从200小时到6000小时的跨越(TG机机的起落架这么牛?)

来源:百度文库 编辑:超级军网 时间:2024/03/28 16:28:48


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从200小时到6000小时的跨越
——记中国工程院院士、北京航空材料研究院抗疲劳制造专家赵振业






     初夏的北京,绿草如茵,百花争艳,一派盎然生机。2012年5月25日至26日,一个别开生面的先进制造技术——抗疲劳制造与长寿命关键构件技术短训班在北京云湖度假村举行。参加短训班的是中航工业发动机公司总部科研部门和所属成员单位技术系统的70多位领导。中航工业董事长林左鸣出席培训活动并自始至终认真听讲。

    授课者是中国工程院院士、我国著名航空结构材料专家、北京航空材料研究院研究员、博士生导师赵振业。他由浅入深、由表及里,旁征博引,文字、图表、数据并用,具体分析了航空产品关键构件存在的“寿命短、可靠性差、结构重”三大问题的主要原因,详尽讲述了抗疲劳制造技术体系,以及抗疲劳制造的功效与前景,强调要使航空产品关键构件实现“长寿命、高可靠性、结构轻”的目标,就必须走抗疲劳制造之路。

    赵振业授课理论联系实际,内容十分丰富,令听讲者深受启发和振奋。继这次培训班后不到10天,中航大学在云湖度假村又开办了一期抗疲劳制造与长寿命关键构件技术培训班,规模扩大到中航工业领导,中航工业重大项目管理部及各项目办领导,科技与信息化部领导及各专业处处长,中航工业装备、飞机、直升机、航电系统、机电系统、通飞、基础院、经济院、商发、重机公司领导和相关部门领导,以及这些单位下属相关成员单位的总工程师、总设计师、总工艺师、总冶金师,主管材料、工艺和设计的副总师,集团公司和各直属单位材料和制造专业首席专家等近200人。集团公司总经理谭瑞松等领导出席讲座并听讲。

    6月9日,中航工业又召开抗疲劳制造与长寿命关键构件技术培训视频会议,培训人员进一步扩大,以进一步加深中航工业各级科研和生产主管领导和工程技术专家对抗疲劳制造与长寿命关键构件技术的了解,树立理念,拓宽长寿命、高可靠性航空产品研制工作思路,从而提升航空工业制造整体水平。



(一)

    1954年,有两架英国制造、世界上最早的喷气客机“彗星”号,由于压力座舱疲劳,先后自高空坠入地中海,机上人员无一幸免。1979年,美国一架DC-10运输机的发动机连接件疲劳,在芝加哥坠毁,机上271人全部丧生。

    飞机每次飞行,都要反复受到载荷的作用,当使用到一定年限后,所积累的损伤就会导致破坏。对于这种结构疲劳破坏所引起的重大灾难,早在20世纪40年代末就引起了世界科学界的关注,大量人财物力开始投入到对“疲劳”的研究中。疲劳破坏、可靠性设计,成为工程、机械设计中的一个突出问题。

    疲劳是一个机械损伤累积、延时失效过程,它包括裂纹萌生和裂纹扩展两个过程,可在无明显变形下突然失效,是一类最危险的失效形式。上世纪80年代中期,赵振业就开始了创新应用基础理论研究,即“无应力集中”抗疲劳概念与抗疲劳制造。赵振业带领他的团队花了13年时间研究成功300M钢长寿命飞机起落架,达到并超过国外同类起落架最高规定寿命,可谓自主创新、实现跨越发展的典范。其成功奥妙就在于研究并提出一种“无应力集中”抗疲劳概念,并建立了理论模型,揭示了微观机理。

    “无应力集中”抗疲劳概念指出,应力集中对构件疲劳强度起决定作用,从而引导人们关注“应力集中”问题,创新抗疲劳应用技术,实现构件长寿命、高可靠。这一理论不仅为300M钢起落架实现长寿命所验证,为300M钢起落架从1991年服役至今无一故障的高可靠性所验证,还为40CrMnSiMoVA钢起落架寿命由200飞行小时提升到3000飞行小时不失效,高合金超高强度钢AF1410飞机平尾大轴实现长寿命和服役高可靠性所验证。

    2009年,赵振业开始主持《面向高强度抗疲劳航空构件表面完整性制造基础研究》,至今进展顺利。该研究选择了铝合金7055、钛合金Ti023、高温合金GH4168、高强度轴承齿轮钢M50NiL、超高强度钢A-100等五种合金为载体进行抗疲劳制造研究。其内容包括这些高强度合金表面完整性制造方法与抗疲劳机理研究、表层超硬韧化工艺方法和机理研究等。目的是建立高强度抗疲劳航空构件表面完整性制造基础理论,引导技术创新。赵振业不仅亲自撰写这一研究的工作大纲、技术方案,还建立了例会制度,及时了解进展情况,而且针对有的专业技术人员断档情况,亲自讲解工作方法,具体指导研究工作。

    高强度、高硬度合金疲劳强度应力集中敏感特性的普通性和规律的一致性引起了赵振业的高度警觉和重视,因为飞机、发动机及其他高科技机械关键主承力构件,如叶片、轮盘、主承力框、梁、接头、齿轮、轴承、轴等,大都是用这些合金制造的。这些构件决定了各种机械装备的主要功能、寿命和可靠性。其所以选用高强度合金制造,原本是因为它们具有很高的强度,很高的疲劳强度,可以实现构件体积小、重量轻、寿命长、可靠性高。

    近年来,随着我国经济实力增强,航空、风电、高速列车、汽轮机、燃气轮机、高档机床等行业从国外引进了一大批先进产品,对国民经济发展和国防建设都有很好的借鉴和提高水平作用。但是,工业先进国家的制造技术从来都属于国家级机密,他们实行的产品“梯度转移”政策,我国根本不可能通过进口得到高水平产品,更不可能买到先进技术。想到使用若干年后这些产品可能出现的问题、潜在的危险、维修与国产化等问题,赵振业忧心忡忡。

