要領先就領先美國!湖南女博士“異想天開”,新材料填補世界空白

在中國,有一個這樣的女博士。從博士畢業到現在,她一直在做一件事情,那就是為中國航空飛行器研製“神奇外衣”。她就是範景蓮。她1967年出生於中國湖南,1999年博士畢業於中南大學材料學,之後留學美國進修,學成後返回祖國。在美國期間範景蓮發現,在材料科學領域美國比中國先進太多了。


這讓範景蓮暗暗下定決心,她要研究出世界上最耐高溫和抗燒蝕的材料,無論是航空航天還是先進飛行器研究,這種材料都非常重要。

我們知道,在航天以及航空領域,高超音速飛行器在高速飛行的過程中,表面會產生2000到3000攝氏度的高溫,這大大超出了人類現有材料能夠達到的極限。一直以來,困擾人類進行高超音速飛行器研究的一個致命問題就是耐熱材料。

美國雖然研究半個多世紀,但在耐熱材料領域依然沒有突破性進展,當年美國“挑戰者”號航天飛機發生的慘痛空難,就是由於美國當年是利用隔熱瓦來保護航天飛機的,這種材料脫落後才釀成了悲劇。

要領先就領先美國!湖南女博士“異想天開”,新材料填補世界空白

說來也巧,啟發範景蓮研究的竟然是一個與材料科學毫不相關的領域,雜交水稻。雜交水稻讓範景蓮萌生了一個奇怪的念頭。如果用現有的高溫材料通過某種方式進行融合,會不會像雜交水稻那樣實現優勢互補,達到一直以來追求的耐高溫,低密度又有很高的延展性呢?


範景蓮將她的想法告訴同事們以後,大家都認為太荒唐了。材料科學一般是追求材料越純淨越好,現在範景蓮反而要將其他雜質與金屬混合,這怎麼能成功呢?在得不到支持的情況下,範景蓮決定自掏腰包進行研究!

很快,範景蓮就在湖南株洲組下了一臺高溫爐,用來燒製實驗材料,每一次試驗的成本都在1萬元左右,隨著一次次的失敗,範景蓮的學生都開始質疑她了。學生們紛紛建議範景蓮在電腦上做模擬試驗就行了,不用這麼浪費。但範景蓮認為,只有通過實打實的試驗,才能發現問題所在,找到突破口。

要領先就領先美國!湖南女博士“異想天開”,新材料填補世界空白

在花費了上百萬元資金後,範景蓮終於研製出了讓她滿意的材料。這種材料被稱為“微納複合輕質難熔金屬基複合材料”,它比現有的超高溫難容金屬耐高溫程度提升了5倍以上,能夠保證在3000度長時間高溫環境下不變形,不融化,而且密度還降低了50%。範景蓮將這種材料提交給上級後,這才得到了上面的高度重視,經過風洞和發動機的反覆試驗,證明這種材料在超高溫條件下無破壞,可實現空氣中超高溫環境下的長時間抗燒蝕、抗沖刷和抗高過載衝擊。


然而,問題很快接踵而至,這種材料國內沒有企業能夠製造出來,也沒有企業願意承擔風險投入巨資試生產,懂技術的只有範景蓮一個人。於是,範景蓮再次站了出來,自己開辦公司研發樣品。在投入了數千萬資金後,範景蓮的公司終於在2017年實現了高溫部件的量產,如今,她的公司已成為中國航空航天、國防軍工以及兵器船舶等領域多個型號產品的唯一供應商。

要領先就領先美國!湖南女博士“異想天開”,新材料填補世界空白

在中國高超聲速武器熱防護、新型高能發動機等超高溫領域,範景蓮的材料迅速得到推廣和應用。可想而知,中國未來的高超音速武器和飛行器,都少不了這種材料的影子。

範景蓮認為,世界一流從來不是跟在他人身後得來的。只有想別人沒想過的,做別人沒做過的,才能把“笑話”變成現實。在中國科學技術發展的道路上,正是像範景蓮這樣的科學家的努力,才有瞭如今的發展。

其實,將國外認為不可能的“笑話”變成現實,早就是中國科學家的習慣。新中國成立之初,一批批海外學子放棄國外的優渥生活條件,回到國內建設祖國,將許多外國人認為根本不可能的事情變成了現實,比如中國自己的原子彈,自己的氫彈,以及自己的人造地球衛星等,創造了一個又一個奇蹟。我們可能難以想象,老一輩科學家們是在怎樣的條件下實現這些成就的。


分享到:


相關文章: