他讓中國(guó)軍機(jī)壽命延長(zhǎng)至三倍 | 高鎮(zhèn)同

高鎮(zhèn)同

1928年11月15日—2025年1月21日

中共黨員，中國(guó)科學(xué)院院士，我國(guó)飛機(jī)結(jié)構(gòu)壽命可靠性領(lǐng)域的開(kāi)拓者與奠基人，北京航空航天大學(xué)航空科學(xué)與工程學(xué)院教授。

高鎮(zhèn)同創(chuàng)建了我國(guó)的結(jié)構(gòu)疲勞學(xué)科，提出了結(jié)構(gòu)壽命可靠性理論，在飛機(jī)結(jié)構(gòu)疲勞領(lǐng)域取得了開(kāi)創(chuàng)性成就；他與廠所合作建成的現(xiàn)代化飛機(jī)結(jié)構(gòu)壽命可靠性專(zhuān)家系統(tǒng)已成功應(yīng)用于我國(guó)殲擊機(jī)、強(qiáng)擊機(jī)、轟炸機(jī)等二十余種機(jī)型、數(shù)千架飛機(jī)定壽延壽。

今天是他誕辰97周年，我們一起紀(jì)念。

1998年，陜西某試驗(yàn)基地，一架運(yùn)-8運(yùn)輸機(jī)正在接受“極限考驗(yàn)”。當(dāng)載荷加到108%時(shí)，機(jī)翼根部應(yīng)聲而斷——數(shù)據(jù)與預(yù)測(cè)完全吻合。這場(chǎng)完美控制的“破壞”，標(biāo)志著中國(guó)飛機(jī)定壽技術(shù)達(dá)到全新高度。一位70歲的科學(xué)家站在試驗(yàn)現(xiàn)場(chǎng)，平靜地記錄下這個(gè)期盼已久的數(shù)據(jù)。他，就是高鎮(zhèn)同——那位讓中國(guó)軍機(jī)壽命延長(zhǎng)至三倍的“定壽人”。

一次慘痛的飛機(jī)事故后

1970年，河北邯鄲一架直升機(jī)墜毀，7名戰(zhàn)士全部遇難。經(jīng)調(diào)查，事故原因是“軸頸疲勞斷裂”。時(shí)年42歲的高鎮(zhèn)同，作為事故調(diào)查組的成員，直面了這場(chǎng)因飛機(jī)結(jié)構(gòu)疲勞引發(fā)的悲劇。這次慘痛的事故，讓他立志要攻克飛機(jī)定壽延壽的難題。

“飛機(jī)定壽、延壽工作已刻不容緩。面對(duì)如此嚴(yán)峻的形勢(shì)，國(guó)家需要就是個(gè)人志愿。”高鎮(zhèn)同沒(méi)有絲毫猶豫，毅然接下了這個(gè)看似不可能完成的任務(wù)。

當(dāng)時(shí)，新中國(guó)自產(chǎn)的上千架飛機(jī)都未進(jìn)行壽命評(píng)定，使用中存在巨大盲目性。而要為1架飛機(jī)“定壽”，歐美國(guó)家通常需要5架飛機(jī)進(jìn)行試驗(yàn)，而中國(guó)由于經(jīng)費(fèi)限制，只能提供1架。

要用1架飛機(jī)的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，得到與5架飛機(jī)試驗(yàn)同等可靠的安全壽命數(shù)值，面對(duì)這一困境，當(dāng)時(shí)普遍的結(jié)論是：要完成任務(wù)，簡(jiǎn)直就是天方夜譚。

高鎮(zhèn)同所寫(xiě)的飛機(jī)失事與飛機(jī)壽命的關(guān)系

來(lái)源丨中國(guó)科學(xué)家博物館

攻克“無(wú)解之題”

然而，高鎮(zhèn)同和他的團(tuán)隊(duì)偏要挑戰(zhàn)這道“無(wú)解之題”。面對(duì)匱乏的試驗(yàn)條件，他們選擇用超常的耐心與嚴(yán)謹(jǐn)來(lái)彌補(bǔ)。在簡(jiǎn)陋的實(shí)驗(yàn)室里，他們?nèi)諒?fù)一日地守候在實(shí)驗(yàn)設(shè)備旁，進(jìn)行著成千上萬(wàn)次的加載、卸載循環(huán)測(cè)試。

這不僅僅是對(duì)耐力的考驗(yàn)，更是一次理論與方法的創(chuàng)新。高鎮(zhèn)同創(chuàng)造性地將數(shù)理統(tǒng)計(jì)理論與疲勞機(jī)理研究深度融合，從海量的、看似離散的單一飛機(jī)試驗(yàn)數(shù)據(jù)中，去尋找共性的、可復(fù)現(xiàn)的規(guī)律。