    我国是一个正在实现工业化的国家,机械制造技术相对落后,几十年来一直在引进国外产品,以求加快前进步伐,提升自己的技术水平。但是,长期以来,许多企业不能从“引进—落后—再引进—再落后”的怪圈中走出来,不求依靠自主创新技术站起来,而是习惯于一代接一代地引进、仿制,奔波于眼前的利益和得失,懈怠于持续发展和子孙后代之责任。对此,赵振业更是感到愤愤不平和忧虑。

    当前,我国机械制造业面临的主要挑战是知识产权、经济可承受性和技术。知识产权是竞争力的核心,没有先进技术,就没有经济可承受性和知识产权。赵振业认为,高性能构件和机械产品是设计、材料、制造三位一体的技术集成。三种学科技术高水平发展是基础,先技术发展后集成应用,协调发展是保障。几十年来,在解决产品“有无”问题的理念指导下,三种基础学科技术发展滞后,制造基本停滞在传统制造技术,不适应先进设计与高强度材料,是酿成我国长期徘徊于中、低端制造,难以走出“怪圈”,自主创新和国际竞争能力低下的技术原因。

    赵振业毕生致力于自主创新,几十年来潜心研究抗疲劳制造理论和技术,并积极推广应用。他经常发表文章和讲演,提升专业人员对抗疲劳制造这一基础制造技术、核心制造技术、“瓶颈”技术的认识。面对金融风暴对我国国民经济、机械制造业的冲击,出口产品滞销状况, 2009年初,赵振业毅然与两院院士师昌绪先生一起提出《发展抗疲劳制造,提升我国机械制造核心竞争能力》的建议,得到10位院士的认同并共同发起倡议。在时任中国工程院院长徐匡迪的大力支持下,这一建议由中国工程院上报国务院,立即得到了国务院总理温家宝、国务院副总理张德江、国务委员刘延东的重视和批示。

    赵振业初拟的《抗疲劳制造与长寿命关键基础构件研究发展》已列为中国工程院咨询研究项目。该项目定位是基础制造技术——抗疲劳制造和关键基础构件及其产业化,其总目标是实现抗疲劳制造、自主创新,解决关键基础构件依赖进口,关键技术受制于人和建立机械制造新理念,推动高端产品发展,参与国际市场竞争,10~15年基本达到世界先进水平。该咨询项目得到航空、风电、高速列车、汽轮机、燃机、轴承、齿轮、动载螺栓等8个高科技行业及10个基础技术领域领导和专家的赞同和支持,并开展技术论证。

    抗疲劳制造是新一代先进技术。它是控制表面完整性,以疲劳性能为主要判据来提高疲劳强度的制造技术。它与传统制造技术的根本区别在于后者以成本、时间、空间为技术依据,以满足形位、表面粗糙度等设计图纸规定要求为己任。抗疲劳制造则除了满足设计图纸各项规定要求外,还要保证构件性能与设计相一致。它适应先进设计,是实现设计的保障;它适应高强度合金,抑制其疲劳强度应力集中敏感,是使用高强度合金的基础和前提。抗疲劳制造可以解决主承力构件“三大问题”,实现构件长寿命、高可靠性、结构再减重,提高机械产品服役性能和经济可承受性。

    当前,中国航空工业迎来了难得的发展机遇期,也面临着前所未有的严峻挑战,肩负着建设航空制造强国的历史使命。飞机、发动机开启了自主创新、竞争发展的新时代。制造必须转变发展方式,自主创新。赵振业坦言,抗疲劳制造与长寿命关键构件是航空工业的核心竞争力。自主创新抗疲劳制造与长寿命关键构件是航空工业转变方式、建设制造强国的根基和必由之路。尊重科学、遵守科学规律是成就抗疲劳制造与长寿命关键构件的法宝。实现抗疲劳制造与长寿命关键构件之日,就是中国到达航空制造强国之时。他坚信,中国人有能力依靠自己的勤劳、智慧和奉献精神,高举起“中国制造”大旗,行进在国际竞争的行列之中。



(二)

    赵振业 1937年出生于河南原阳姚村一个乡村教师家庭,少时虽顽皮,但极聪明,学习成绩总是名列前茅。1956年以优异成绩考入西北工业大学金属材料与热处理专业。上大学时,他带的钱仅够到西安的路费。5年的大学生活,他没穿过新衣服,没看过电影,更不用说参观名胜古迹。假期没回过一次家,而是帮老师刻讲义挣些零钱买书。贫困并没有阻碍他矢志科学的决心,反而锻造了他钢铁般的意志。

    赵振业是个喜欢读书的人。读书是他从小就养成的一种嗜好,一种秉性。作为一个科研工作者,他铭记古训“书到用时方恨少”。他说,做科研工作,要不断地查阅资料、勤于思考、勇于实践,站到前瞻位置上。

    1960年,刚参加工作的赵振业,实习期间就投入了GX-8钢的研究工作。为了解掌握相关知识,就不停地到图书馆查阅资料。当时有关马氏体热强不锈钢方面的介绍,俄文资料不多,英文资料不少,日文资料较多。赵振业在校学的是俄语和英语,但为了能看日文资料,他就参加业余日语培训班学习,借助字典一字一句地抠,以致对马氏体不锈钢有了一个较为系统、全面的了解。

    在赵振业看来,在学校学的是一般基础理论知识,实际工作中远远不够用。在具体工作中会碰到这样或那样的问题,不懂就得去查资料找答案。他研究的课题大多难度大,时间较紧,必须有坚实的理论基础。这种基础从何而来,没有别的办法,只能靠自己不断地自学、钻研和参加各种短期培训,学习有关断裂力学、损伤力学、位错理论、电子衍射、氢脆等理论知识,探索相关的试验技术。这不仅使赵振业的自身素养得到提高,同时也使他的科研工作更加深入,质量和水平不断提高。

    赵振业在钢厂或在航空工厂跟产时,一有空闲时间就往图书馆或阅览室跑。由于他对钢的发展、合金的状况和研究水平都比较了解,所以他在课题讨论和研究中常常能指出问题,并提出自己的建议。他接手“中温超高强度钢研究”课题后,敢于摒弃仿制H11热作模具钢的方法,且很快建立了新的研究思路,提出成分设计方案。他接手“300M钢应用研究”课题后,认真制定研究方案,开展各专业的合作研究,基于他所积累的有关提高疲劳性能的知识,提出实现长寿命起落架的基本思路和概念。

    近年来,赵振业热衷于研究高强度合金构件抗疲劳制造。他深感抗疲劳制造对发展中国机械制造特别是对航空等高科技制造特别重要。经过10多年来不断学习,他逐步建立起了相关概念。为了解掌握高强度铝合金、钛合金、高温合金的疲劳特性、问题和规律,以便从大量相关研究资料和数据判断其技术前景和成功的可能性,他阅读大量机械加工的书籍,认真查阅和积累有关机械加工的研究资料,光目录和摘要就订了好几本。经过大量相关研究和数据判断,他看到了该技术的前景和成功的可能性。

    至今,赵振业仍孜孜不倦地读书,一有空就往图书馆跑。在他的办公室有三个高大的书柜,摆满了各类书籍与刊物。他说,如果操办一件事拖得时日较长,他第一感觉就是好久没有去看资料了。对读书的感情,如同他这位河南人对面条一样,几天不吃就想得慌。

    赵振业不断学习、研究和探索,在学术上硕果累累,先后发表学术论文60余篇,并出版了《合金钢设计》专著。他在科研上频频获奖,先后获国家科技进步一等奖、国家发明三等奖等国家级成果奖5项,合金发明专利2项,部级科技进步二等奖3项,航空科学基金一等奖1项。



(三)

    作为新中国自己培养的航空材料研究人才,赵振业在半个世纪的航空材料研究生涯中,殚精竭虑,兢兢业业,呕心沥血,参与并主持多项航空超高强度钢的研制及应用研究,曾为多项重大航空工程解决关键材料做出突出贡献。

    20世纪60年代,赵振业作为主要成员参与并研制成功我国第一个“12%铬型马氏体热强不锈钢”(Gx-8)。该钢综合性能优于国外同类合金钢种,并先后在3个航空发动机压气机转子叶片、轮盘应用成功,因而获得全国科学大会奖状和国家发明四等奖。70年代,他主持研究成功38Cr2Mo2VA新钢种,填补了我国中温钢的空白,与美国曾用作中温超高强度钢的热作模具钢H11相比,不仅室温断裂韧性、疲劳和中温性能等综合力学性能更优,而且合金元素含量减少35%以上,将中温用钢由中合金体系降为低合金体系,实现了合金设计创新,解决了飞机后机身超温超重选材难题,获国家发明三等奖。 80年代,他提出“提纯原材料,降低硫含量”和“镦-拔开坯”冶炼新工艺,使仿制300M钢一举达到美国实物标准,使我国起落架制造有了新钢种。 90年代他主持创新应用研究新技术,在抗疲劳原理基础上,提出一种“无应力集中”抗疲劳概念。该课题组共创新了10多种先进工艺技术,这些技术用于国产300M钢制造歼8Ⅱ飞机主起落架,疲劳寿命一举达到6000飞行小时,不仅使国产钢制作的起落架首次与飞机机体同寿命,而且超过美国F-15、F-16战机起落架5000飞行小时的最高规定寿命,达到世界先进水平,改写了当时我国飞机起落架使用寿命仅200飞行小时,一架飞机不得不准备几副起落架的历史。如今,300M钢长寿命起落架已工程化生产,广泛应用于歼8系列、歼10等多种先进型号飞机,至今最长使用时间达20多年,无一例故障。这一项目获国家科技进步一等奖。90年代末和本世纪初,他与他的研究生们又探索设计了一种超高强度不锈钢和超高强度不锈轴承齿轮钢,双双获国家发明专利。此外,他还获得6次部级科技成果奖。可以说,赵振业是一个获得多项国家科技成果奖的研究者,一个连续研究并获奖的研究者,一个没有失败项目的研究者。在几十年的科研工作中,他的成功就像一串晶亮的冰糖葫芦,果实一个连着一个。人们羡慕地称他为运气特别好的“常胜将军”。

    其实,赵振业能成就一番事业,不断开拓航空超高强度钢的新领域,原动力来自他对科学研究的执著追求,来自于他永不停歇地探索着钢的自然王国,得益于他长期以来养成的自信、勤学、多思,正确的思维和诚实的劳动,还有凡事讲认真的作风,踏实做学问的工作态度。在半个世纪的科研道路上,无论碰到什么问题,遇到什么困难,赵振业从未动摇,从未放弃,总是充满信心,直面挑战,勇往直前,绝不退缩。

    赵振业院士一路走来,先后研究发展了低合金超高强度钢、中合金超高强度钢、高合金超高强度钢、超高强度不锈钢和超高强度不锈齿轮轴承钢,以其发明、创新研究成果构建了我国航空超高强度钢的总体架构,并达到世界先进水平。赵振业用他的执著和追求,用他的爱和奉献,成就了他在航材科研上的成就和奉献,赢得人们的尊敬。



(四)

