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山东故事|中国兵器工业集团第五三研究所魏化震:扎根国防事业的“首席科学家”

发布时间:2019-10-23   来源:联合日报    作者:张永莉   浏览次数:

在网络上搜索魏化震,最引人注目的大概就是中国兵器首席科学家的头衔,除此之外,有关他的报道寥寥无几,由于工作需要,他的事迹鲜见于媒体。

在各国军事科技力量迅猛发展的形势下,关注和努力抢占未来军事科技制高点至关重要。军用新材料研究是军用高技术的重要组成部分,中国兵器工业集团第五三研究所总工程师魏化震以三十载光阴专注科研,作为兵器行业新材料技术的领军人物、我国高分子与复合材料领域的著名专家,扎根国防事业,专心致力于国防新材料研发,带领科研团队先后承揽并承担70余项国家级和兵器行业军用新材料重点科研项目,科研成果已在陆军、空军、火箭军、陆航等多兵种40余个重点装备型号获得成功应用,产值达到3亿元以上,有效解决了武器装备研制与发展的轻量化和热防护等关键技术,为国家和军用新材料技术发展顶层设计与技术引领作出了突出贡献。

助力军用新材料发展底色是勤于思考学习

“没有天生的天才,天才只意味着终身的斗争,所有的伟大事业都是坚持不懈的。”俄罗斯化学家门德列夫的话在魏化震身上得到极好的验证。

从小努力学习的魏化震成绩一直在学校里遥遥领先,上高一的时候就自学了高二的课程,学期结束时与高二的同学一起考试,数理化竟然都考了第一名,成了全校师生心目中的学习天才,但魏化震心里明白,这份“天才”是自己用比别人多十倍的勤奋换来的。工作以后,魏化震依然像上学时一样善于思考、勤奋学习,彻夜加班看资料、写材料是他多年不变的习惯。女儿年幼时对他的定义“爸爸最喜欢材料”,虽让他愧疚不已,道出的却是他勤勉工作的事实。

材料技术与信息技术、生物技术、能源技术,被公认为当今社会及今后相当长时间内总揽人类全局的高技术。新材料做为支撑现代工业的关键技术,也是一个国家国防力量最重要的物质基础。“军用新材料技术是现代精良武器装备的关键,是军用高技术的重要组成部分,世界各国对军用新材料技术发展都高度重视。”魏化震从事的工作主要是军用新材料研发,具体讲就是能够满足武器装备特殊工况和极端工况(如高承载、高冲击、高热流等)使用要求的高强度碳纤维、有机纤维等先进复合材料和防热隔热材料等的研究。

早些年科研条件比较简陋,实验室其实就是一个大车间,魏化震和团队成员几乎天天泡在实验室里,既做实验员,也是搬运工,经常穿着工作服搬运实验材料,脏活累活都是自己干。因为在实验室里时间最长,他的工作服总是所里最脏最破的。有时半夜三更突发奇想有新的灵感,他就会立刻起床编写方案,常常深夜跑去实验室,一个人在压机工房处理预浸料、升温设备、搬动模具进行工艺试验到天亮。

“他就是一个‘拼命三郎’。”同事们评价魏化震,“尤其是做技术策划、编写技术报告和技术攻关时,需要长时间深度思考,他经常十几个小时把自己关在办公室,不出门、不吃饭、不接电话。”“不疯魔不成活,好多次技术突破就是这样完成的。”魏化震感慨,做科研、钻技术需要一点“疯魔精神”,爱着这一行,才能把工作做到极致。

装备轻量化用高技术保证低成本

上世纪90年代初,魏化震带领团队承担某新型火箭弹发动机防热抗烧蚀关键部件研制,这是他们第一次承担重点型号配套研制任务。由于新型号射程增大,发动机恶劣的工况环境在该类装备中前所未有,部件要承受几千度高温、几十兆帕压力和高速燃气流的强烧蚀冲刷作用。而且由于该装备轻量化要求严格和要大批量列装,部件不仅厚度、尺寸受到严格限制,还必须保证低成本。“我们的弹箭武器装备不仅要‘打得远’‘打得准’‘打得狠’,还要‘打得起’。”魏化震说,低成本往往要靠高技术保证,在“薄壁”和“低成本”的前提下要满足上述高热流烧蚀冲刷和高内压载荷等极端工况条件的要求,是当时研究的难点。

