国科研工作,他只能舍小家为大家,义无反顾地奔赴中国西北戈壁滩,一头扎进核弹的研制中去。

钱七虎参与研制的核弹爆炸防护工程研究是一项全新的工作,其研究对象和测试方法在中国都属首次,同时也是一项开创中国核生化防护工程的崭新学科。

那些岁月,为了保护国家机密,他和中国众多科学家一样,必须对家人守口如瓶,经常只字不提便消失好几个月。

经过数十年如一日的不懈奋斗,钱七虎建立了从浅埋到深埋、从单体到体系、从常规抗力到超高抗力的工程防护理论体系,解决了核武器空中、触地、钻地爆炸以及新型钻地弹侵彻爆炸等若干工程防护关键技术难题,多项成果处于世界领先水平,为中国铸就坚不可摧的“地下钢铁长城”立下赫赫战功。


为国筑造“地下钢铁长城”

众多周知,当今世界上最具杀伤力的武器便是核弹。一旦爆发核战争,则中国势必会面临着敌对国的核弹威胁,如何应对“利矛”核弹的威胁、建立起中国的防护工程,成为摆在钱七虎面前的一道难题。

从上个世纪70年代起来,钱七虎便立志为祖国设计打不烂、炸不毁的“钢城坚盾”。

那会儿,钱七虎受命进行空军飞机洞库门的设计时。在核爆现场,他发现飞机洞库的防护门虽然没有被严重破坏,里面的飞机也没有受损,但是防护门发生了严重变形导致无法开启。

为了解决大型防护门变形控制等设计难题,钱七虎废寝忘食,带领团队投入到攻坚会战中去。整整一年多的时间,气动试验做了几十次,次次宣告失败,但钱七虎毫不气馁。

皇天不负有心人,钱七虎的努力终于得以回报。1975年,钱七虎率领团队终于成功设计出当时中国国内跨度最大、抗力最高的飞机洞库防护门。那一年,他才38岁。

彼时,飞机洞库防护门的研制成功已经让钱七虎蜚声内外,但他并没有因此而感到满足。在钱七虎看来,随着侦察手段的不断更新、高技术武器与精确制导武器的相继涌现,防护工程的防护性能也要不断地进行提升。

为积极应对挑战,钱七虎带领团队又一次向世界难题发起挑战,进军抗深钻地武器防护的系统研究。宝剑锋从磨砺出,梅花香自苦寒来。上世纪80年代,钱七虎首次建立了我国的三自由度土中结构相互作用计算理论及防护结构概率设计理论。

90年代以来,钱七虎团队在三相饱和土介质中爆炸波的传播与相互作用、断裂构造对爆炸波参数的影响、抗侵彻炸弹的新型遮弹层研制等方面也取得了开拓性工作,为中国战略工程安全装上了“金钟罩”。

六十年如一日的坚持造就了钱七虎成为中国现代防护工程理论莫基人的重要地位。在这次荣膺国家最高科技奖之前,钱七虎及其完成的重要科技成果,就已先后获得全国科学大会重大科技成果奖、国家科技进步奖、军队科技进步奖、军队重大技术贡献奖、何梁何利基金科学与技术进步奖等多项奖励。

“作为一名军队的科学家,科技强军、为国铸盾,是我的毕生追求,也是我的事业所在、幸福所在。”钱七虎院士动情地说道。


未来地下有座“城”

从军60多年来,钱七虎为军事防护工程做出杰出贡献的同时,也一直关心研究国家的建设发展,推动科研成果服务国计民生。

1992年,钱七虎主持实施了世界最大药量的珠海炮台山大爆破。那时,偌大的珠海市只有一个不足1平方公里的小机场——三灶机场,每天只有一两个航班。当年3月,国务院批准,将机场扩大为3平方公里,并将1300米跑道加长为4000米。然而,雄踞三灶岛南端的炮台山成了机场扩建的天然障碍。

在钱七虎的领衔下,工程团队克服了土石方抛掷率、准爆等问题,还尽可能减少爆震危害。当年12月28日下午,1.2万吨炸药和数万支雷管在程控起爆器的精确控制下,分成33批,在3.8秒内逐一起爆。七八分钟后,硝烟散去。大半个炮台山没了踪影,剩下的是一大堆蓬松的土石——爆破达到了预期效果!

近年来港珠澳大桥的海底隧道建设也离不开钱七虎院士的努力。在综合考虑洋流、浪涌、沉降等各方面因素的基础上,钱七虎提出合理化建议方案,有效地解决了施工难题。

作为多个国家重大工程的专家组成员,钱七虎还对南水北调工程、西气东输工程、能源地下储备、核废物深地质处置、地下施工盾构机国产化等方面提出切实可行的决策建议,并多次赴现场提出关键性难题的解决方案。

钱七虎还前瞻性提出“未来地下城”的概念。针对当前城市地上空间利用远远跟不上人口的增长,拥堵、污染让人们患上“都市焦虑症”,钱七虎指出未来城市的发展必须要充分开发利用地下空间。

此外,钱七虎还进行城市地上地下空间一体化规划的理论体系和实践探索,先后参与组织编制全国20多个重点设防城市的地下空间规划。他主持了北京、深圳、南京、青岛等几十个城市地下空间规划的评审,提出要大力开发利用地下空间,倡导在特大城市建设城市地下快速路和地下物流系统。

面对一项项世界级国防工程的防护难题,钱七虎带领团队迎难而上,先后成功研制出中国首套爆炸压力模拟器、首台深部岩体加卸荷实验装置,并攻克困扰世界岩体力学界多年的十余项关键技术。

多年来,在钱七虎领军的团队里,70%的科研项目由年轻人担纲完成。在他的不懈努力下,中国岩石力学与工程学会首次赢得国际岩石力学学会成立近半个世纪以来的大会主办权,在国际岩石力学学会现有的9个专业委员会中,有5名中国学者担任主席。

如今,钱七虎团队打造的爆炸冲击防灾减灾国家重点实验室,已形成功能齐全的爆炸冲击防灾减灾科研平台,也发展成为实力雄厚的科技创新和人才培养基地。

老骥伏枥,志在千里。这些已是耄耋之年的老人已将目光瞄准地下空间开发利用领域,以及与其相关的深部岩石力学研究。



2019年01月08日

刘永坦: 用40年坚守筑起中国“海防长城”

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