原標(biāo)題:火藥王!他的“黑科技”讓中國“戰(zhàn)爭之神”制霸世界
這是一段2011年拍攝的畫面,在我國北方地區(qū)某靶場,工作人員正在為一次火炮發(fā)射試驗(yàn)緊鑼密鼓地準(zhǔn)備著。
這次試驗(yàn),與我國火炮射程、發(fā)射效率等關(guān)鍵性能的提高有著密切聯(lián)系。
畫面中出現(xiàn)的這位老人名叫王澤山,當(dāng)時已年近八十,雖然很多人并不熟悉這個名字,但這個名字背后卻有個讓國內(nèi)外敬畏的稱號——“中國火藥王”。
就是這位“火藥王”,用了60年時間,將我國的火炸藥技術(shù)提升到了世界先進(jìn)水平。
他在火炸藥方面取得的很多成果,發(fā)達(dá)國家至今仍在苦苦探索。
1月8日,他與中國疾病預(yù)防控制中心病毒病所研究員、中國工程院院士侯云德,一起獲得2017年度國家最高科學(xué)技術(shù)獎。
今天,庫叔就跟你聊聊這位“火藥王”以及他發(fā)明的神秘軍事技術(shù)。
文| 李浩然
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1
“你不是滿洲人,你是中國人”
出生于1935年的王澤山,
童年是在戰(zhàn)爭中度過的。
那時東三省早已淪陷,
日本人對中國民眾進(jìn)行“奴化教育”,
勇敢宣稱自己是中國人的大多被迫害致死。
九一八事變?nèi)哲娗终紪|北后,第一時間開始籌備教育行政的統(tǒng)制工作,公開對“滿洲國民”進(jìn)行“教化”。圖為1932年3月,偽滿洲國成立時,奉天城(今沈陽)第一小學(xué)開學(xué),黑板上寫著:“新國家成立滿洲國大同元年三月一日”。
東三省很多人就降生在這樣的洗腦環(huán)境中,
王澤山也不例外,
他從小學(xué)習(xí)的就是日語,
身旁的人說的都是,
我們滿洲人怎么怎么樣。
在這種情形下,
王澤山的父親還是悄悄跟他說:
“你不是滿洲人,你是中國人。”
在當(dāng)時,這句話如果暴露出去,
肯定會被殺頭的,
“但我父親敢于跟我說這話。”
1945年日本戰(zhàn)敗投降后,
王澤山還留著揮之不去的屈辱記憶。
他時刻想起父親冒死教育他的,
沒有國家就沒有我們,
就會做奴隸,被人欺負(fù)。
那么,怎么才能讓自己的國家富強(qiáng)?
特殊的成長環(huán)境,
讓王澤山萌發(fā)了學(xué)習(xí)軍工的夢想,
19歲那年,他放棄了留學(xué)蘇聯(lián)的機(jī)會
只身來到哈爾濱軍事工程學(xué)院,
選擇了火炸藥專業(yè)。
跟航天、導(dǎo)彈等熱門行業(yè)相比,
這項(xiàng)工作太基礎(chǔ)、太枯燥、太危險,
甚至一輩子也出不了名,
當(dāng)時根本沒人選。
正因?yàn)檫@樣,
同期20多人中,
只有他報了這個“不起眼”的專業(yè)。
2
“跟蹤仿制,永遠(yuǎn)被人所制約!”
火炸藥專業(yè)到底是干什么的?