經(jīng)過(guò)長(zhǎng)達(dá)20余年的潛心鉆研，到20世紀(jì)90年代，高鎮(zhèn)同與團(tuán)隊(duì)成功構(gòu)建起一整套獨(dú)具中國(guó)特色的飛機(jī)結(jié)構(gòu)壽命可靠性評(píng)定理論體系。這套理論，猶如一把精準(zhǔn)的“尺子”，使得基于單機(jī)試驗(yàn)數(shù)據(jù)科學(xué)預(yù)測(cè)整個(gè)機(jī)群壽命，從夢(mèng)想變?yōu)榱爽F(xiàn)實(shí)。

高鎮(zhèn)同（左）在實(shí)驗(yàn)室工作

來(lái)源丨中國(guó)科學(xué)家博物館

讓軍機(jī)壽命延長(zhǎng)至三倍

1998年，陜西某山區(qū)，國(guó)產(chǎn)運(yùn)-8運(yùn)輸機(jī)正在進(jìn)行關(guān)鍵的疲勞試驗(yàn)。在高鎮(zhèn)同指導(dǎo)下，載荷施加到107%時(shí)，機(jī)體開(kāi)始作響；到108%時(shí)，機(jī)翼根部精準(zhǔn)斷裂——試驗(yàn)圓滿(mǎn)成功。

經(jīng)此一役，運(yùn)-8的疲勞壽命從1.2萬(wàn)飛行小時(shí)提升至2萬(wàn)飛行小時(shí)，使用壽命大幅提升。到高鎮(zhèn)同退休時(shí)，中國(guó)數(shù)千架軍機(jī)的單機(jī)使用壽命已從1000多小時(shí)延長(zhǎng)至3000小時(shí)，達(dá)到原來(lái)的三倍?？哲娂夹g(shù)部門(mén)鑒定：經(jīng)濟(jì)效益達(dá)數(shù)百億元，為保障部隊(duì)?wèi)?zhàn)斗力和飛行安全作出了歷史性貢獻(xiàn)。

更令人驚嘆的是，應(yīng)用高鎮(zhèn)同方法“定壽”的運(yùn)-7、運(yùn)-8等飛機(jī)，在100余條航線(xiàn)上飛行數(shù)百萬(wàn)小時(shí)，30余年未發(fā)生一起疲勞破壞事故。高鎮(zhèn)同所創(chuàng)立的“疲勞統(tǒng)計(jì)學(xué)”，不僅為我國(guó)該領(lǐng)域奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)，更獲得了國(guó)際同行的高度認(rèn)可。

如今，當(dāng)殲-20翱翔天際，當(dāng)國(guó)產(chǎn)大飛機(jī)飛向世界，這些大國(guó)重器的背后，都有他打下的堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)——那是一套讓中國(guó)軍機(jī)飛得既遠(yuǎn)又安的科學(xué)標(biāo)準(zhǔn)，是一位科學(xué)家用畢生堅(jiān)守為祖國(guó)鑄就的安全防線(xiàn)。

高鎮(zhèn)同（左二）指導(dǎo)轟炸機(jī)全機(jī)疲勞試驗(yàn)

來(lái)源丨中國(guó)科學(xué)家博物館

科學(xué)家說(shuō)：

高鎮(zhèn)同說(shuō)：“生活的經(jīng)歷表明：干任何事只要‘鉆’進(jìn)去，興趣便油然而生，樂(lè)以忘憂(yōu)?！?/p>

“想干好一件事，要有三力：動(dòng)力、智力、毅力?！备哝?zhèn)同常用這句話(huà)勉勵(lì)學(xué)生。

審核專(zhuān)家：周廣剛 中國(guó)石油大學(xué)（北京）理學(xué)院副教授

參考文獻(xiàn)：

[1] 一門(mén)六院士！96歲高鎮(zhèn)同院士逝世，他為我國(guó)數(shù)千架飛機(jī)延長(zhǎng)了生命.清華校友總會(huì),2025-01-23.

[2] 記都昌籍中科院院士高鎮(zhèn)同.都昌縣人民政府,2023-04-12.

[3] 高鎮(zhèn)同：胸懷航空救國(guó)志，三尺講臺(tái)育良才.北京航空航天大學(xué)官網(wǎng).

[4] 淚別！北洋學(xué)長(zhǎng)高鎮(zhèn)同院士和他堅(jiān)守的“航空夢(mèng)”.天津大學(xué),2025-01-23.

[5] 高鎮(zhèn)同傳.科學(xué)出版社,2025.

中國(guó)科學(xué)家博物館出品

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