    赵振业是个把名利看得很淡的人。他有很多头衔,很多荣誉,可在他眼里却淡若云烟,始终把自己当成一个普通的科研人员。

    每当谈到自己专业和课题时,他都非常兴奋,娓娓道来,滔滔不绝;而谈到自己的成果和荣誉时非常低调,三言两语,一带而过。他说,自己主持的航空超高强度钢研究项目都是很大的群体,是举院、举部甚至跨部的研究团队。没有这样“一帮人”的共同努力,没有总装备部、航空部(现为中航工业)和各级领导的关心和支持,“我的科研课题是不可能取得任何成果的”。这是他的心里话。在中航工业航材院为他举办的颁奖大会上,他强调成果是全院同志共同努力的结果。他用自己获得的奖金宴请课题组的同志,餐桌上摆着茅台、五粮液,平时不饮酒的他给大家一一敬酒。他把自己拿到的光华科学基金奖奖金、航材院重奖和成果奖金与主要研究成员一同分配。赵振业经常说自己是个幸运的人,在几十年的科研征途中一路遇到好人相助,是大伙儿一同铸就了他的每项研究成果和每一件成功的大事、小事。每次提起他的研究经历,他都会提到他们的名字,并强调是大家共同努力的结果。

    当选院士后,各种评审会、鉴定会的请柬、邀请函纷至沓来。对此,赵振业很是自律。对自己约法三章,凡与自己专业无关的评审、鉴定一律不参加,决不装懂去参加评审项目。不少高校请他评长江学者,他常会坦率告诉对方“我不懂你们的专业,不要误了你们的人和事。”

    赵振业将育人视作自己一生的另一个神圣使命,甘为人梯,为早出人才、快出人才,满足航空工业日益发展而不遗余力,倾注心血。自1985年起,赵振业开始带研究生,1992年为博士生导师,并被西北工业大学、河南理工大学聘为兼职教授。他怀着对国家和青年一代的无限热爱,在每一个研究生身上都倾注了大量心血。他的这些学生的毕业论文多为优秀论文,他们中不乏出类拔萃者,有的已经成为专业的技术骨干。

    2009年,赵振业还将他从事材料科学和材料应用技术研究的体会与实践,整理成“先进材料研究发展中的几个基本规律”讲稿,并刻成光盘,分别在哈尔滨工业大学、西北工业大学、北京航空航天大学、重庆大学、天津大学、河南理工大学、航材院讲授,内容包括基本概念、材料科学与工程“四要素”、材料科学与工程两个“全过程”、材料技术体系四个部分。他那既有理论又有实践的讲座受到高度评价,不少人建议其讲授的内容列入专业教材。

    此外,赵振业还是个十分重情义的人。他始终忘不了是“人民助学金”帮助他念完大学,始终忘不了大学的专业老师康沫狂教授对他的教诲,始终忘不了分配到航材院圆了他搞科研的梦想,始终忘不了师从李文澜先生为后来科研工作打下的基础,凡是对他学习、工作有过帮助的人始终怀有一颗感恩之心。2002年,有一次到湖南株洲南方公司出差。有一天晚上,赵振业到商店买了些礼品,就往厂家属区走去。原来他是要去找一位20多年前帮他做过试件的厂中心试验室试样加工工段的老师傅刘永芬。几十年了,厂家属区变化很大,赵振业一下子很难辨认刘师傅家的住处。他四处打听,终于找到了,故友重逢,自然分外亲切。时隔几十年了,赵振业还记得这件小事,没有忘记别人曾经给他的帮助,刘师傅既感动又敬佩。

    如今,年逾古稀的赵振业院士仍壮心不已,在研究的征途上奋力攀登,不断前行。眼前的他依然精神矍铄,精力充沛,丝毫看不出倦怠……



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从200小时到6000小时的跨越
——记中国工程院院士、北京航空材料研究院抗疲劳制造专家赵振业

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     初夏的北京,绿草如茵,百花争艳,一派盎然生机。2012年5月25日至26日,一个别开生面的先进制造技术——抗疲劳制造与长寿命关键构件技术短训班在北京云湖度假村举行。参加短训班的是中航工业发动机公司总部科研部门和所属成员单位技术系统的70多位领导。中航工业董事长林左鸣出席培训活动并自始至终认真听讲。

    授课者是中国工程院院士、我国著名航空结构材料专家、北京航空材料研究院研究员、博士生导师赵振业。他由浅入深、由表及里,旁征博引,文字、图表、数据并用,具体分析了航空产品关键构件存在的“寿命短、可靠性差、结构重”三大问题的主要原因,详尽讲述了抗疲劳制造技术体系,以及抗疲劳制造的功效与前景,强调要使航空产品关键构件实现“长寿命、高可靠性、结构轻”的目标,就必须走抗疲劳制造之路。

    赵振业授课理论联系实际,内容十分丰富,令听讲者深受启发和振奋。继这次培训班后不到10天,中航大学在云湖度假村又开办了一期抗疲劳制造与长寿命关键构件技术培训班,规模扩大到中航工业领导,中航工业重大项目管理部及各项目办领导,科技与信息化部领导及各专业处处长,中航工业装备、飞机、直升机、航电系统、机电系统、通飞、基础院、经济院、商发、重机公司领导和相关部门领导,以及这些单位下属相关成员单位的总工程师、总设计师、总工艺师、总冶金师,主管材料、工艺和设计的副总师,集团公司和各直属单位材料和制造专业首席专家等近200人。集团公司总经理谭瑞松等领导出席讲座并听讲。

    6月9日,中航工业又召开抗疲劳制造与长寿命关键构件技术培训视频会议,培训人员进一步扩大,以进一步加深中航工业各级科研和生产主管领导和工程技术专家对抗疲劳制造与长寿命关键构件技术的了解,树立理念,拓宽长寿命、高可靠性航空产品研制工作思路,从而提升航空工业制造整体水平。



