钱七虎把防护工程作为自己的毕生研究方向,他虚心学习和吸收国外的先进理论和做法,但并不满足于做“搬运工”,而是将国外的理论和我国的地质条件紧密联系,进行研究。
经过长期研究,钱七虎建立了我国第一套“城市核毁伤分析”理论模型和方法,合理确定了新的工程抗力指标体系。由他主持制定的我国首部《城市人防工程防护标准》,获得国家人防科技进步一等奖,并在全国六十多个大中型城市的毁伤分析中广泛应用,在确保城市总体防护效能不降低的情况下,为国家节约了大量建设经费。
20世纪80年代以来,世界主要军事强国开始研制钻地核弹。这些钻地武器可穿透十多米的土层,并在地下引发热核反应,瞬间产生深达数十米的核爆坑。钱七虎敏锐地意识到,这将对我国防护工程构成极大威胁。为此,他带领团队开展了抗深钻地武器防护工程的系统研究。
功夫不负有心人。钱七虎和他的团队攻克了一个个难关,完成了若干个绝密的地下工程,为抗钻地核武器防护工程的设计与建设提供了理论和现实依据,也为我国战略工程装上了“金钟罩”。
有一次,一位中央领导在视察工作时,询问钱七虎:“我们的地下防御工程能不能抗住世界上最先进的钻地弹攻击?”钱七虎自信地回答:“我们的防护工程不仅能防当代的,还能防未来可能的战略武器打击,什么钻地弹来了都不怕!”这个回答的背后,是一位防护工程专家数十年如一日钻研努力后的坦然,也体现了一个大国工匠对于自己事业的自信。钱七虎的这番表态让中央领导吃下定心丸。
钱七虎不仅仅是防护工程的专家。作为一个有担当的科学家,他时刻关心着国家各个方面的建设发展。南京长江隧道、南水北调、西气东输、港珠澳大桥、雄安规划,这些关乎国计民生的重大工程,都倾注有钱七虎的心血。
1992年年初,国务院批准珠海机场扩建。然而,雄踞三灶岛南端的炮台山成为横亘在机场扩建工地上的一道屏障。经反复研究,当地政府决定炸掉炮台山,并向社会公开征集方案。
这是一个没人敢啃的难题。爆破的难度实在太大,全世界也很少见,而且要求一次性爆破成功。更要命的是,附近六百米的地方有两个村庄,爆破必须保证村庄的房子不能垮。
钱七虎当时担任南京工程兵工程学院院长,他主动请缨,带领团队七下珠海,现场勘查,反复试验,连续奋战。直到爆破的前一夜,他还在忙着计算各个细节,几乎整夜未睡。
爆破实施的那天,国内外媒体云集珠海。随着现场总指挥的一声令下,一万两千吨炸药和数万支雷管在程控起爆器的精确控制下逐一起爆。炮台山在阵阵轰鸣声中,刹那间被切成三段,片片山体飞向天空、抛入大海,蔚为壮观。而不远处的两个村庄却纹丝不动,安然无恙。
这次成功爆破,创造了世界爆破史上的新纪录,在相关领域引起轰动,被称为“天下第一爆”。钱七虎因此名声大振。
钱七虎一生获奖无数,但其中有一项格外特别,那就是“南京长江隧道工程建设一等功臣”。非常之奖,源于非常之功。南京长江隧道位于南京长江大桥与长江三桥之间,双线全长七千五百八十米,是世界第二大直径盾构隧道,由我国独立设计和施工。
2002年,党和国家领导人在北戴河召见了钱七虎等科学家,其间,钱七虎提出在长江上修建越江隧道。他的建议得到了采纳,两年多后,南京长江隧道纳入南京“五桥一隧”总体规划,钱七虎担任专家委员会主任。
为确保南京长江隧道施工安全,经过反复论证,钱七虎建议修改原定的沉管法方案,采取盾构机开掘隧道。当时的盾构机直径近十五米,相当于五层楼高,采用这样体型巨大的盾构机在长江河床底下开凿隧道,在全世界尚属首次。
2008年8月,正在工作的盾构机突然不动了,钱七虎立即深入了解盾构机停工的原因,寻找解决方案,不久,隧道工程再次运转,重新启程。