現(xiàn)代火炸藥的鼻祖其實(shí)是中國的黑火藥,
這本來是我國古代四大發(fā)明之一。
傳說唐朝時期,
煉丹術(shù)士們將硝石、硫磺和木炭混合,
本想煉出能讓人長生不老的神藥,
結(jié)果卻煉出了火災(zāi),
火藥就這么戲劇般地誕生了。
發(fā)展到現(xiàn)代,
火炸藥已經(jīng)成了一種軍事能源,
能為火炮、火箭、導(dǎo)彈等提供能量,
從而完成發(fā)射、推進(jìn)和毀滅功能。
也就是說,沒有火炸藥,
炮彈自己是飛不出去的,
更別提打擊敵人了——
飛機(jī)離開了火炸藥,就不能發(fā)射導(dǎo)彈;
坦克沒有火炸藥,見了面也不能開炮;
離開火炸藥,現(xiàn)有的很多武器都會失去作用。
所以,雖然火炸藥不是某種具體型號的武器,
但卻是常規(guī)和尖端武器的力量之源,
是一國國防力量的重要體現(xiàn),
有時會直接影響戰(zhàn)斗的勝負(fù)。
1905年5月27日,
對馬海峽發(fā)生了一場激烈的海戰(zhàn),
史稱“對馬海戰(zhàn)”。
日本以損失3艘魚雷艇的代價,
擊沉或俘虜俄國各類戰(zhàn)艦30艘,
俄國官兵傷亡或者被俘更是達(dá)到1萬多人,
有資料顯示,
當(dāng)時俄國艦隊還在使用落后的黑火藥,
而日本艦隊已經(jīng)使用了
彼時世界上最先進(jìn)的無煙火藥。
繪畫作品中的日俄對馬海戰(zhàn)(圖源網(wǎng)絡(luò))
這種差別直接影響了雙方炮彈的射速、射程
以及發(fā)射效率,
相當(dāng)于俄國戰(zhàn)艦打日本一下,
日本戰(zhàn)艦可能就會還擊三下,
而且每一下都更穩(wěn)更準(zhǔn)更狠!
盡管不能將戰(zhàn)斗勝負(fù)的原因全歸結(jié)到武器差距,
但火炸藥對于戰(zhàn)爭的重要性,不言而喻!
隨后在兩次世界大戰(zhàn)
以及這些年規(guī)模較大的戰(zhàn)爭中,
火炸藥的作用越發(fā)明顯。
這專業(yè)聽起來這么牛,
為什么就沒人選?
因?yàn)楫?dāng)時中國的火炸藥技術(shù)太落后!
盡管現(xiàn)代火炸藥鼻祖曾誕生在中國,
但在近代幾百年的時間里,
中國的火炸藥技術(shù)卻遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于西方。
新中國成立后,
雖然我國逐漸有了自己的火炸藥研制體系,
但研究和生產(chǎn)都十分落后,
主要依靠蘇聯(lián)援建。
隨著蘇聯(lián)單方面撕毀合同,撤走全部專家,
我國的火炸藥技術(shù)研究,
一度陷入舉步維艱的境地。
此時,王澤山才剛剛參加工作不久,
沒有技術(shù)外援,也沒有先進(jìn)的研究平臺,
但這些并沒有讓他氣餒,
反而激發(fā)了他的斗志。
“跟蹤仿制,永遠(yuǎn)被人所制約,
我們必須走在國際前列!”
王澤山從基礎(chǔ)原理和理論體系構(gòu)建做起,
潛心搭建我國火炸藥專業(yè)領(lǐng)域的框架。
無論世界風(fēng)云如何變化,
他始終對這份工作一往情深、如癡如醉。
王澤山的學(xué)生每次談及恩師時總會敬佩不已:
“很長一段時間,
現(xiàn)代火藥的發(fā)展中心都在歐洲。
但到我研究火炸藥時,
讀的第一本書就是王老師的著作,
這是我國原創(chuàng)的理論著作。”
王澤山還許下了一個承諾——
一輩子只做好這一件事。
他堅信,
任何專業(yè)都可以實(shí)現(xiàn)自己的興國強(qiáng)軍夢。
庫叔在寫這篇文章的時候,
翻閱了很多材料,
但是,根本無法找到幾十年間
有關(guān)王澤山的一點(diǎn)信息。
他選擇了這一行,扎進(jìn)去,
留下一個承諾,
然后銷聲匿跡了。
這不難理解,
一方面是軍工行業(yè)較強(qiáng)的保密性,
另一方面則是王澤山就不喜歡在媒體前露臉!
他后來說:
“學(xué)術(shù)會議參加不少,
但對這種采訪不太適應(yīng)。”
面對媒體,他甚至有點(diǎn)靦腆。
3
“并沒有感覺到我的事業(yè)已經(jīng)結(jié)束!”
直到1993年,
58歲的他才帶著自己的一系列研究成果歸來,
重新出現(xiàn)在公眾視野——
他和團(tuán)隊?wèi){借廢棄火藥再利用技術(shù),
獲得國家科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎一等獎。
這是一項(xiàng)什么樣的技術(shù)呢?
眾所周知,
火炸藥在一個國家軍事實(shí)力發(fā)展中,
扮演著不可替代的重要角色,
就算在和平年代,
火炸藥的輪儲也是一項(xiàng)國防戰(zhàn)略。
因此,國庫每年會有萬噸以上的退役火炸藥。
火炸藥有毒、易燃、易爆,
怎樣處理這些廢棄火炸藥就變得很棘手。
傳統(tǒng)的處理方法是露天焚燒,
想想都可怕——
一是存在安全隱患,
二是污染環(huán)境,
三是浪費(fèi)資源。
世界各大國都在努力研究這個難題,
但火炸藥種類多、劑型復(fù)雜、風(fēng)險極大,
使得研究進(jìn)展緩慢。
上世紀(jì)80年代開始,
王澤山就帶領(lǐng)團(tuán)隊全身心地投入到了
廢棄火炸藥再利用的攻關(guān)項(xiàng)目,
下工廠、跑部隊,攻下了一道道難關(guān)。
針對不同類型的火炸藥,
他提出了資源化利用的技術(shù)途徑。
通過一系列物理和化學(xué)方法,
將一堆堆危險有毒的過期火炸藥,
變成二十余種暢銷國內(nèi)外的軍用和民用產(chǎn)品。
不僅將退役火炸藥的安全風(fēng)險
及環(huán)境污染降到最低,
還節(jié)約了銷毀費(fèi)用,
同時創(chuàng)造了非?捎^的經(jīng)濟(jì)效益。
辛辛苦苦研究了大半輩子,
王澤山已經(jīng)成了行業(yè)領(lǐng)軍式人物,
58歲也是一個快要退休的年紀(jì),
再加上國家級大獎的加持,
對于一般人來說,功成身退的時候到了,
完全沒必要頂著風(fēng)險再闖“雷區(qū)”。
但對他來說,這僅僅是一個開始。
“這個大獎對我產(chǎn)生的一個啟發(fā)就是,
火炸藥有很多問題需要搞,
并沒有感覺到我的事業(yè)已經(jīng)結(jié)束,
沒覺得榮譽(yù)已經(jīng)夠了。”
4
“必須有突破框框的能力。”
獲獎三年后的1996年,
他憑借領(lǐng)先世界的低溫度感度技術(shù),
再次獲得國家科學(xué)技術(shù)一等獎。
如果說他的第一次發(fā)明更多體現(xiàn)在民用價值,
那他隨后的研究,
則切切實(shí)實(shí)提高了我國的軍事實(shí)力。
是一項(xiàng)讓歐美都為之驚嘆的“軍事黑科技”。
火炮,被稱為“戰(zhàn)爭之神”,
打擊力和打擊面都非常驚人,
可以有效消滅敵人有生力量、瓦解敵軍意志。
但火炮在發(fā)射炮彈時,
需要通過火藥燃燒產(chǎn)生動力,
而火藥燃燒是一種化學(xué)反應(yīng),
對溫度變化極為敏感。
也就是說,
炮彈在常溫下發(fā)射還好,
如果是低溫或者高溫,
結(jié)果就不好預(yù)計了,
不定的溫度可能讓火炮“秒慫”。
對于我國這樣幅員遼闊的國家來說,
不同時間、不同地點(diǎn)的溫差較大,
有時甚至能達(dá)到八九十?dāng)z氏度,
火炮精度、彈道性能等
極易受到環(huán)境溫度的影響,
發(fā)射效率也會隨之大打折扣。