纤维增强树脂基复合材料具有高比强度、高比模量和性能与功能的可设计性等特点,用于武器装备可以减轻重量,增加机动性,提高射程、威力和精度,节省能源,还可以赋予武器装备及系统部件防热隔热、阻尼减振、腐蚀防护、抗弹防护、隐身、导电、绝缘、透波及声、光、电、磁等功能特性。火箭发动机抗烧蚀部件采用的材料是碳纤维和特种玻璃纤维增强耐高温防热树脂基复合材料,关键原材料是耐高温防热聚合物树脂。在选用多种用于航天装备的树脂体系进行试验均无法满足要求的情况下,魏化震率团队进行了树脂的自主合成研制。时间紧、难度大,配方设计与工艺参数需要反复优化。“正常是一天合成一釜进行试验表征,由于赶进度,经常是一天两釜、三釜,昼夜进行。在树脂合成研制的同时,还并行开展纤维增强复合材料研制和部件制品研制,工作量很大,压力也相当大。”魏化震介绍。

那段时间,魏化震和团队成员废寝忘食,连续工作超过十几个小时成了常态。“当时正赶上我爱人做扁桃体手术,为了不耽误工作,我让她自己去做手术,晚上抽空把她接回家,又去了单位压机工房进行工艺试验。岳父母知道她做手术,就给家里打电话,可她当时说不出话,好几次接通电话就放下,给我打电话也不通,家人着急之下连夜找车到济南探望。”直到现在,一想起这事魏化震还感到惭愧,“这些年从未管过家里的事,全靠我爱人里里外外忙活,需要我时我却没有照顾好她。”

没有白出的力,没有白流的汗。经过无数次失败,无数次循环验证、反复迭代,他们自主研制出的新型树脂颠覆了“防热抗烧蚀树脂碳化率越高,抗烧蚀冲刷性能越好”的传统理论,建立了“树脂分子结构——碳化率和碳层强度与结构形貌——防热抗烧蚀性能”的影响关系,成功突破高交联密度防热树脂合成、薄壁和复杂结构部件成型等技术难题,仅用不到一年时间就通过了发动机地面点火试验。正是这次成功试验,奠定了我国中小口径弹箭武器高温、高压、高热流固体火箭发动机低成本防热复合材料的技术基础,此后我国系列远程火箭弹、XX导弹的喷管树脂基防热材料均是该材料的系列化发展。

培养高素质团队想干事能干事干成事

军工科研工作既是高强度的脑力劳动,又是高强度的体力劳动,还要承受巨大的心理压力。“军工科研要求更高,既要保证装备研制进度的‘后墙不倒’,更要保证质量与可靠性的万无一失。”魏化震认为,在当今社会喧嚣、纷扰的环境下,科技人员要力戒工作“浮躁”、心情“急躁”以及由这二“躁”造成的产品“粗糙”,做到平静心态和精雕细刻的“静心”、专心致志和心无旁骛的“净心”,追求“精”——即个人技术上的“术精”和产品上的“精品”。他不但严格要求自己,也要求团队成员努力做到深入细致、用心专一、追求完美。

要想干好本职工作,必须对从事的专业产生兴趣,魏化震说:“我经常对科研人员说的一句话就是有兴趣可以提高效率、事半功倍,会感到工作累也不累、苦也不苦、难也不难。”为了培养一支能打硬仗的高素质人才队伍,他将自己的经验与体会、方法与知识毫无保留地传授给年轻科研人员,带领的团队逐步成为一支“想干事、能干事、干成事”的高效创新团队,目前团队中已有几位国内和行业内有一定公认度的技术专家。

近年来,团队承担预先研究、国防基础科研、军品配套、XX关键材料攻关等纵向立项项目和重点装备横向配套项目几十项,总经费超过1.5亿元。在复合材料跨尺度设计、抗高过载结构复合材料、抗高热流强冲刷防热复合材料、抗冲击复合材料等方向在国内具有特色优势,同时与国内相关领域基础研究、前沿研究和基础原材料研究单位建立了良好的合作关系,更好地发挥了协同优势,为满足未来武器装备发展对该领域新材料的需求奠定了良好的技术与人才基础。

成功来自勤奋,付出终有回报。魏化震和团队先后获国防科技进步一等奖1项、省部级和中国兵器工业集团公司科技进步二、三等奖7项,其他各类奖项和荣誉10余项,获国家发明专利50余项,第一作者编写专著一部,公开发表和会议交流论文60余篇。“每次一想到我国最新一代装备上有我和团队研制的新材料和关键部件,国家和兵器行业某个新的材料技术方向是由自己策划提出,落实科研并开花结果,我就感到无比自豪。”魏化震说,这份荣誉感与自豪感是自己不敢懈怠、长期执着的动力。

优势互补协同创新积极促进军民融合发展

党的十八届三中全会把军民融合发展上升为国家战略,纳入全面深化改革总体布局加以推进,开辟了中国特色军民融合发展理论和实践的新境界。在当前军民深度融合的形势下,针对我国具有重要军事应用前景的战略性关键材料和前沿与新兴材料,如高品级碳纤维和有机纤维及复合材料、纳米材料、智能材料与结构、超材料等基础研究和关键原材料落后、工程化应用水平不高,尤其是无序竞争、恶性竞争和低水平同质化重复严重的现象,魏化震极力倡导军口单位、民口单位、高校、中科院研究院所优势互补、协同创新,呼吁建立具有实质意义的产业与技术联盟,他的团队与多家民口、民营单位组成产业链上下游联合的国家级团队,为高性能碳纤维、有机纤维和聚合物树脂等军用关键原材料的国产化自主保障作出了贡献。

科技发展带来国家实力整体提升,也决定了国家未来的高度。“在技术合作中,既要有勇于牵头、敢于担当的魄力,更要有化竞争、内耗为协同共赢的大格局和胸怀,还要有甘当配角、协作辅助、通过合作‘借船出海’的谋略。”面对欧美等发达国家对中国科技力量的打压与围堵,魏化震头脑非常清醒,近年来一直积极联合民口、民营企业和高校院所,牵头策划并论证立项6项XX材料技术攻关项目和1项XX加强计划项目等新材料重大科研项目,军、民口单位总经费接近3亿元。其中XX材料技术攻关项目由材料上下游多家单位联合攻关,对满足我国武器装备对高性能树脂、高品级纤维等基础性关键原材料应用需求,突破发达国家封锁,具有极其重要的意义。他作为科工局军品配套、强基工程论证有机材料组组长、副组长和复合材料组成员,组织国内军、民口专家提出六大军工行业配套材料发展重点和项目体系;还参与国家重大专项国防材料论证,牵头论证国防口有机纤维及复合材料、兵器行业碳纤维复合材料应用专题和兵器骨干材料体系建设;并策划、指导和组织单位“十五”至“十三五”共200余项预研和创新性项目的立项。

作为核心专家,魏化震还参与了“九五”至“十三五”兵器、国防科工局和总装备部军用新材料发展规划工作。为兵器材料规划、国防基础科研、国防关键技术、军品配套、强基工程、XX工程等国家军用新材料规划,主写120余篇专项规划报告。增加的这些工作,使魏化震一年到头往返济南、北京上百次,大多数情况是晚上赶火车,白天继续正常工作。

同时,魏化震还兼任美国材料与试验协会(ASTM)F40专委会委员,中国复合材料学会常务理事、聚合物基复合材料分会副主任委员,“中国材料与试验标准”复合材料领域委员会委员,SAMPE中国常务理事、军民两用复合材料专业委员会主任,山东硅酸盐学会和复合材料学会副理事长等30余项学术技术组织核心专家和多个高校、中科院研究所客座教授,身体力行,为学术技术交流、军民融合和国家新材料技术发展贡献力量。

侠之大者,为国为民。如今的和平年代,依然不缺少殚精竭虑、以身许国的“英雄”,魏化震就是为科技强国、科技强军默默奉献的一员。

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