高镇同:“永远不知疲劳”的“结构疲劳”专家(2)

当时发达国家是每个机种提供5架飞机做实验,而我国由于经费的限制,只能提供一架。高镇同他们要用一架飞机的试验数据得到与五架一样的安全寿命数值,而每架飞机每次飞行的环境、起落的力度、飞行员驾驶习惯的不同,导致同一个型号中每架机体的寿命年限也长短不一。这听起来简直是天方夜谭般的任务。

北航老主楼一层,有两间疲劳实验室。怀着强烈报国心的高镇同在这里一遍遍测试飞机构件的“疲劳寿命”,拿着放大镜仔细端详构件孔洞因疲劳断裂的演化过程。

这成为高镇同一生不懈奋斗的目标。

在高镇同指导下,我国航空系统18家单位实施了一系列测试工程,经过10余年努力,不仅为我国飞机定寿、延寿和结构可靠性设计提供了基础数据,还培养了一批疲劳领域专家学者。

“在高先生指导下,我们从70年代起采集了我国独有的400万亿个数据,提供了大数据和技术支撑。”高镇同的学生、飞机寿命与结构可靠性专家闫楚良院士说。

高镇同不断攻克技术难关,解决了疲劳强度概率分布的世界性难题,形成了中国专有的飞机结构寿命预测理论,到1993年,我国数千架相关飞机的使用寿命已经从1000多个小时延长至3000小时。1995年,飞机定寿延寿技术获国家科学技术进步一等奖。

1998年的一天,陕西某地山区,国产中型运输机“运八”疲劳试验现场。在高镇同指导下,对飞机的载荷施加到107%时,开始吱呀作响；加到108%时,机翼根部整个断裂,控制精准。通过试验,“运八”的疲劳寿命从过去1.2万飞行小时、8000个起落,提高至2万飞行小时、1.1万个起落,使用寿命大幅提升。

数据显示,应用高镇同所创方法进行定寿、延寿的数量庞大的国产“运七”“运八”等系列飞机,在100余条航线上飞行了数百万小时,30余年结构从未发生疲劳破坏事故。

空军航空技术装备可靠性办公室对高镇同的研究成果给予了高度评价:“高镇同院士创建的飞机结构寿命可靠性评定理论与美国等一些技术发达的国家相比具有原创性和先进性。研究成果用于指导我国飞机定延寿至今已30余年,与众多厂家合作完成的歼击机、轰炸机、客机、运输机、直升机等20余个机型数千架飞机结构的定寿和延寿,经济效益已达数百亿元……更为重要的是将我国数千架军机的单机使用寿命从1000多小时延长至3000小时,为保障部队的战斗能力和飞行安全作出了历史性重大贡献,军事和社会效益巨大。”

2018年,90岁的高镇同退休。永不停歇的他,被人们誉为“永远不知疲劳的结构疲劳专家”。

“实践表明,定寿定得准、维修到位、管理得当,飞机才飞得安全。”谈起这些成绩,高镇同很欣慰,“我这辈子没有白干。”

“高先生在疲劳试验方面是国内‘第一把手’。他搞什么都很严谨,80多岁了还和学生一起搞科研。”82岁的南京航空航天大学教授、中国超声电机奠基人赵淳生院士说,“他的研究不仅局限于飞机,还带动了桥梁、汽车等方面的疲劳研究。”

高镇同的原创性成果也收获了国际结构疲劳领域专家的赞誉。他80岁大寿之际,美国密歇根大学教授Jwo Pan特意写信表达敬意:“以您所取得的研究成就,当属21世纪结构可靠性研究领域最有影响力和世界领先的科学家之一。”

校苑耕耘六十春

“努力使学生超越自己”

一个人遇到好老师是人生的幸运,一个学校拥有好老师是学校的光荣,一个民族源源不断涌现出一批又一批好老师则是民族的希望。

北航有2200多位专任教师、20多位院士。2017年10月28日,北航首届“立德树人成就奖”颁给89岁的高镇同。

“40位评委一致推荐高先生。”北航人事处处长谭华霖说,“高先生数十年如一日传道授业、辛勤耕耘,是名副其实的塑造学生品格、品行、品位的‘大先生’。”