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冯志海:坚韧融合,志存四海

2021-09-03   中华国际科学交流基金会   阅读量:310

    冯志海,1965 年出生,浙江绍兴人,1986 年毕业于北京航空学院(现北京航空航天大学)高分子材料专业,1989 年获中国运载火箭技术研究院复合材料硕士学位,后获中南大学材料学工学博士学位,现任中国航天科技集团学术技术带头人、中国运载火箭技术研究院首席技术专家、航天材料及工艺研究所研究员级高级工程师,享受国务院政府特殊津贴并获得航天创新奖。冯志海自1986 年一直在中国运载火箭研究院下属航天材料及工艺研究所学习和工作, 致力于航天防热复合材料技术和碳纤维国产化研究,取得了多项重大突破,研究成果达到国际先进水平。他先后获得国家技术发明二等奖1 项、国家科技进步奖二等奖2 项、国防一等奖4 项、二等奖1 项、三等奖1 项;出版著(译)作2 部,发表科技论文210 余篇,授权发明专利60 余项。

    引 子

    走进守卫森严的中国运载火箭技术研究院的大门,看到迎面伫立着中国航天事业奠基人——钱学森先生的铜像,立刻让人肃然起敬。这里诞生了我国第一枚导弹和运载火箭,也孕育了勉励无数后人的三大“航天精神”,是名副其实的中国航天事业发祥地。来到航天材料及工艺研究所办公楼大厅,首先看到首任所长——“两弹一星”功勋科学家姚桐斌先生的铜像,他正默默注视着进进出出的后辈们,勉励着年轻的航天材料人继续为航天事业无私奉献、勤勉工作。后面墙壁上赫然印着航天材料及工艺研究所的所魂——“坚韧、融合”。

    冯志海的办公室位于三楼一个不起眼的房间,办公室很小,却摆放着两张已为航天材料事业奉献了大半辈子的老研究员的办公桌。坐在办公室的冯志海儒雅、和蔼,散发出资深工程师的沉稳与内敛气质。翻看众多证书时有张照片吸引了我们的注意,那是他大学毕业证书的照片,三十多年前的他风华正茂,英气十足,瘦削的脸庞也似乎是那个艰苦年代特有的印迹。

    由于大量研究工作涉及型号秘密,采访的过程中,他避开具体型号任务谈工作方法,讲经验技巧;谈航天系统大协作,分享经历与感悟。朴实的语言中让人体会到航天人的平凡与伟大,字字句句让人心生敬畏。而关于生活中的故事,他谈得很少,我们只有从他身边的同事那了解到一些情况。

    关于众多荣誉,他提得最多的是团队贡献,“航天是系统工程,没用航天大系统团队协作,也就没有个人的成绩和荣誉”。此刻他就是一名普通的航天人,将个人荣誉与航天事业紧密相连。他始终把自己看作是一名奋斗在航天材料工艺一线的普通工程师,所以他谈得最多的是,如何做一名有担当的航天工程师。 

    “特别能吃苦,特别能战斗,特别能攻关,特别能奉献”。载人航天精神脱口而出,雄壮大气,耐人寻味。

    北上求学,志在航天

    冯志海出生于著名的江南水乡——浙江绍兴。1982 年,学习优秀的他考入北京航空学院高分子材料专业。带着家人的期盼,17 岁的他独自一人乘坐绿皮火车辗转数日抵达北京,开始了“北漂”生涯。刚开始,北方干燥寒冷的气候着实让从小生长的江南水乡的他吃尽了苦头。寒风刮在干燥的皮肤上如刀割一般,冻手冻脚也是家常便饭。但在那个艰苦年代,他和其他大学生一样,怀着对知识的无限渴求,珍惜点滴的青春时光努力读书吸收营养,全然忘却了水土不服带来的不适。问起当初是为何来到航天材料及工艺研究所的,他说主要源于大学时代专业的渴求与老一辈航天光荣事迹的熏陶。

    80 年代的大学还是毕业分配制,学习成绩优异的他在毕业前已得知自己将被分配到一家很著名的军工企业,但他觉得自己对专业理论知识的掌握仍不够,工程实践能力也未得到锻炼,希望能继续学习深造,所以他决定考研,继续在专业领域学习。并且,当很多人在犹豫继续留在大学读研还是出国留学深造的时候,他已经有了自己的选择,那就是报考中国运载火箭技术研究院。立志航天,这个决定影响了他的一生。他希望追随钱学森等老一辈航天人的足迹,将自己学到的专业知识用于导弹火箭等高技术国防装备领域,捍卫国家安全。最终,他顺利考上了研究生,又经过三年的理论学习和实验研究,毕业留在了专业对口的航天材料及工艺研究所工作,成为一名普通的助理工程师。

    艰难起步,夯实基础

    成为一名优秀的工程师是一个成长和磨砺的过程,初入职场的年轻人, 起步都是很艰难的。在冯志海身上,我们同样看到了一个成长的故事。从弄懂原材料基本性能,到掌握复合材料设计制备工艺,再到练就靶场现场解决问题的能力,在师傅和前辈的指导下,航天工程师的每一步,冯志海都走得很认真。