如何能讓火炮在發(fā)射時不受氣溫影響,
進(jìn)而提高作戰(zhàn)效率,
成為各國火炮發(fā)展必須解決的問題。
歐美等發(fā)達(dá)國家曾聯(lián)合研制這項(xiàng)技術(shù)多年,
他們的思路是
改變火炮本身,
即通過改變火炮內(nèi)部結(jié)構(gòu)
達(dá)到適應(yīng)溫度變化的目的,
但長期以來收效甚微。
上世紀(jì)八十年代,
王澤山?jīng)Q定換個思路,
提出通過控制火藥燃燒的方式,
解決溫度變化帶來的影響。
然而,這一想法剛一提出,
就遭到了諸多質(zhì)疑,
有人甚至認(rèn)為這種想法根本不合規(guī)律。
那些質(zhì)疑其實(shí)并不是全無道理,
火藥燃燒作為一種化學(xué)反應(yīng),
自然會受到環(huán)境溫度變化的影響,
這是眾所周知的自然規(guī)律。
更何況在三十多年前,
“科學(xué)的春天”剛剛到來,
很多科研項(xiàng)目才開始起步,
要想打破這樣的自然規(guī)律,
談何容易。
不過,
研究了幾十年火炸藥的王澤山
認(rèn)準(zhǔn)了這個方法,
“要敢于沖擊,必須有突破這種框框的能力,
你要是跟著做,就不會有突破。”
隨后的十多年里,
他和團(tuán)隊不斷嘗試,
打破原有規(guī)律,
構(gòu)建了火藥燃速和燃面的等效關(guān)系,
并發(fā)現(xiàn)了能夠彌補(bǔ)溫度影響的新材料。
如今,王澤山和團(tuán)隊發(fā)明的這種火藥,
早已裝配于我國的主戰(zhàn)坦克和火炮。
作為我國國防力量的重要組成,
這些武器的性能已經(jīng)擺脫了環(huán)境溫度的影響——
高、低、常溫,性能都一致。
火炮打得更準(zhǔn),效率也就更高。
這些看起來很普通的火藥,
傾注了王澤山和團(tuán)隊幾十年的心血,
也正是他們的努力,
讓我國火炸藥技術(shù),
在落后西方幾百年之后,
再次躍居世界強(qiáng)國的行列。
這也為我國身管武器能夠在戰(zhàn)爭中占據(jù)優(yōu)勢,
獲得戰(zhàn)爭的主動權(quán),
奠定了重要的技術(shù)基礎(chǔ)!
而國外的低溫度感度火藥技術(shù),
至今仍沒有太大突破。
“超過國外應(yīng)該說是正常的,
只要把事情做到位,
我們就能解決一些火炸藥領(lǐng)域的難題,
我們不一定要跟蹤仿制,
我們要追求更好,追求更完美。”
5
三度獲得國家科技最高獎項(xiàng)
即使退休后,
拿了兩次國家最高科學(xué)技術(shù)獎的王澤山,
也根本就閑不下來。
他不僅沒有停止研究,
反而帶領(lǐng)團(tuán)隊又完成了一個全新課題——
用新發(fā)明的裝備,
將我國火炮射程提升了20%!
王澤山發(fā)明的神秘設(shè)備,
就是模塊裝藥技術(shù)。
下圖是一個模擬裝備,
動感十足的機(jī)械,
能迅速裝填火炮或坦克發(fā)射炮彈時所需的火藥。
這樣的裝彈裝置,
能大大提高發(fā)射效率。
過去火炮使用彈丸,
發(fā)射火藥需要用藥筒,
如果打的目標(biāo)很近,
就要用小的藥筒,少裝藥,
如果打的目標(biāo)很遠(yuǎn),
就要用大的藥筒,多裝藥,
裝填十分繁瑣。
而這種模塊裝置,
打近的目標(biāo)只需用一個模塊,
打遠(yuǎn)的再增加模塊(一般是6個)即可。
這樣好在哪呢?
一是可以自動裝填,
二是機(jī)械化了,
三是提高射速,
過去可能一分鐘打5發(fā),
現(xiàn)在可能是10發(fā)
相當(dāng)于一門炮代替兩門炮!