2010年5月,南京长江隧道全线通车。这项工程克服了地质条件复杂、透水性强、水土压力高等多项世界级难题,获得举世瞩目的成功,几乎收获了国内建筑行业的所有大奖。作为项目带头人,钱七虎被南京市委、市政府授予“南京长江隧道工程建设一等功臣”称号。
“新中国成立以来的_年,我国取得了举世瞩目的成就。为祖国铸就坚不可摧的‘地下钢铁长城’,是我毕生的追求。今后,我将继续在防护工程领域潜心研究,在为国铸盾的道路上不懈冲锋!”走下观礼台,钱七虎激动地说道。
为战略工程装上“金钟罩”
上世纪70年代初,戈壁深处一声巨响,荒漠升起一片蘑菇云……当人们欢呼庆贺之时,一群身着防护服的科研人员迅速冲进核爆中心勘察爆炸现场,钱七虎便是其中一员。
“世间万物,相生相克,有矛必有盾。”当时,我国面临严峻的外部威胁,在钱七虎看来,如果说核弹是对付敌对军事力量锐利的“矛”,那么防护工程则是一面坚固的“盾”。
那年,他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,他专门到核爆试验现场调查研究。在核爆现场,他敏锐地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。那时,有限单元法作为一种工程结构问题的数值分析方法刚刚兴起,他决定用这种方法解决飞机洞库门的计算问题,这在当时属国内首创。
辗转多方协调,钱七虎借来大型晶体管计算机,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。
历时两年多,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。
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。
“‘矛’升级了,我们的‘盾’就要及时升级。”经过长达10多年的研究,他和团队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,也为我国战略工程安全装上了“金钟罩”。
“在此后的瘦西湖隧道建设过程中,钱七虎院士曾经六下扬州,察看工程进展,帮助解决施工过程中遇到的各种难题,同时参与瘦西湖隧道工程的专家验收。”余郁说,钱七虎院士等专家的加盟,为瘦西湖隧道高速、高质建设提供了保证。2014年9月19日,4.4公里长的瘦西湖隧道建成通车。这项工程也创造了多项“世界之最”。
在专家指导下,瘦西湖隧道施工注重“绿色施工”,建设方中铁十四局组织专家开展《蜀冈-瘦西湖风景区黏土地层泥水处理绿色环保关键施工技术》重大课题立项攻关,同时在施工扬尘、噪声控制、光污染控制等方面采取科学、全面的综合治理措施,使各项控制指标均达到国家要求,由于在工程文保、环保、水保等方面的优秀表现,在中国建筑业协会公布的2013年第三批“全国建筑业绿色施工示范工程”名单中,扬州瘦西湖隧道工程榜上有名。2017年,瘦西湖隧道项目还获得了国家鲁班奖,并获得全国优秀质量管理二等奖。
钱七虎是江苏昆山人,中国工程院院士,中国著名的防护工程专家、军事工程专家、教育家,原解放军理工大学国防工程学院爆炸冲击防灾减灾国家重点实验室教授,60余载从事防护工程研究和人才培养工作,建立了我国现代防护工程理论体系,解决了若干工程防护关键技术难题,为我国防护工程各个时期的建设发展作出了突出贡献。“但鲜为人知的是,钱七虎院士曾担任瘦西湖隧道建设专家组组长,在瘦西湖隧道建设中攻克了世界性技术难题,并解决了施工过程中遇到的各种技术问题。”谈起钱七虎院士,时任瘦西湖隧道工程负责人、总工程师的市住房和城乡建设局市政建设处副主任余郁回忆。