(一)

    1954年,有两架英国制造、世界上最早的喷气客机“彗星”号,由于压力座舱疲劳,先后自高空坠入地中海,机上人员无一幸免。1979年,美国一架DC-10运输机的发动机连接件疲劳,在芝加哥坠毁,机上271人全部丧生。

    飞机每次飞行,都要反复受到载荷的作用,当使用到一定年限后,所积累的损伤就会导致破坏。对于这种结构疲劳破坏所引起的重大灾难,早在20世纪40年代末就引起了世界科学界的关注,大量人财物力开始投入到对“疲劳”的研究中。疲劳破坏、可靠性设计,成为工程、机械设计中的一个突出问题。

    疲劳是一个机械损伤累积、延时失效过程,它包括裂纹萌生和裂纹扩展两个过程,可在无明显变形下突然失效,是一类最危险的失效形式。上世纪80年代中期,赵振业就开始了创新应用基础理论研究,即“无应力集中”抗疲劳概念与抗疲劳制造。赵振业带领他的团队花了13年时间研究成功300M钢长寿命飞机起落架,达到并超过国外同类起落架最高规定寿命,可谓自主创新、实现跨越发展的典范。其成功奥妙就在于研究并提出一种“无应力集中”抗疲劳概念,并建立了理论模型,揭示了微观机理。

    “无应力集中”抗疲劳概念指出,应力集中对构件疲劳强度起决定作用,从而引导人们关注“应力集中”问题,创新抗疲劳应用技术,实现构件长寿命、高可靠。这一理论不仅为300M钢起落架实现长寿命所验证,为300M钢起落架从1991年服役至今无一故障的高可靠性所验证,还为40CrMnSiMoVA钢起落架寿命由200飞行小时提升到3000飞行小时不失效,高合金超高强度钢AF1410飞机平尾大轴实现长寿命和服役高可靠性所验证。

    2009年,赵振业开始主持《面向高强度抗疲劳航空构件表面完整性制造基础研究》,至今进展顺利。该研究选择了铝合金7055、钛合金Ti023、高温合金GH4168、高强度轴承齿轮钢M50NiL、超高强度钢A-100等五种合金为载体进行抗疲劳制造研究。其内容包括这些高强度合金表面完整性制造方法与抗疲劳机理研究、表层超硬韧化工艺方法和机理研究等。目的是建立高强度抗疲劳航空构件表面完整性制造基础理论,引导技术创新。赵振业不仅亲自撰写这一研究的工作大纲、技术方案,还建立了例会制度,及时了解进展情况,而且针对有的专业技术人员断档情况,亲自讲解工作方法,具体指导研究工作。

    高强度、高硬度合金疲劳强度应力集中敏感特性的普通性和规律的一致性引起了赵振业的高度警觉和重视,因为飞机、发动机及其他高科技机械关键主承力构件,如叶片、轮盘、主承力框、梁、接头、齿轮、轴承、轴等,大都是用这些合金制造的。这些构件决定了各种机械装备的主要功能、寿命和可靠性。其所以选用高强度合金制造,原本是因为它们具有很高的强度,很高的疲劳强度,可以实现构件体积小、重量轻、寿命长、可靠性高。

    近年来,随着我国经济实力增强,航空、风电、高速列车、汽轮机、燃气轮机、高档机床等行业从国外引进了一大批先进产品,对国民经济发展和国防建设都有很好的借鉴和提高水平作用。但是,工业先进国家的制造技术从来都属于国家级机密,他们实行的产品“梯度转移”政策,我国根本不可能通过进口得到高水平产品,更不可能买到先进技术。想到使用若干年后这些产品可能出现的问题、潜在的危险、维修与国产化等问题,赵振业忧心忡忡。

    我国是一个正在实现工业化的国家,机械制造技术相对落后,几十年来一直在引进国外产品,以求加快前进步伐,提升自己的技术水平。但是,长期以来,许多企业不能从“引进—落后—再引进—再落后”的怪圈中走出来,不求依靠自主创新技术站起来,而是习惯于一代接一代地引进、仿制,奔波于眼前的利益和得失,懈怠于持续发展和子孙后代之责任。对此,赵振业更是感到愤愤不平和忧虑。

    当前,我国机械制造业面临的主要挑战是知识产权、经济可承受性和技术。知识产权是竞争力的核心,没有先进技术,就没有经济可承受性和知识产权。赵振业认为,高性能构件和机械产品是设计、材料、制造三位一体的技术集成。三种学科技术高水平发展是基础,先技术发展后集成应用,协调发展是保障。几十年来,在解决产品“有无”问题的理念指导下,三种基础学科技术发展滞后,制造基本停滞在传统制造技术,不适应先进设计与高强度材料,是酿成我国长期徘徊于中、低端制造,难以走出“怪圈”,自主创新和国际竞争能力低下的技术原因。

    赵振业毕生致力于自主创新,几十年来潜心研究抗疲劳制造理论和技术,并积极推广应用。他经常发表文章和讲演,提升专业人员对抗疲劳制造这一基础制造技术、核心制造技术、“瓶颈”技术的认识。面对金融风暴对我国国民经济、机械制造业的冲击,出口产品滞销状况, 2009年初,赵振业毅然与两院院士师昌绪先生一起提出《发展抗疲劳制造,提升我国机械制造核心竞争能力》的建议,得到10位院士的认同并共同发起倡议。在时任中国工程院院长徐匡迪的大力支持下,这一建议由中国工程院上报国务院,立即得到了国务院总理温家宝、国务院副总理张德江、国务委员刘延东的重视和批示。