別看這套機(jī)器運(yùn)作起來輕松自如,
其實(shí)里面蘊(yùn)含著太多技術(shù),
要想讓火藥實(shí)現(xiàn)自動裝填,
難度還是很大的,
最關(guān)鍵的技術(shù)是控制火藥燃燒,
能夠讓相同質(zhì)量、
全等模塊的火藥根據(jù)射程需要,
進(jìn)行不同程度的化學(xué)反應(yīng)。
這里面都是無數(shù)的時間和心血。
直到現(xiàn)在,
國外軍隊在火炮發(fā)射時,
仍需要通過多種模塊組合的方式
進(jìn)行計算和發(fā)射,無法進(jìn)行自動裝填,
不能保證發(fā)射效率。
而我國運(yùn)用這項(xiàng)“黑科技”,
使火炮射程提高了20%。
這么大步伐的射程提升
在世界范圍內(nèi)都是一個巨大的技術(shù)突破,
他的團(tuán)隊也第三次獲得了國家科技最高獎項(xiàng)。
6
“科學(xué)要實(shí)在,不要浮夸。”
退休之后的20年,
王澤山一刻不停歇,
哪里有問題,他就出現(xiàn)在哪,
一年的時間有半年都在出差,
冬天去最冷的地方,
夏天去最熱的地方,
目的就是為了獲得最詳盡的數(shù)據(jù)和結(jié)果。
火藥燃燒的過程相當(dāng)短,
只有大約幾十毫秒的時間,
但形成的壓力卻很大,
有時候能夠達(dá)到幾百兆帕,
實(shí)驗(yàn)中很多細(xì)微現(xiàn)象稍縱即逝,
這都需要極大的細(xì)心與耐心。
而由于火藥的易燃易爆性,
很多實(shí)驗(yàn)必須在人煙稀少的野外進(jìn)行,
這就注定了工作環(huán)境條件異常艱苦。
盡管這樣,
年事已高的王澤山從來都不待在辦公室內(nèi)
坐等實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)和結(jié)果。
有一次在內(nèi)蒙古做實(shí)驗(yàn),
室外的溫度已經(jīng)是零下26-27度,
做實(shí)驗(yàn)用的高速攝像機(jī)都“罷工”了。
可80歲的王澤山仍和大家一樣,
在外面一待就是一整天。
“我是搞科研的,在科研上不愿意使巧勁,
不追求短平快的項(xiàng)目,
科學(xué)要實(shí)在,不要浮夸。
選定目標(biāo)不要輕易放棄,
遇到問題不輕易放棄。”
王澤山不僅自己這樣做,
也時常這樣諄諄教導(dǎo)他的學(xué)生們。
2017年3月15日王澤山院士在檢測自動裝置系統(tǒng)(圖源:科學(xué)網(wǎng))
獨(dú)自一人時,
他會靜靜地躺在床上,
思考與火炸藥相關(guān)的一個個問題,
偶爾猛然起身,
拿起紙和筆記錄下一些想法。
這樣時刻不停的思考也曾讓他遭遇尷尬:
有次他在一個靶場做實(shí)驗(yàn),
吃完飯回到宿舍喝水,
一看水沒了,
他心想,這服務(wù)員簡直太勤快,
沏好的茶等著吃完飯喝,
卻被及時收拾了。
于是,他躺下來睡覺,
醒了之后突然發(fā)現(xiàn)找不到自己的包了,
再一看自己的東西都沒了,
出去上廁所回來才發(fā)現(xiàn):
睡錯屋了。
他就是這樣一個可敬又可愛的老人。
2015年9月3日,
紀(jì)念世界反法西斯戰(zhàn)爭勝利70周年閱兵儀式上,
多種中大口徑武器,
搭載著由王澤山和其團(tuán)隊研制的、
我國最先進(jìn)的火力系統(tǒng),
駛過天安門廣場。
這些武器背后,
是眾多以王澤山為代表的
科研工作者們的心血與汗水,
他們,一同在默默地守衛(wèi)著祖國四方!
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