瘦西湖隧道是新中国成立以来扬州单体投资规模最大的城建项目、工程量最大的市政工程。2011年8月21日,瘦西湖隧道修建工程在蜀冈-瘦西湖景区内破土动工。该隧道是扬州市区文昌路以北一条贯穿东西的通道,处于扬州著名景区瘦西湖及古城遗址地下,隧道全长4.4公里,其中主体隧道段长1.28公里。工程采用盾构施工工艺,单管双层,上下层各布置两条车道,直径14.5米,采用14.93米超大直径盾构机掘进施工。但让人想不到的是,2013年2月21日,盾构机在艰难行进了20米后,刀盘黏附增多、土舱及气泡舱内黏土堆积等一系列问题陆续暴露出来,导致每掘进2米需要循环36小时才能基本排出渣土,若按照这个速度掘进,即便不出任何意外,也得需要3年时间才能贯通,这显然不能确保隧道按时建成通车。“在全断面老黏土地层中推进泥水盾构,在世界上尚属首次,是一个世界级难题,无成功经验可借鉴。3月15日,指挥部邀请包括钱七虎院士在内的多名国内知名盾构专家前来‘会诊’。”俞郁说,钱七虎院士被聘为瘦西湖隧道建设专家组组长,经过专家组建议,最终确定了“瘦西湖号”盾构机的改造方案,拆除影响渣土外排的格栅、碎石机,增加4套高压冲洗水枪。
2013年4月1日上午,盾构机在停机23天后,正式恢复推进。通过对盾构机冲刷系统、泥水分离系统进一步改造,不仅解决了全黏土层盾构泥水处理这一世界级技术难题,还创造了超大直径盾构机在全断面黏土地层平均日掘进4环8米、最快日掘进6环12米的两项世界新速度。
耄耋之年的钱七虎,退休后比以前更忙碌。作为国家多个重大工程的专家组成员,他积极为决策部门出谋献策,也常常作为顾问受邀到工程一线指导项目建设。从事防护工程数十年,科研之路常常遇到很多困难。钱七虎刚回国时,国家正处于困难时期,国内对于大型防护门的变形研究尚处于空白状态。他回忆道:“当时,没有大型计算机,就用穿孔纸进行数据输入。由于穿孔机打孔不圆,经常引起停算,我后来索性进行手工穿孔。”
钱老说:“只有不畏艰难,才能攀登高峰;只有不断前进,才能有所创新。科学道路上有很多困难,人生道路上也会有很多挫折,只有把个人的志愿和理想与国家、民族的事业结合起来,正确处理个人和组织、集体的关系,才能不断前行。”
在防护工程领域,钱七虎是一个令人高山仰止的名字。然而对于名利,钱老看得格外淡薄。钱七虎被授予“国际岩石力学学会会士”称号,是第一位获此殊荣的中国专家。在他担任中国岩石力学与工程学会理事长之后,改变了中国国家小组主席由该学会理事长兼任的一贯做法,让年轻人来担任这一要职。他还主动放弃了被提名竞选国际岩石力学学会主席,把机会留给年轻人。
今年1月8日,为表彰钱七虎在我国国防和人防工程各时期建设发展中作出的杰出贡献,相关部门授予他2018年度国家最高科学技术奖。仅仅1个星期后,他就把800万元奖金捐献,用于资助西部和少数民族贫困学生上学。钱七虎的举动让很多人为之动容,但钱老自己却轻描淡写:“我今天取得的一切成就,都跟国家的培养分不开。我自己的工资已经够用了,能资助一些学生上学也算我回报社会和报答党恩。”
回顾科研生涯,钱七虎说,一个人只有把个人的理想与国家民族的前途命运联系在一起,才能有所成就。“我是经历过战火硝烟的人,我深知,国家不强,没有强大的国防,就要受欺负。跟党走,是我一生中最正确的选择。”
先生之风,山高水长……
钱七虎,男,1937年10月生,江苏省昆山市人,1960年毕业于哈尔滨军事工程学院防护工程专业,1961年至1965年在莫斯科古比雪夫军事工程学院学习,获副博士学位,回国后一直从事防护工程教学科研工作。现为中国人民解放军陆军工程大学教授、博士生导师。1994年当选中国工程院院士。获军队专业技术重大贡献奖,荣立一等功,获评“国际岩石力学学会会士”和“国际城市地下空间联合研究中心会士”。
