《科技创新与品牌》杂志社封面报道 Cover Report

钱七虎: 铸就国防之盾,铸牢 “地下长城”

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1月8日,首都北京,人民大会堂。万众瞩目中,一位满头白发的老人从国家主席习近平手中接过2018年度国家最高科学技术奖证书。

这是共和国科技领域的最高荣誉。那一刻,人民大会堂掌声如潮,为这位82岁高龄的“铸盾先锋”响起。

他就是钱七虎,我国现代防护工程理论的奠基人、防护工程学科的创立者、防护工程科技创新的引领者,防护工程和岩石力学专家,中国工程院首届院士,陆军工程大学教授。铸盾60年,他用毕生心血,为我国铸就坚不可摧的“地下钢铁长城”立下了不朽功勋。

1937年10月,在一艘小船上,一个小生命呱呱坠地。那时,谁也不曾想到,80多年后,他能够成为我国防护工程领域的领军人物,最终站上国家最高的领奖台。

天将降大任于斯人也,必先苦其心志,劳其筋骨。

童年这个词对于钱七虎来说,并没有美好的回忆,而是充满了枪声炮火,饱受战乱带来的困扰。解放后,依靠政府的助学金,钱七虎完成了中学学业。强烈的新旧社会对比,在他心中深深埋下了矢志报国的种子。

中学毕业后,钱七虎放弃了出国深造的机会,留在了国内。1954年8月,钱七虎高兴地迈进了哈尔滨军事工程学院的大门,成为哈军工组建后招收的第三期学生。

“一个人活着为了什么?”军校的第一堂革命人生观课让钱七虎至今记忆犹新。学校的预科主任对他们说:是为了保护人民的生命财产安全,是为了保家卫国、建设钢铁长城。当兵不是为了升官发财,不是为了谋出路,是为人民服务的。“那是我第一次感受到军队的这种博大情怀,听了很振奋,记得很牢。”钱七虎告诉记者。

入校不久恰遇松花江洪涝灾害,学校领导带领他们投入防汛。全校的干部、学员扛大包、睡堤坝,上下一致,团结一心,千方百计地保护人民群众的生命财产安全。“这件事对我影响很大,它教会了我在人民碰到困难时军人应该怎么做,也让我切身感受到人民军队确实是为人民服务的。” 钱七虎回忆说。

1960年,以全优的成绩从哈军工毕业后,组织决定,选派钱七虎到前苏联莫斯科古比雪夫军事工程学院攻读副博士学位。

面对迟到了6年的苏联留学,钱七虎这次显得格外平静,这时的他更加明确了自己担负的使命。

1965年,钱七虎学成回国,获得工学副博士学位。根据组织安排,钱七虎担任了原西安工程兵工程学院教员。从那时起,为国家铸就坚不可摧的“地下钢铁长城”,就成了他毕生的事业追求。

上世纪70年代初,我国面临严峻核威胁的国防环境。在钱七虎看来,“世间万物,相生相克,有矛必有盾。”如果说核弹是对付敌对军事力量的锐利的“矛”,那么防护工程则是一面坚固的“盾”。

“防护工程是我们国家的地下钢铁长城,‘矛’升级了,我们的‘盾’就要及时升级。” 从那时起,为国设计打不烂、炸不毁的“钢城坚盾”成了他未曾动摇的目标。

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在实验室进行科研项目数据分析


后来,钱七虎受命进行空军飞机洞库门的设计,为了找准原有设计方案存在的问题和原因,他专门到核爆试验现场调查研究。

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2014年,指导地下工程现场建设


但凡有成就的科学家,往往有着敏锐独到的眼光。钱七虎就是这样,在核爆现场,他发现飞机洞库的防护门虽然没有被炸坏,里面的飞机也没有受损,但是防护门发生了严重变形导致无法开启。

“门打不开、飞机出不去,就无法反击敌人。必须找出问题,进一步优化设计方案。”钱七虎首先想到的是改良传统手算模式,使用先进计算理论和设备。在没有可借鉴先例的前提下,解决了飞机洞库门的计算问题,这在当时属国内首创。

钱七虎利用有限单元法进行工程机构的计算,解决了大型防护门变形控制等设计难题。为了缩短防护门的启闭时间,他创新提出使用气动式升降门方案。面对厚重的大型防护门,试验一次次宣告失败。钱七虎说:“气动试验做了几十次,用了整整一年时间。失败了总结一下,就接着准备下一次试验,每一次试验过程都是学习提高的过程。不知道的东西经过总结学习变成知道的,那真是十分愉快的事情。”

那段时间,他经常睡在办公室。历时2年多,钱七虎成功设计出当时国内跨度最大、抗力最高的飞机洞库防护门。那年,他38岁。

“矛”与“盾”总是在攻防对抗的进程中不断碰撞出新的“火花”。随着侦察手段的不断更新、高技术武器与精确制导武器的相继涌现,防护工程在高度透明化的战场中,常常是“藏不了、抗不住”,特别是世界军事强国开始研制精确制导钻地弹,给防护工程造成了巨大威胁和挑战。

为此,钱七虎决定勇敢进军抗深钻地武器防护的系统研究。通过调查研究已解密公开的前苏联地下核试验等大量资料,经过近千次细致的推导计算,他创造性地提出了建设深地下防护工程的总体构想,并带领团队开始了艰难的跋涉。

功夫不负有心人。经过长达10多年的研究,他和团队攻克了一个个难关,构建了破碎区受限内摩擦模型,研究了地冲击诱发工程性地震的不可逆运动规律和深部施工灾变孕育演化机理,为抗钻地核武器防护工程的设计与建设提供了理论依据,也为我战略工程安全装上了“金钟罩”。

师之大者,为国为民。

1992年12月28日,珠海三灶岛。被媒体誉为“亚洲第一爆”的炮台山爆破即将开始引爆。

钱七虎作为这场爆破的主持者,他既充满信心,也有些许忐忑。他深知,这场爆破工程的难度是前所未有的:爆破总方量1085万立方米,50%的土石方要一次性定向抛入大海,50%的土石方要松动破碎;把半座山扔进大海,需要上万吨炸药,还要确保山外600米和1000米两处村庄安全,房屋不得倒塌。

时针指向13时50分。随着爆破工程现场总指挥一声令下,霎时间,1.2万吨炸药和数万支雷管在程控起爆器精确控制下,分成33批,在38秒内逐一起爆,其爆炸当量相当于二战时期美国投放广岛原子弹的60%。远远望去,炮台山在抖动中先后被切成三段,每段山体又一片一片被削抛向天空,掷入大海,宛如天女散花,又似蛟龙入海,蔚为壮观。

爆破成功,达到预期效果!一时间,在我国爆破领域引起了轰动,军地领导、科研单位纷纷发来贺电。

炮台山的成功爆破,被媒体称为“亚洲第一爆”,时至今日仍保持着世界最大直列条形装药工程爆破当量的爆破纪录。这一爆不仅吹响了珠海特区改革前进的新号角,同时也开辟了我国爆破技术新的应用领域,为城市的快速建设发展增添了新动力。

“前进,就要走前人没有走过的路!”钱七虎从军60多年,为军事防护工程做出了杰出贡献。同时,他的科研触角还不止于此。

 “19世纪建了很多桥在地面上,20世纪在地面上修了很多高层建筑,那么21世纪将是地下空间开发利用的世纪。”本世纪初,钱七虎在全国政协会议上交出了城市发展向地下延伸的提案。作为我国最早的一批推动者,他预见到未来将会是新型多元的城市空间。

作为多个国家重大工程的专家组成员,他在港珠澳大桥、南水北调工程、西气东输工程、能源地下储备、核废物深地质处置、地下施工盾构机国产化等方面提出了切实可行的决策建议,并多次赴现场提出关键性难题的解决方案。他还进行了城市地上地下空间一体化规划的理论体系和实践探索,先后组织编制了全国20多个重点设防城市的地下空间规划。

老骥伏枥,志在千里。耄耋之年的钱七虎仍以满腔热情履行着自己作为中国工程院院士的职责。他积极为决策部门出谋献策,共向国家部委提交27份研究报告和提案。

“做科研工作,不能仅仅着眼当下看得见的事情,更应该站在国家的全局进行前瞻思考,哪些事情对国家和人民有利,我们的兴趣和爱好就要向哪些事情聚焦。”谈及自己的经历,钱七虎斩钉截铁地说道。

“作为一名科技工作者,只有始终不忘初心、心怀感恩,把个人理想与党和国家的需要、民族的前途命运紧密联系在一起,才能有所成就、彰显价值!”站在国家最高科学技术奖领奖台上,回顾自己八十余年的人生岁月,从亲身经历被侵略欺凌的旧社会,到满怀激情跨入中华民族伟大复兴的新时代,从切身感受国家翻天覆地的沧桑巨变,到无数次在个人志愿与组织需要时的无悔抉择,钱七虎道出了自己的深切感受。