朱继宏 心系苍穹,逐梦未来
作者 陈晰
发表于 2024年12月
朱继宏在西工大附小开展科普宣讲

从一个爱画飞机的少年,成长为我国航空航天领域的科研领军人才,西北工业大学(简称“西工大”)教授、博士生导师朱继宏的人生历程,是心怀星辰大海的年轻人梦想成真的励志故事,也是一代代西工大人“为国铸剑,隐姓埋名”,为“三航”事业接续奋斗的缩影。

让飞行器飞得更高更远

在西工大,有一个“空天结构技术”科研创新团队。在中国科学院院士张卫红指导下,团队围绕飞行器结构轻量化设计与制造等方向开展研究,朱继宏是这个创新团队的核心骨干。

“轻量化”可以说是飞行器永恒的追求。轻量化的好处很多,比如可以提升飞行器的有效载荷,降低能耗,减少成本等。因此就要从结构、材料、功能系统等方面下功夫,把多余的东西抠掉,只在最关键的地方放材料,“好钢用在刀刃上”。

这个过程说起来容易,实现起来却是困难重重。就像钱学森院士曾说过的:“航天器一个零件减少一克重量都是贡献。”围绕飞行器的轻量化,朱继宏和团队开始了多年的艰苦攻关。

给飞行器“瘦身”,创新设计是关键。朱继宏向记者介绍,给飞行器减重,就像人减肥一样,如果只减脂肪或者只减骨骼,体重减下来之后人是不健康的。飞行器也是如此,要站在系统高度对它进行整体式设计,不仅让“骨骼”更轻,而且要让空间布局最合理,让各个功能器件的位置分布达到最佳,这样才能让飞行器在重量减下来的同时性能更好。基于这样的思路,团队开拓出“组件结构整体式拓扑优化”的学科发展新方向。近年来,他们解决了多个航空航天型号研制中的设计和制造难题。

比如新一代运载火箭及其液氧煤油发动机,运载能力和推力提高了,但是重量却不能增加过多,于是火箭与发动机结构重量的优化成为设计的核心。朱继宏团队在张卫红带领下开始了为火箭“瘦身”的研究。“我们发现火箭和发动机对接位置的力传导出现了‘转弯’,一部分材料是浪费的。”他们运用3D打印技术,制作出不同结构的火箭尾部模型,经过反复多次试验,观察在加载推力和压力的情况下,不同结构模型的表现,通过优化设计,最后成功把火箭尾部减掉了2.5吨。这个数字远远超出之前的预期,也让业界震撼。

2015年,张卫红领衔的《机械结构系统的整体式构型设计理论与方法研究》项目,获得国家自然科学奖二等奖,朱继宏是第二完成人。不久前举办的珠海航展吸引了全世界的目光,航展上很多热门型号的背后,也凝聚着朱继宏和团队付出的努力。

在重要型号上留下自己的名字

对于朱继宏来说,科研工作总伴随着困难、压力和挑战,也不乏充满幸福和喜悦的时刻。

有一次团队接到一项任务——为一款导弹“小翅膀”减重。团队攻关多日,迟迟没有进展。重量减不下去,导弹就没法定型,时间一天天过去,大家都很着急。一天又工作到很晚,朱继宏决定带大家去吃个夜宵放松一下。饭桌上,服务员端上来一盘剁椒鱼头。掀开鱼鳃,他们无意中发现,鱼鳃盖下面的骨头上有许多Y字形像树根一样的纹路,竟然跟他们正在研究的飞行器结构内部异常相似。

这个发现让大家激动起来,顾不上好好吃饭,开始研究起鱼骨头的结构。“在大自然中经过亿万年演变进化,它的结构一定是非常合理的,这好像是冥冥之中给我们一个提示。”朱继宏回忆。

回到实验室,大家调整设计思路,把从鱼骨上发现的Y字形结构加入设计里,果然成功地为小翅膀减轻了重量。

像这样颇具传奇色彩的故事,记录着朱继宏团队为国家航空航天事业贡献青春和智慧的岁月。

一年夏天,朱继宏带着一个学生到外地一家研究所参加一线设计工作。在一间仓库布置的临时办公室里一扎就是一个多月。时间紧,任务重,他们忍受着高温闷热,每天做出一版方案和报告,第二天根据反馈意见继续改,期间常常“连轴转”。朱继宏有些不忍心,让学生请假回去两天。学生说,“朱老师,能参与这么重要的型号工作,我感到很光荣,再苦也要坚持下去”。

本文刊登于《中华儿女》2024年12期
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