钱七虎院士是我国著名的防护工程学家,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,为我国防护工程各个时期的建设发展做出了杰出贡献。
从20世纪60年代末以来,针对核空爆的主要威胁,钱七虎院士致力于解决战场有生力量的防护技术难题,提出了非饱和土的三自由度模型,建立了核0 荷载与土中浅埋工程结构相互作用计算理论和设计方法,研制出核0 模拟试验装置,开展了防护工程结构大规模有限元数值计算,研发了可大批量运送、快速安装的轻型折叠式野战工事,并运用系统工程理论建立了国防人防工程毁伤评估方法,有效保证了工程的总体防护效能。成果编入多项国家军用标准,出版两部专著,相关成果获1978年全国科学大会重大科技成果奖。
从20世纪90年代以来,针对新型钻地弹的快速发展,钱七虎院士展开了侵彻0 效应工程防护理论与技术研究,提出了侵彻近区介质的固体弹塑性-内摩擦-流体统一物理模型,建立了防护工程抗高速、超高速钻地弹打击计算方法,研发了新型防护材料和高抗力复合结构,成功应用于多个重要军事工程。作为项目第一完成人,获1998年国家科技进步奖二等奖。
自21世纪以来,针对- 发展新动向,钱七虎院士提出了防护工程深地下发展方向,在国内倡导并开展了深部非线性岩石力学以及防护工程抗- 钻地毁伤效应的研究,形成了分区破裂化、岩爆、大变形三者统一的深部岩石非线性力学理论,填补了深地下工程抗- 钻地0 效应的防护计算理论的空白,解决了深地下工程建设灾变防控关键技术难题。作为项目第一完成人,获2011年国家科技进步奖一等奖。
针对国家重大工程建设的安全防护需求,钱七虎院士向国家和军队提出了工程防护与信息化防护相结合、建设深地下超高抗力防护工程,以及战略通道桥隧并举、能源地下储备、防灾防空一体化发展等多项战略建议,获国家部委和军委- 批示并被采纳实施。
作为我国防护工程的领军人物,钱七虎院士创建了我国防护工程学科和学术组织,培养了50多名博士和大批高层次中青年人才,建成了国家重点学科、国家重点实验室和国家创新研究群体,推动了我国军事防护工程抗力水平与强敌- 和新型常规武器精确打击相抗衡。
钱七虎院士倾心竭力防护工程60年,具有强烈的报国情怀和使命感,治学严谨,淡泊名利,言传身教,在国内外同行中享有很高的威望。至今还经常深入国家和军队重大工程现场,以旺盛的精力和敏捷的思维辛勤工作在防护工程教学科研一线。他的严谨作风和学术思想在防护工程领域发挥了重要的引领和示范作用。
钱七虎还先后主持了北京、深圳、杭州等几十个城市地下空间规划的评审,而且他评审时坚持一个原则:对国家有利。他表示如果一个项目只是对某家企业,某个个人有力,那就不能干,他所做的就是排除干扰,挑选出对国家有利的部分。
为国铸盾60年,钱七虎先后获得过多项荣誉和奖金,而他却看淡名利,仍旧保持简朴作风,不舍得浪费一米一饭,吃不完还会打包。不仅如此,他还把自己得到的上千万奖金全部用于助学,至于提到儿女,他表示儿女自有儿孙福,靠遗产来生活是没有出息的。
钱七虎的人生,真正做到了他少年时读过的一句话:当一个人回首往事的时候,不因虚度年华而悔恨,也不因碌碌无为而羞耻。这样到了临终的时候,他就可以说:我把我的一生都献给了伟大的共产主义事业。
在炮台山创造世界爆破史上新纪录
1992年,珠海机场扩建迫在眉睫,却被炮台山拦住去路。炸掉它,是最佳方案。