    “如果不懂原材料生产工艺和基本性能,是很难做好复合材料的”。

    整个90 年代,航天事业陷入低谷,型号任务少,精力旺盛的年轻人“吃不饱”,很多人陆续离职跳槽。刚参加工作不久的冯志海也经历了这一困难时期,生活的清苦并未磨灭他对专业的热情,不断向老工人、老师傅们请教材料性能、用途和成型工艺的经验,勤勤恳恳做好自己的工作,不断夯实基础,积蓄力量。机会总是垂青有备者,经过几年的磨砺,领导派他参与某重点型号防热复合材料部件的研制。也正是这个研制任务,让年轻的冯志海对复合材料等原材料的研制生产有了更完整的认识。

    碳纤维是研制战略导弹用防热复合材料不可或缺的战略关键原材料,国外控制出口。20 世纪70 年代我国开始研制T300 级碳纤维,但种种原因使国产碳纤维的研制陷入困境,并逐渐与国内碳纤维应用单位脱节,很少有厂家研制和生产碳纤维。通过上级协调,吉林化纤厂和吉林石化合作,共同进行碳纤维支撑型号研制。碳纤维生产工艺极其复杂,涉及机械、纺织、高分子化学、材料学等多个学科。为了研制性能优良的防热复合材料,要求碳纤维

    性能稳定且与树脂基体匹配。冯志海长期蹲点驻守在东北,寒冬中往返于协作单位之间,熟悉碳纤维生产工艺,自己动手评价纤维性能和制备复合材料,与厂家工程技术人员一起讨论处理技术问题。经过几年的不懈努力,精挑细选的国产碳纤维终于应用于型号研制中。在这个过程中,冯志海通过碳纤维研制评价摸清了碳纤维的生产工艺和性能特点,熟练掌握了防热复合材料成型制备工艺技术,为以后的研究工作打下了坚实的基础。

    冯志海反复强调,要当好一名材料工程师,必须要立足工程一线,掌握所需原材料的生产工艺和性能特点,而他自己也是在型号研制中得到了锻炼。

    坚韧融合,攻坚克难

    在1999 年庆祝新中国成立50 周年的雄壮阅兵仪式上,当某型洲际导弹惊艳亮相时,全国人民欢欣鼓舞,中国向世界证明拥有了可精确打击万里之外的战略导弹。这些国之重器凝聚了千千万万航天人的艰辛付出,其中就有以冯志海为代表的一大批优秀的工程师为导弹关键防热材料的研制所作出的突出贡献。

    随后,美日等国加强了军用碳纤维的对华出口控制,军用碳纤维的进口渠道几乎完全被切断。作为国之重器的战略导弹研制和生产被严重“卡脖子”,引起党和国家领导人的高度关注。经过仔细调研,国家最终下定决心必须实现战略导弹用国产碳纤维可持续自主保障。2005 年,国防科工委启动了T300 级碳纤维国产化项目,由航天材料及工艺研究所负责技术抓总。

    “外国人能干出的材料,我们中国人也一定能干得出来,而且还要比外国人干得更好”。时任该项目负责人的冯志海对碳纤维复合材料这个行业饱含热情。他深知,没有好用的碳纤维就没有性能优异的复合材料,更没有高技术的航天型号装备,而国内的相关技术落后国外何止几十年。过去相当长一段时间,中国投入了很多,但依然没有彻底解决问题,想在短时间攻克难关,难度可想而知。但是作为航天人,他更知道,航天事业从来就是自力更生,艰苦奋斗。“工程师就是要迎难而上,兵来将挡,水来土掩”,骨子里的那种不服输的韧性使他下定决心,必须完成组织交付的任务。他迅速组建了技术攻关团队,联合国内优势碳纤维研制单位和设计单位,积极开展各项技术攻关研究工作。

    经过多年的研究积累,国内T300 级碳纤维制备技术研究取得了较大进展,原丝技术研究得到了加强,但依然未能突破碳纤维核心技术。大型聚合釜、纺丝牵引和氧化碳化炉等关键装备也不能满足高性能碳纤维制备要求, 国内多家碳纤维研制单位的碳纤维性能稳定性和应用工艺性普遍较差。冯志海通过调查和研究发现,国内研究人员对于碳纤维科学认知水平低,制约了碳纤维制备技术的提升;而且高性能碳纤维的应用研究都基于进口碳纤维, 各种基体材料体系和复合材料成型工艺均不适用国产碳纤维,已有的应用研究成果对碳纤维制备技术指导性不强。

    为了完成这项艰巨的任务,冯志海率领攻关团队分头开展各项研制工作,每周召开技术协调会。他“身先士卒”,率领多名技术骨干成员远赴纤维研制现场和碳纤维研制单位的工艺人员一起联合攻关,针对碳纤维研制全流程中的成百上千个重要关键工艺参数出现的问题及时逐一调整解决。遇到一些错综复杂悬而不能决的尖锐问题时,一向和蔼的他甚至“拍过桌子,骂过街”。由于高性能碳纤维技术难度极大,研制中经常出现工艺反复,攻关团队承受着巨大压力,团队成员一直蹲点在纤维研制现场协调解决技术问题,数月都未曾回家。

