俞鴻儒：中國基波風洞第一人

隐身戰機殲-20、“神舟”系列飛船、“東風”系列飛彈……這些耳熟能詳的國之重器橫空出世前，都曾出自同一個“搖籃”——風洞。風洞被稱作是飛行器的搖籃，能夠人工産生可控制氣流，模拟飛行器在空中飛行的複雜狀态，進而發現設計缺陷并改進。一件飛行器的成功研制，需要經過成百上千次的風洞實驗。

俞鴻儒 圖源：央視新聞

現今96歲高齡的中國科學院院士、空氣動力學家俞鴻儒，已投身風洞研究六十餘載，被譽為是中國基波風洞第一人，是高超聲速風洞創始者。

開始風洞研究之路

1928年，俞鴻儒出生于江西省廣豐縣。上世紀50年代，28歲的俞鴻儒考入中科院力學研究所，跟随導師郭永懷(郭永懷先生是大陸兩彈一星元勳，曾經擔任中科院力學研究所副所長)從事激波風洞的建造, 從此，他的人生被帶進了風洞的世界。

當時發達國家建造的高超聲速風洞需要大量的資金投入，耗電量驚人。一座大型高超聲速風洞的耗電量幾乎能夠達到一座中小型城市的耗電量。而當時的新中國經濟基礎薄弱，電力短缺，這就決定了大陸沒有辦法模仿國外風洞的發展路線。于是，郭永懷為俞鴻儒指出了研制造價低廉的激波管、發展激波風洞的研究方向。而且激波風洞的研究，當時在國際上也隻是起步階段。“沒有錢，也沒有技術，在這種情況下去試試看（能不能造出來）”，俞鴻儒回憶曾經的困難時說道。

激波管可以在極短的時間内将氣體加熱到幾萬度的高溫，而這樣的高溫，正好可以模拟高速飛行狀态下的氣流情況，試驗的耗電量卻并不高。1958年初，中國科學院力學研究所成立激波管組，年僅30歲的俞鴻儒擔任組長，帶領組員正式開始着手激波管的研究。而他面臨的第一個難題就是科研經費的短缺。為了省錢，他選擇了當時國際上已經棄用的一種驅動方式——氫氧燃燒驅動方式，但這種方式極易發生爆炸，危險程度非常高。“這個氣體不得了，一個靜電就爆炸，防不勝防。而氣體的爆炸比固體危險多了，比TNT可危險多了。”在實驗過程中，也曾多次出過事故，窗戶、門甚至房子都被炸過。但每次爆炸後，他反而會受到錢學森、郭永懷等導師的表揚。“錢學森、郭永懷考慮的是房子炸掉了可以再蓋，但不弄清楚爆炸原因，就不能更好預防。”當時錢學森、郭永懷給予了俞鴻儒極大支援，他們說：“隻要人不受傷，在失敗中摸索出經驗，發生意外了我們擔着。”是以實驗時，俞鴻儒總是号召同僚人跑老遠，房子炸了，所裡就送水泥趕快把炸的地方補上。

花小錢進行大研究

在物資困乏的時代，俞鴻儒就認為，花錢的科學家很難幹成大事，“做這種工作，還拿很多錢在幹着，那永遠沒有希望。”

在一次次反複試錯和爆炸複盤中，俞鴻儒帶領團隊“炸”出一條新路。1958年，激波風洞的核心部件、大陸第一代激波管研制成功。1969年，俞鴻儒帶領激波管組成功建成JF-8激波風洞。它的性能堪比國際大型激波風洞，造價卻極其低廉，僅花費8萬元加工費。

花小錢辦大事情，JF-8激波風洞的建成恰逢其時。當時中國研制的飛彈、火箭、人造衛星等重點型号的飛行器陸續進入到了攻堅階段，急需要大型風洞的檢驗。JF-8激波風洞為各種實驗發揮了極其重要的作用，之後在這裡淬煉過的航天器不勝枚舉。大陸的東風五号彈道飛彈就曾經在這樣一個風洞當中進行過測試。

“經驗豐富的人讀書，用兩隻眼，一隻眼看紙面上的話，另一隻看紙的背面。”這句歌德的名言被俞鴻儒記錄到筆記本上。

到了20世紀80年代，國際上再次出現了發展高超聲速工程的熱潮。為了能夠開展實驗，急需要能夠産生高達每秒3到7公裡的超高聲速實驗氣流的高寒地面實驗裝置。發達國家紛紛籌建起大型的自由活塞驅動高寒激波風洞，但是這種風洞的費用高昂，操作起來也很困難，反複性和重複性都很差。俞鴻儒則颠覆性地提出了用爆轟驅動這樣的方式來産生高寒實驗氣流。

爆轟驅動的危險性極高，這個“瘋狂”的想法遭到了一緻反對。俞鴻儒卻說：“我不怕反對。沒人反對，可能是平庸的工作。”他沒有放棄，繼續心無旁骛地搞研究。1988年，俞鴻儒在德國完成爆轟驅動的原理性實驗，回國後形成了較為成熟的爆轟驅動方法。終于，在十年之後的1998年，俞鴻儒上司建成了國際上第一座爆轟驅動高焓激波風洞JF-10。

大陸爆轟驅動技術的巨大成功，使得爆轟驅動後來成為了世界範圍内的研究熱點，而歐美國家也開始逐漸采用爆轟驅動技術來改造或者建造自己的機構風洞。

成為下一代引路人

進入21世紀，美、俄等國啟動了新一輪的高超聲速技術的研究熱潮。各國對高超聲速飛行器的速度追求越來越高，而建成可以複現飛行條件的風洞，是當時世界上急需解決的難題。國家需要，義不容辭。當75歲的俞老正準備開始新探索時，他的身體亮起了紅燈。要想将這份事業傳承下去，必須得有年輕人接過接力棒。在俞鴻儒的指導下，姜宗林團隊建成了國際首座複現高超聲速飛行條件的超大型激波風洞JF-12，實作了從“模拟”到“複現”的跨越，将有效的實驗時間提升到了世界最長時間100毫秒，風洞總長達到265米，是國際上最大、整體性能最先進的激波風洞，為大陸航空航天重大任務研制提供了關鍵支撐。

然而，當JF-12風洞獲得國家科技進步二等獎時，俞鴻儒卻堅持将自己的名字寫在了最後一位。“我要給年輕人搭建舞台，他們做完有成就感，有威望和威信，工作就好開展了。”俞鴻儒已然成為下一代風洞研究科學家的引路人。

資料來源：中國科學報、國家科技傳播中心等綜合整理

作者：劉建華

編輯：趙狄娜

稽核：龔紫陌