消息一出,咨询者一波接一波地涌入珠海,却又一波接一波都走了。这次爆破的难度实在太大:爆破总方量超过1000万立方米;要求一次性爆破成功;一半的土石方要被定向爆破抛入大海,另一半要松动破碎;必须确保1000米内两处村庄的安全……
一筹莫展之际,钱七虎带领团队七赴珠海,反复试验,最终设计出科学可靠的爆破方案。那一年的12月28日,1.2万吨炸药在38秒内分33批精确起爆。
直到今天,被称为“亚洲第一爆”的炮台山爆破,仍保持世界最大爆炸当量的爆破纪录。
科技强军,为国铸盾。钱七虎始终放眼国际前沿,急国家之所需,制定了我国首部城市人防工程防护标准,提出并实现全国各地地铁建设兼顾人防要求;2000年,他参与撰写了我国第一部关于城市地下空间开发利用方面的专著《中国城市地下空间开发利用》。2004年,他开创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,有力促进了我国地下空间开发利用;他参与南水北调、西气东输、港珠澳大桥等重大工程的战略咨询,提出能源地下储备、核废物深地质处置、盾构机国产化等战略建议,多次赴现场解决关键性难题。
钱七虎一生获奖无数,其中一项格外特别:2010年,南京市委、市政府授予他“南京长江隧道工程建设一等功臣”称号。
非常之奖,缘于非常之功。21世纪初,钱七虎建议在长江上修建越江隧道。后来,南京长江隧道工程上马。这个工程是当时已建隧道中地质条件最复杂、技术难题最多和施工风险最大的,被称为“万里长江第一隧”。
而专家委员会主任的重担,落在了钱七虎肩上。设计单位提出采用“沉管法”的建设方案。但钱七虎调查发现,三峡等水利工程减少了长江下游泥沙含量,江底冲刷大于淤积,“沉管法”存在较大隐患。由他提议并经反复论证,盾构机开掘成为最终建设方案。
后来,钱七虎又攻克盾构机突发故障停工等一系列重大难题。2010年5月,南京长江隧道全线通车运营。当年,这项工程获鲁班奖、国家科技进步奖等10多个奖项。
科技强军、为国铸盾。其中获提名的中国工程院院士钱七虎就是江苏昆山人,也是原解放军理工大学国防工程学院爆炸冲击防灾减灾国家重点实验室教授。每年,他都会回到家乡,回到母校,参与各项教育和公益活动。
生于乱世,从小立下报国之志
1937年,淞沪会战爆发。钱七虎在母亲逃难途中出生,因为排行老七,取小名七虎。亲历从旧中国到新中国的跨越,“落后就要挨打”成为钱七虎刻骨铭心的记忆,也在他心中埋下了矢志报国的种子。
1954年,钱七虎高中毕业。作为上海中学的优秀毕业生,他本可以公派前往苏联深造,但此时哈尔滨军事工程学院(以下简称“哈军工”)向他伸出了橄榄枝,钱七虎毅然选择了后者。
哈军工设置有空军、炮兵、海军、装甲兵、工程兵等五个系,其中工程兵系被认为“整天与黄土打交道”,最不受学生欢迎。当时每个人需填报三个专业意向,钱七虎填报了空军系、海军系和工程兵系,最后被工程兵系录取,从此与防护工程结缘。
上世纪六十年代,我国面临严峻的核威胁环境,如何设计一个能够抵御原子弹爆炸威力冲击的地下飞机洞库门,成为钱七虎科研生涯面临的第一个挑战。为了找准原有设计方案存在的问题,钱七虎决定冒着核辐射的危险深入核爆试验现场。他发现,核爆后飞机洞库门没有被炸毁,飞机也没有受损,但防护门出现了严重变形,无法开启。而要解决这个问题,必须精确地计算变形。
为提高计算精度,钱七虎决定尝试采用计算机进行计算。当时这种计算法刚刚兴起,没人指点,钱七虎自己翻译整理出了十多万字的外文资料,啃下了一本天书般的上机手册,还学会了计算机编程。前后两年时间,历经数十次实验失败,钱七虎带领团队反复探索,最终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。他出版的防护工程专著,获得了1978年全国科学大会重大科技成果奖。