    冯志海和技术团队发扬“特别能吃苦,特别能战斗”的航天精神,坚定必须完成碳纤维国产化的信念和目标,充分发扬了航天材料人的坚韧融合品质——“压不垮、折不断、直面困难、拼搏奋斗,凝聚和谐、协作包容、大局主动、支撑引领”。经过数年与纤维研制单位和设计单位的团结协作,终于取得最终胜利,成功研制出性能优于国外水平的国产碳纤维复合材料及构件,有效解决了我国战略战术导弹碳纤维及复合材料的自主保障问题,彻底扭转了长期受制于人的不利局面,取得了显著的军事和社会效益。

    志存四海,胸怀家国

    “中国男儿,中国男儿,要将双手撑天空,长江大河,亚洲之东,巍巍昆仑,古今多少奇丈夫,碎首黄尘,燕然勒功,至今热血犹殷红。”这首在“五四”时期广泛流传的歌曲,也是中国航天人的真实写照,他们不怕苦、不怕累,更不怕牺牲,毅然离开“小家”投入“大家”的怀抱,把毕生精力奉献给“大家”的航天伟业。投身航天事业已逾三十年的冯志海就是这样一位中国航天人。

    2014 年12 月,正在山西太原出差的冯志海接到一个电话,动作瞬间凝固似的,陷入了沉思之中。原来电话是在绍兴老家的母亲打来的,告知他父亲突发疾病危重。第二天完成任务的他赶紧踏上了回家的列车。伏在病床前,看着危重的父亲,冯志海心中五味杂陈。三十年前踏上北上的列车,他听到的是父亲的坚定话别,“好男儿志存四海”,这也许是父亲对爱子的无限期盼。三十年来,为了自己热爱的航天事业,他都不记得自己跑了多少次发射基地和分布在全国各地的协作单位,而鲜有时间回家陪伴渐渐老去的父母。如今,他也是一名父亲,自己年幼的儿子也将独自踏上求学之路,正如他当年一般。站在机场海关入口外,默默注视儿子走进候机厅准备登机,他更深刻体会到当年父亲送他北上求学时的不舍和担心。

    远离故土创业的人们,他们不是不想和亲人长相聚,而是工作在他们的心中占据了更重要的位置。为了事业,他们可以忍受亲人别离的苦楚。航天工程师们,为了“大家”的航天事业,也时常选择了离开亲爱的“小家”,奔忙于五湖四海。正是有了千千万万这样可爱的航天人,中国航天事业走出了自己的特色之路,展现了自己的雄姿。

    勇于创新,培养新人

    航天科技是前沿高科技领域,其显著的军事战略意义只有依靠自力更生。如今中国航天已成为中国走向世界的名片,靠的就是一代代航天人不断创新进取。

    轻质长时防隔热和气动维形的弹头防热材料是制约新一代导弹研制的主要关键技术。导弹在极速飞行过程中产生几千度的高温,一般材料很难抵抗。防热复合材料就是导弹的保护衣,如果没有这层保护,那么导弹飞不快,也飞不远。当今新型导弹朝着高超声速方向发展,但如果没有优异性能的防热材料做保护,这一技术的发展无异于天方夜谭。而国外对导弹技术严格保密,没有可供参考的技术资料。

    “这就需要航天工程师勇于创新,直面挑战技术难题”。创新一定要建立在科学基础之上,掌握技术前沿,不断推陈出新。在总结近三十年的技术研制经验基础上,冯志海提出并发展了有机无机杂化长时烧蚀防热复合材料新体系,带领团队攻克了“热耗散机制协同”“碳层强化”和“大型防热构件制造”等关键技术难题,与国内外现役主流防热材料——石英/ 酚醛相比, 综合性能明显提升,成功应用于多个型号飞行器,系统解决了我国新一代导弹的热障难题。与此同时,他组织团队凝练提出烧蚀维形防隔热一体化轻质防热复合材料基础研究重大方向并担任技术首席专家,为烧蚀防热复合材料的升级换代探索新方向,将极大地推动我国烧蚀防热复合材料技术升级换代并抢占该领域的战略制高点。

    创新需要人才。经过多年的型号研制磨砺,这支善于攻关克难的技术团队涌现一大批青年才俊,在各自岗位上发挥重要作用。在冯志海的指导下, 十多名一线骨干工程师相继成长为了研究员级高工,并逐渐独立承担新型号研制任务。

    “航天六十余年艰苦创业,第一代航天人开创了伟大的航天事业,并打下了坚实基业,我们第二代航天人还在发扬光大,更年轻的第三代航天人已经惊艳登场”,冯志海满怀希望看着桌上的团队合影。

创新需要更多的青年才俊加入到航天事业,而伟大的航天事业正吸引更多的青年才俊。随着新鲜血液的不断注入,冯志海和他带领的工程师团队充满朝气,团结一致围绕“建设航天材料强国”的目标不断奋斗。

    (本文节选自中华国际科学交流基金会编写、高等教育出版社出版的《当代杰出工程师(第一辑)》一书,未经许可,不得转载或引用)