    赵振业初拟的《抗疲劳制造与长寿命关键基础构件研究发展》已列为中国工程院咨询研究项目。该项目定位是基础制造技术——抗疲劳制造和关键基础构件及其产业化,其总目标是实现抗疲劳制造、自主创新,解决关键基础构件依赖进口,关键技术受制于人和建立机械制造新理念,推动高端产品发展,参与国际市场竞争,10~15年基本达到世界先进水平。该咨询项目得到航空、风电、高速列车、汽轮机、燃机、轴承、齿轮、动载螺栓等8个高科技行业及10个基础技术领域领导和专家的赞同和支持,并开展技术论证。

    抗疲劳制造是新一代先进技术。它是控制表面完整性,以疲劳性能为主要判据来提高疲劳强度的制造技术。它与传统制造技术的根本区别在于后者以成本、时间、空间为技术依据,以满足形位、表面粗糙度等设计图纸规定要求为己任。抗疲劳制造则除了满足设计图纸各项规定要求外,还要保证构件性能与设计相一致。它适应先进设计,是实现设计的保障;它适应高强度合金,抑制其疲劳强度应力集中敏感,是使用高强度合金的基础和前提。抗疲劳制造可以解决主承力构件“三大问题”,实现构件长寿命、高可靠性、结构再减重,提高机械产品服役性能和经济可承受性。

    当前,中国航空工业迎来了难得的发展机遇期,也面临着前所未有的严峻挑战,肩负着建设航空制造强国的历史使命。飞机、发动机开启了自主创新、竞争发展的新时代。制造必须转变发展方式,自主创新。赵振业坦言,抗疲劳制造与长寿命关键构件是航空工业的核心竞争力。自主创新抗疲劳制造与长寿命关键构件是航空工业转变方式、建设制造强国的根基和必由之路。尊重科学、遵守科学规律是成就抗疲劳制造与长寿命关键构件的法宝。实现抗疲劳制造与长寿命关键构件之日,就是中国到达航空制造强国之时。他坚信,中国人有能力依靠自己的勤劳、智慧和奉献精神,高举起“中国制造”大旗,行进在国际竞争的行列之中。



(二)

    赵振业 1937年出生于河南原阳姚村一个乡村教师家庭,少时虽顽皮,但极聪明,学习成绩总是名列前茅。1956年以优异成绩考入西北工业大学金属材料与热处理专业。上大学时,他带的钱仅够到西安的路费。5年的大学生活,他没穿过新衣服,没看过电影,更不用说参观名胜古迹。假期没回过一次家,而是帮老师刻讲义挣些零钱买书。贫困并没有阻碍他矢志科学的决心,反而锻造了他钢铁般的意志。

    赵振业是个喜欢读书的人。读书是他从小就养成的一种嗜好,一种秉性。作为一个科研工作者,他铭记古训“书到用时方恨少”。他说,做科研工作,要不断地查阅资料、勤于思考、勇于实践,站到前瞻位置上。

    1960年,刚参加工作的赵振业,实习期间就投入了GX-8钢的研究工作。为了解掌握相关知识,就不停地到图书馆查阅资料。当时有关马氏体热强不锈钢方面的介绍,俄文资料不多,英文资料不少,日文资料较多。赵振业在校学的是俄语和英语,但为了能看日文资料,他就参加业余日语培训班学习,借助字典一字一句地抠,以致对马氏体不锈钢有了一个较为系统、全面的了解。

    在赵振业看来,在学校学的是一般基础理论知识,实际工作中远远不够用。在具体工作中会碰到这样或那样的问题,不懂就得去查资料找答案。他研究的课题大多难度大,时间较紧,必须有坚实的理论基础。这种基础从何而来,没有别的办法,只能靠自己不断地自学、钻研和参加各种短期培训,学习有关断裂力学、损伤力学、位错理论、电子衍射、氢脆等理论知识,探索相关的试验技术。这不仅使赵振业的自身素养得到提高,同时也使他的科研工作更加深入,质量和水平不断提高。

    赵振业在钢厂或在航空工厂跟产时,一有空闲时间就往图书馆或阅览室跑。由于他对钢的发展、合金的状况和研究水平都比较了解,所以他在课题讨论和研究中常常能指出问题,并提出自己的建议。他接手“中温超高强度钢研究”课题后,敢于摒弃仿制H11热作模具钢的方法,且很快建立了新的研究思路,提出成分设计方案。他接手“300M钢应用研究”课题后,认真制定研究方案,开展各专业的合作研究,基于他所积累的有关提高疲劳性能的知识,提出实现长寿命起落架的基本思路和概念。

    近年来,赵振业热衷于研究高强度合金构件抗疲劳制造。他深感抗疲劳制造对发展中国机械制造特别是对航空等高科技制造特别重要。经过10多年来不断学习,他逐步建立起了相关概念。为了解掌握高强度铝合金、钛合金、高温合金的疲劳特性、问题和规律,以便从大量相关研究资料和数据判断其技术前景和成功的可能性,他阅读大量机械加工的书籍,认真查阅和积累有关机械加工的研究资料,光目录和摘要就订了好几本。经过大量相关研究和数据判断,他看到了该技术的前景和成功的可能性。

    至今,赵振业仍孜孜不倦地读书,一有空就往图书馆跑。在他的办公室有三个高大的书柜,摆满了各类书籍与刊物。他说,如果操办一件事拖得时日较长,他第一感觉就是好久没有去看资料了。对读书的感情,如同他这位河南人对面条一样,几天不吃就想得慌。

    赵振业不断学习、研究和探索,在学术上硕果累累,先后发表学术论文60余篇,并出版了《合金钢设计》专著。他在科研上频频获奖,先后获国家科技进步一等奖、国家发明三等奖等国家级成果奖5项,合金发明专利2项,部级科技进步二等奖3项,航空科学基金一等奖1项。



(三)