1994年,钱七虎当选为第一届中国工程院院士。
七虎是著名的防护工程专家。男,1937 年 10 月出生,江苏昆山人。
1960年毕业于哈尔滨军事工程学院。 1961年留学前苏联, 1965年获莫斯科古比雪夫军事工程学院副博士学位。 1980 年任工程兵工程学院副教授,1986 年任教授。1983年至1996年担任工程兵工程学院院长,1988年被授予少将军衔。现任中国人民解放军总参军事科学技术委员会常务委员,解放军理工大学教授,技术一级,文职特级,负责防护工程博士后流动站及博士点指导工作。党的十二大代表,八届、九届、十届全国__委员,国务院学位委员会土木工程学科评议组召集人和军队科技进步奖专家评审委员会副主任、全军指挥自动化专家委员会委员。 1994 年当选中国工程院首届院士,曾担任中国工程院土木、水利与建筑工程学部副主任和工程管理学部副主任。现为中国土木工程学会常务理事、防护工程分会理事长,中国岩石力学与工程学会理事长,中国爆破工程协会名誉理事长,国际城市地下空间联合研究中心亚太区主任,国际岩石力学学会副主席。清华大学、浙江大学、东南大学、重庆大学等校兼职教授,东华理工学院名誉院长,山东科技大学土木工程学院名誉院长,总装备部科技委顾问,军委空军、海军、总装二十一基地科技顾问。 1990年2月被聘为同济大学兼职教授。
长期致力于国家安全领域先关科技的教学与研究工作,解决了冲击波作用下的土与结构动力相互作用、防护结构概率设计理论及地质断裂构造对爆炸应力度的影响等一系列重大问题,并开创了工程兵工程保障及我国人防工程领域的软科学研究。多次参加军事防护工程的重大科技攻关,解决了孔口防护、地下机库大跨度防护门、帆布工事、土中浅埋结构等难点的计算与设计问题。1993年和1997年,其教学成果两次被评为全军优秀教学成果一等奖。其科研成果先后获国家科技进步二等奖1项及国家科技进步三等奖1项、全国科学大会重大科技成果奖1项、军队科技进步一等奖1项、国家人防科技进步一等奖1项和军队科技进步二等奖4项。发表上百篇学术论文和9本专著。
1990年被授予全国高校先进科技工作者称号,并被批准为国家级有突出贡献的中青年专家。1995年作为总参系统的唯一代表被选为全军爱国奉献优秀干部事迹报告团成员。1999 年获四总部颁发的中国人民解放军专业技术重大贡献奖。
曾多次主持、参加过国家大型工程项目的设计方案评审、论证和指导工作。参加过中共中央西北局防护工程及山西吉县黄河水下战备公路隧道设计工作。参加了西气东输管道穿越长江、广州市地铁公园前站、青藏高原风火山隧道、大坂山隧道等工程的方案审查及成果鉴定工作。担任过珠海炮台山大爆破工程总指挥。主持过珠海海关地下工程、深圳地铁车站设计、南京玄武湖水下隧道、杭州西湖湖滨水下隧道、上海黄浦江外环线、复兴东路、大连路等越江隧道、青岛-黄岛越海隧道、南京长江越江隧道、武汉长江越江隧道、上海-祟明岛长江越江隧道、西气东输管道工程等重大工程的评标工作和设计方案审查工作。现担任国家南水北调工程专家委员会成员、国家地下能源储备工程专家组成员、南京长江隧道工程专家委员会主任、武汉及上海沪祟隧道工程专家委员会成员。
“世间万物,相生相克,有矛必有盾。”那个年代,我国面临严峻的核威胁环境。在钱七虎看来,如果说核武器是锐利的“矛”,那么防护工程则是一面坚固的“盾”。
那是20世纪70年代初的一次核试验,随着戈壁深处的一声巨响,荒漠升起一片蘑菇云……当人们欢呼庆贺之时,一群身着防护服的科研人员迅速冲进了核爆中心勘察爆炸现场,钱七虎便是其中一员。
“我有任务,走了。”在那些不分昼夜、紧锣密鼓工作的日子里,钱七虎和很多从事绝密工程的科学家一样,临走时只能给家人留下这句话。
离家那一年,钱七虎受命进行空军飞机洞库门的设计。为了准确找出原有设计方案存在的问题和原因,他专门请求到核爆试验现场调查研究。
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。那个时候,有限单元法作为一种工程结构问题的数值分析方法刚刚兴起,他决定用这种方法解决飞机洞库门的计算问题,这在当时属国内首创。
当时先进的计算设备是晶体管计算机,自己单位还没有。辗转多方协调,钱七虎联系到国内少数几个拥有大型晶体管计算机的科研单位借用。刚开始,面对从未接触过的巨型计算设备和天书似的上机手册,整个团队一时间有些束手无策。此前,钱七虎自学了计算机基础理论,但从没有上机操作过。于是,他把自己关在房间里啃这本“天书”。两天后,当他再次站在团队成员面前,说的第一句话却是:“可以上机操作了!”两天时间,他不仅看懂了,而且准备着手编写大型防护结构的计算程序。
“当年,大型的计算机只有航天部门有,因为工作时间人家也要排算,我们的使用时间就是他们的吃饭时间、休息时间,就是在这样的工作条件下取得了一些科研成果。”采访中,钱七虎说起当年的艰难攻关,感慨万千。
终于,钱七虎利用有限单元法进行工程结构的计算,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。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。
“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。”钱七虎说。
功夫不负有心人。经过多年的研究,他攻克一个个难关,建立了从浅埋工程到深埋工程防护、从单体工程到工程体系防护、从常规抗力到超高抗力防护等学术理论与技术体系,制定我国首部人防工程防护标准,解决核武器和常规武器工程防护一系列关键技术难题,为我国防护工程发展作出巨大贡献。
这是国家积极防御军事战略的基石,这是国家安全的最后一道防线。论及防护工程的重要性,钱七虎用“武士格斗”的画面来描述,“我们一手拿着矛、一手拿着盾,但从积极防御的军事战略出发,我们一定是先拿起坚固的盾,一一抵御敌人的枪支炮弹、炸药炸弹……”
亲历过“枪林弹雨”岁月的钱七虎,自幼就感受着“落后就要挨打”的紧迫感。1937年,淞沪会战爆发,日本侵略者占领上海,血腥的战争逼迫临近的昆山流离失所,钱七虎在母亲逃难途中出生。每到傍晚,抢了军粮的日本机航船发着‘突突突’的声音返回镇上,载着粮食、家禽、还有手无寸铁的老百姓……整整8年,钱七虎都成长在铁蹄、炮火和危难中。“民族危亡,国家利益,是我一生做任何决定时,必须最先想到的。”1954年,钱七虎放弃苏联留学读书的机会,毅然踏入军校,在哈尔滨军事工程学院树立起家国理想。“个人理想要与国家、民族需要相结合。”钱七虎向记者回忆,70年代,他曾亲眼目睹戈壁深处一声巨响,荒漠升起的一片蘑菇云……当时他就在想,“矛”升级了,我们的“盾”就要及时升级,为国设计打不烂、炸不毁的“钢城坚盾”是他一生不动摇的目标。
“矛”与“盾”总是在攻防对抗中不断碰撞出新的“火花”,而钱七虎是这一进程中的见者证,更是领航人。1975年,钱七虎使用先进计算理论和设备,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,为空军战场上的及时反击赢得时间和机会。抵御世界军事强国的精确制导钻地弹,钱七虎通过近千次细致分析计算,创造性地提出建设深地下防护工程的总体构想,经过10年持续攻关,构建出破碎区受限内摩擦模型等计算理论和防护技术,为我国战略工程安全装上“金钟罩”。