    作为新中国自己培养的航空材料研究人才,赵振业在半个世纪的航空材料研究生涯中,殚精竭虑,兢兢业业,呕心沥血,参与并主持多项航空超高强度钢的研制及应用研究,曾为多项重大航空工程解决关键材料做出突出贡献。

    20世纪60年代,赵振业作为主要成员参与并研制成功我国第一个“12%铬型马氏体热强不锈钢”(Gx-8)。该钢综合性能优于国外同类合金钢种,并先后在3个航空发动机压气机转子叶片、轮盘应用成功,因而获得全国科学大会奖状和国家发明四等奖。70年代,他主持研究成功38Cr2Mo2VA新钢种,填补了我国中温钢的空白,与美国曾用作中温超高强度钢的热作模具钢H11相比,不仅室温断裂韧性、疲劳和中温性能等综合力学性能更优,而且合金元素含量减少35%以上,将中温用钢由中合金体系降为低合金体系,实现了合金设计创新,解决了飞机后机身超温超重选材难题,获国家发明三等奖。 80年代,他提出“提纯原材料,降低硫含量”和“镦-拔开坯”冶炼新工艺,使仿制300M钢一举达到美国实物标准,使我国起落架制造有了新钢种。 90年代他主持创新应用研究新技术,在抗疲劳原理基础上,提出一种“无应力集中”抗疲劳概念。该课题组共创新了10多种先进工艺技术,这些技术用于国产300M钢制造歼8Ⅱ飞机主起落架,疲劳寿命一举达到6000飞行小时,不仅使国产钢制作的起落架首次与飞机机体同寿命,而且超过美国F-15、F-16战机起落架5000飞行小时的最高规定寿命,达到世界先进水平,改写了当时我国飞机起落架使用寿命仅200飞行小时,一架飞机不得不准备几副起落架的历史。如今,300M钢长寿命起落架已工程化生产,广泛应用于歼8系列、歼10等多种先进型号飞机,至今最长使用时间达20多年,无一例故障。这一项目获国家科技进步一等奖。90年代末和本世纪初,他与他的研究生们又探索设计了一种超高强度不锈钢和超高强度不锈轴承齿轮钢,双双获国家发明专利。此外,他还获得6次部级科技成果奖。可以说,赵振业是一个获得多项国家科技成果奖的研究者,一个连续研究并获奖的研究者,一个没有失败项目的研究者。在几十年的科研工作中,他的成功就像一串晶亮的冰糖葫芦,果实一个连着一个。人们羡慕地称他为运气特别好的“常胜将军”。

    其实,赵振业能成就一番事业,不断开拓航空超高强度钢的新领域,原动力来自他对科学研究的执著追求,来自于他永不停歇地探索着钢的自然王国,得益于他长期以来养成的自信、勤学、多思,正确的思维和诚实的劳动,还有凡事讲认真的作风,踏实做学问的工作态度。在半个世纪的科研道路上,无论碰到什么问题,遇到什么困难,赵振业从未动摇,从未放弃,总是充满信心,直面挑战,勇往直前,绝不退缩。

    赵振业院士一路走来,先后研究发展了低合金超高强度钢、中合金超高强度钢、高合金超高强度钢、超高强度不锈钢和超高强度不锈齿轮轴承钢,以其发明、创新研究成果构建了我国航空超高强度钢的总体架构,并达到世界先进水平。赵振业用他的执著和追求,用他的爱和奉献,成就了他在航材科研上的成就和奉献,赢得人们的尊敬。



(四)

    赵振业是个把名利看得很淡的人。他有很多头衔,很多荣誉,可在他眼里却淡若云烟,始终把自己当成一个普通的科研人员。

    每当谈到自己专业和课题时,他都非常兴奋,娓娓道来,滔滔不绝;而谈到自己的成果和荣誉时非常低调,三言两语,一带而过。他说,自己主持的航空超高强度钢研究项目都是很大的群体,是举院、举部甚至跨部的研究团队。没有这样“一帮人”的共同努力,没有总装备部、航空部(现为中航工业)和各级领导的关心和支持,“我的科研课题是不可能取得任何成果的”。这是他的心里话。在中航工业航材院为他举办的颁奖大会上,他强调成果是全院同志共同努力的结果。他用自己获得的奖金宴请课题组的同志,餐桌上摆着茅台、五粮液,平时不饮酒的他给大家一一敬酒。他把自己拿到的光华科学基金奖奖金、航材院重奖和成果奖金与主要研究成员一同分配。赵振业经常说自己是个幸运的人,在几十年的科研征途中一路遇到好人相助,是大伙儿一同铸就了他的每项研究成果和每一件成功的大事、小事。每次提起他的研究经历,他都会提到他们的名字,并强调是大家共同努力的结果。

    当选院士后,各种评审会、鉴定会的请柬、邀请函纷至沓来。对此,赵振业很是自律。对自己约法三章,凡与自己专业无关的评审、鉴定一律不参加,决不装懂去参加评审项目。不少高校请他评长江学者,他常会坦率告诉对方“我不懂你们的专业,不要误了你们的人和事。”

    赵振业将育人视作自己一生的另一个神圣使命,甘为人梯,为早出人才、快出人才,满足航空工业日益发展而不遗余力,倾注心血。自1985年起,赵振业开始带研究生,1992年为博士生导师,并被西北工业大学、河南理工大学聘为兼职教授。他怀着对国家和青年一代的无限热爱,在每一个研究生身上都倾注了大量心血。他的这些学生的毕业论文多为优秀论文,他们中不乏出类拔萃者,有的已经成为专业的技术骨干。