孙子兵法讲,善守者,藏于九地之下。钱七虎参与并见证了我国防护工程研究与建设从跟跑到并跑,再到有所领跑的全过程,为国家摸索出一条“九地之下”的安全之路,为人民铸起一面“坚不可摧”的坚强之盾。
钱七虎被称为“国家铸盾者”,但它研究的领域不仅仅和国防相关,和民生也息息相关。
咱们的城市其实是个立体式,地下空间也要被充分利用起来,比如:地下隧道,地铁,地下车库,地下防护工程等,而钱七虎也是我国最早提出地下空间开发利用的科学家之一。
2002年,钱七虎建议在长江上修建水下隧道,这样可以不占用航运空间,2年之后,他成为了南京长江隧道工程建设的专家委员会主任,长江水文条件复杂,地下岩层又非常坚硬,在这里修建隧道,也是一场硬仗。
刚开始,设计单位想要采用:沉管法,但是钱七虎认为不行,因为长江上游的三峡工程也会对水文造成一定影响,沉管法有可能会让隧道暴露在水面之上,无法满足航运要求。
钱七虎建议使用盾构法,也就是使用盾构机开挖隧道,盾构机一旦进入就意味着只能前进不能后退,但是当时我国没有满足要求的盾构机,只能从国外进口。
但是在使用过程中,盾构机出现了问题,导致工程一度暂停,甚至有传言说“长江隧道要烂尾”,在这种背景下,钱七虎召开新闻发布会,表示:工程决不能报废,更不会烂尾。
与此同时他领导小组找到问题,发现是盾构机刀具磨损的预警出了问题,盾构机没有问题,而是刀具磨损太严重,但是预警没有发出警告,以至于工程停工。
找到了问题之后,就解决问题,国外进口的盾构机刀片无法满足该项目的需求,所以国内厂家就对刀具自主改良,最终工程再度启动。
“爱党信党跟党走,是我一生中最正确、最坚定的选择……一个人只有把个人的理想与国家和民族的前途命运紧密联系在一起,才能有所成就、实现价值。”今天下午,学习钱七虎院士先进事迹大会在陆军工程大学举行,钱七虎院士用一句句铿锵有力的话语分享了自己的人生感悟。
钱七虎是我国著名的防护工程学家,现代防护工程理论的重要奠基人、防护工程学科的主要创立者、防护工程科技创新的引领者,为我国防护工程各个时期的建设发展作出了杰出贡献。钱七虎是中国工程院首批院士,曾任土木、水利与建筑工程学部副主任以及工程管理学部副主任。
会上,中国工程院院士张建云、军事科学院国防工程研究院院长卫东等分别代表科研同行、优秀学生、青年教员等,从“防护工程界的泰斗、科技工作者的楷模”“在钱老精神感召下奋勇前行”等不同侧面,生动讲述了钱七虎坚持把强军报国作为人生追求、以军队科技工作者特有的忠诚一心一意跟党走、真心实意做学问、全心全意育人才的感人事迹,引起强烈共鸣。
中国工程院副院长钟志华表示,钱七虎院士着眼于国家发展全局,不仅主动作为实践强军梦,在军事工程方面功勋卓著,还勇于担当谱写中国梦,在民生工程方面发挥了不可替代的创新表率作用,在南水北调、西气东输,港珠澳大桥、雄安新区规划等关乎国计民生的重大工程中倾注大量心血,将论文写在祖国的大地上,把毕生所学毫无保留地应用在社会主义现代化建设的伟大事业中。
“钱院士是科技战线的一座高峰,是引领创新的一束火炬,是献身强军的一面旗帜。”陆军工程大学政委张碧波表示,向钱院士学习就是要号召广大官兵以他为榜样,胸怀强国梦想、矢志强军伟业,奋发有为、奋勇争先,为强军兴军事业焕发新动力、作出新贡献。
此次大会由中国工程院和陆军工程大学共同主办。中国工程院,江苏省党政机关,陆军机关及驻宁部队、院校,科研协作单位,陆军工程大学官兵代表等共1500余人参会。会议由陆军工程大学校长王金龙主持。