    2009年,赵振业还将他从事材料科学和材料应用技术研究的体会与实践,整理成“先进材料研究发展中的几个基本规律”讲稿,并刻成光盘,分别在哈尔滨工业大学、西北工业大学、北京航空航天大学、重庆大学、天津大学、河南理工大学、航材院讲授,内容包括基本概念、材料科学与工程“四要素”、材料科学与工程两个“全过程”、材料技术体系四个部分。他那既有理论又有实践的讲座受到高度评价,不少人建议其讲授的内容列入专业教材。

    此外,赵振业还是个十分重情义的人。他始终忘不了是“人民助学金”帮助他念完大学,始终忘不了大学的专业老师康沫狂教授对他的教诲,始终忘不了分配到航材院圆了他搞科研的梦想,始终忘不了师从李文澜先生为后来科研工作打下的基础,凡是对他学习、工作有过帮助的人始终怀有一颗感恩之心。2002年,有一次到湖南株洲南方公司出差。有一天晚上,赵振业到商店买了些礼品,就往厂家属区走去。原来他是要去找一位20多年前帮他做过试件的厂中心试验室试样加工工段的老师傅刘永芬。几十年了,厂家属区变化很大,赵振业一下子很难辨认刘师傅家的住处。他四处打听,终于找到了,故友重逢,自然分外亲切。时隔几十年了,赵振业还记得这件小事,没有忘记别人曾经给他的帮助,刘师傅既感动又敬佩。

    如今,年逾古稀的赵振业院士仍壮心不已,在研究的征途上奋力攀登,不断前行。眼前的他依然精神矍铄,精力充沛,丝毫看不出倦怠……

这些技术用于国产300M钢制造歼8Ⅱ飞机主起落架,疲劳寿命一举达到6000飞行小时,不仅使国产钢制作的起落架首次与飞机机体同寿命,而且超过美国F-15、F-16战机起落架5000飞行小时的最高规定寿命
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起落架这么NB啦?机身寿命近年有突破吗?
这个要顶。{:soso_e179:}
lilianyunm 发表于 2012-6-30 11:45
这些技术用于国产300M钢制造歼8Ⅱ飞机主起落架,疲劳寿命一举达到6000飞行小时,不仅使国产钢制作的起落架首 ...
从八股看起落架20年前就突破啦,不知道现在有什么进步。还有,那时八爷的机体寿命有6000小时?
看来我们的技术水平在某些局部还有自己的过人之处。
起落架许多军迷不怎么关注,其实对战斗机整体布局都有重大影响;
有一种说法,土鳖战斗机挂载能力不足,起落架设计水平难辞其咎。

上文谈到了寿命,整体设计似乎没提。
这6000h还是飞行寿命!!!!!!
起落架的寿命按飞行小时算?在空中起落架又不起作用。感觉应该是按照起落次数算的吧。
dragon5 发表于 2012-6-30 15:39
起落架的寿命按飞行小时算?在空中起落架又不起作用。感觉应该是按照起落次数算的吧。
文中老美得15/16的起落架也是按飞行小时算的啊!也就5000.
以前《兵器知识》上专门介绍过这个300M的来龙去脉。
现在磨具钢中用到的300M牌号不知道是不是这个
赵振业的访谈,看来直升机,特利是专武直用的超级钢也突破了http://lt.cjdby.net/forum.php?mod=viewthread&tid=678880
这个技术应该可以推广应用到更多的领域。
dragon5 发表于 2012-6-30 15:39
起落架的寿命按飞行小时算?在空中起落架又不起作用。感觉应该是按照起落次数算的吧。
总计寿命达到 6000 飞行小时(54000 次起落)后仍未失效而停试
5W次?

真NB啊


怎么还没有喷子出来?他也是沈飞歼八院士之一!

怎么还没有喷子出来?他也是沈飞歼八院士之一!
起落架跟机体同寿命了~
中国会一样一样的攻克,一样一样的超越,国人当自强
hswz 发表于 2012-6-30 17:36
怎么还没有喷子出来?他也是沈飞歼八院士之一!
听得出你话里的意思。我就不明白为什么会有那么多人喷沈飞呢?国家层面不可能让那么多人吃干饭的。J7是成飞的磨刀石,J8就是沈飞的磨刀石,没有这四十年如一日地捣鼓J8得到的功力,沈飞能用十来年的时间消化毛子几十年的航空技术沉淀,做梦吧!
绿林奸汉 发表于 2012-6-30 15:21
起落架许多军迷不怎么关注,其实对战斗机整体布局都有重大影响;
有一种说法,土鳖战斗机挂载能力不足,起 ...
http://lt.cjdby.net/forum.php?mod=viewthread&tid=713279
lilianyunm 发表于 2012-6-30 11:45
这些技术用于国产300M钢制造歼8Ⅱ飞机主起落架,疲劳寿命一举达到6000飞行小时,不仅使国产钢制作的起落架首 ...
http://lt.cjdby.net/forum.php?mod=viewthread&tid=713279
厚积薄发,这就是积累和底蕴
基础研究很重要啊
看来寿命不是问题了。。。。现在问题是减重。。。。。。。。。。。。


不知道航妈上的起落架设计的如何了?????
致敬啊 脊梁啊
总计寿命达到 6000 飞行小时(54000 次起落)后仍未失效而停试
多了个0吧?
非常HKC。

这个6000小时应该是起降次数按照平均每次飞行小时换算的。

后期7爷的寿命是3000小时,小龙是4000。部件寿命没有超过整机寿命的必要。所以很大可能八爷的寿命达到了6000小时。
向他们致敬
这个寿命提高了,那舰载机的起落架没问题了吧
hswz 发表于 2012-6-30 17:36
怎么还没有喷子出来?他也是沈飞歼八院士之一!
求科普另外七院士的贡献?人人都像他一样 搞出的产品技术水平超MD  那SF超洛马毫无压力
问题是我感觉现在SF还没洛马水平