第31章 我们要让国际同行看看,中国的精密机械研究,达到什么水平了!

第一次计算进行了整整两天两夜。

DJS-130计算机一直在嗡鸣,成了实验室不变的背景音。

第三天是周日。

上午沈一鸣临时有事,实验室里只剩下三位学生。

窗外,梧桐树冒出了嫩芽,新绿点点。三月的阳光透过玻璃窗照进来,在水泥地上投出明亮的光斑。

可实验室里的气氛,却绷得很紧。

李雪梅从电传打字机上撕下最新一轮的输出纸带,铺在工作台上,和周伟一起核对。

两人的眉头越皱越紧。

“怀民,你来看看。”李雪梅抬起头,朝正在整理数据的陆怀民招了招手。

陆怀民放下笔记本走过去。这几天泡在实验室里,他对整个课题的脉络已经摸清了。

“计算结果怎么样?”陆怀民问。

李雪梅摇摇头,把一叠输出纸带推过来:

“不太理想。材料参数调了三次,补偿效果还是不稳定。你看这儿——”

她指着纸带上的一行数据:

“温度梯度超过三十五度,补偿结构的反向作用会出现突变,有时反而加剧局部变形。”

周伟在一旁补充,声音里透着些许疲惫:

“薄片排列方式试了三种,结果差不多。界面处的应力集中问题,比预想更棘手。”

陆怀民凑过去看那些密密麻麻的数字。

很快这连串的数字在他脑中重组成像:高温区泛红,低温区透蓝,应力集中处结成深斑,一切都清晰起来。

“应该是界面应力集中导致的。”陆怀民思索片刻后说,“C-7材料和LC4的热膨胀系数差太大,在高温梯度下,界面处的剪切应力超过了结合强度。”

李雪梅惊讶地看了他一眼。

这问题她和周伟刚刚讨论了好一会儿才初步确定,这个入学不到一个月的师弟,竟一眼点破。

周伟也抬起头,推了推眼镜:“我们也是这个判断。可怎么解决?材料性能是固定的,总不能……”

“那怎么办?”李雪梅脱口问。

话出口才发觉,自己竟在向一个刚入学的本科生讨教办法。

陆怀民想了想,他站起身,走到黑板前,擦出一块干净区域。

随后他画了一个简化的界面模型,标注了温度、材料属性、几何参数。

“我觉得,我们不能只考虑宏观的热膨胀系数差,”陆怀民边画边说,粉笔沙沙划过黑板:

“还要考虑微观的。C-7是硅铝复合材料,本质上是由硅颗粒增强的铝基体。在高温下,硅颗粒和铝基体的热膨胀行为不同,会产生微应力。”

李雪梅和周伟都站了起来,走到黑板前。

“这些微应力在界面积累,”陆怀民用粉笔在界面处画出一片密集的箭头,“当温度梯度足够大时,就会引发局部塑性变形,甚至微裂纹。因此我觉得,咱们可以尝试在这中间设计一个过渡层。”

“过渡层?”周伟若有所思。

“对。”陆怀民在黑板上画出三层结构,最内层是C-7,最外层是LC4,中间则是一层逐渐过渡的区域:

“在C-7和LC4之间,加入一层梯度功能材料。它的热膨胀系数从内到外连续变化,从接近C-7的值渐变到接近LC4的值。这样就能平缓应力集中,避免突变。”

他转过身,看到李雪梅和周伟怔怔地看着黑板上的示意图。

这个思路比他们之前想的任何方案都更精巧,也更复杂。

因为它不是什么修修补补,而是是从根本上重设计了材料的结合方式。

实验室安静了几秒。

“可是......”李雪梅迟疑道,“这种梯度材料,我们怎么制备?国内有这种技术吗?”

周伟也反应过来:

“是啊,怀民。理论上这思路很完美,但工程上怎么实现?要在铸造过程中让材料成分连续变化,这工艺……”

陆怀民放下粉笔。他知道自己说多了。

1978年,梯度功能材料的概念在国际上刚刚萌芽,国内更是闻所未闻。

他刚才的描述,完全基于前世的认知。

那是二十一世纪成熟的技术,用于航空航天发动机叶片、核反应堆内衬等极端环境。

他正斟酌着如何解释,实验室的门被推开了。

沈一鸣教授走了进来,手里拿着一叠文件。

他显然也听到了一些刚才的讨论,目光直接落在黑板上。

“梯度功能材料?”沈一鸣走近黑板,仔细看着陆怀民画的示意图,镜片后的眼睛亮了起来,“怀民的这个思路不错。”

沈一鸣说着,放下手中的文件,转身看着三位学生。

“这个思路很有价值。”沈一鸣的语气很平静,但熟悉他的人能听出其中的兴奋,“虽然工艺实现上确实有难度,但科研本身就是解决难题的过程。”

他拿起粉笔,在陆怀民的图旁补充了几笔:

“制备梯度材料,我们实验室的条件有限,但可以和材料系甚至其他科研单位合作。”

“老师,那我们......”周伟有些犹豫,“要完全推翻之前的方案吗?”

“不。”沈一鸣摇头,“红星厂的订单等不起。我们双线并行:现有的C-7薄片方案继续优化,同时启动梯度材料的探索性研究。后者可能需要几个月甚至更长时间,但值得投入。”

沈一鸣看向李雪梅和周伟:

“你们继续优化现有模型。我有个解决方案可以试一试,既然界面应力集中是主要问题,我们可以在薄片设计上做文章:不做成简单的平板,可以设计成波浪形或者带孔隙的结构,增加柔性和应力释放能力。”

“波浪形?”李雪梅眼睛一亮,“就像弹簧一样,允许一定的变形?”

“对。”沈一鸣在黑板上快速勾勒,“这样即使热膨胀系数有差异,也可以通过结构变形来吸收,而不是硬碰硬。”

思路一旦打开,讨论就热烈起来。

三位学生围在黑板前,你一言我一语,粉笔写了又擦,擦了又写。

下午,实验室开始重新测试新模型。

李雪梅操作那台老式温度循环测试台,小心翼翼地监控着一个小比例验证模型的温升曲线。

陆怀民在一旁记录数据,周伟在另一张工作台上调试光学测量仪,准备随时测量模型的微变形。

就在这时,实验室的门被轻轻敲响。

“请进。”沈一鸣放下手中的俄文资料。

门开了,钱振华副主任走了进来。

他今天穿着整齐的中山装,脸上带着一种不同于往常的笑意。手里拿着一个文件夹,还有一张报纸。

“沈教授,打扰了。正在做测试?”钱振华看了眼忙碌的陆怀民、李雪梅和周伟,招呼道。

“是,钱主任。红星厂那个项目的初步验证模型,在做温度循环。”沈一鸣起身相迎,“有事?”

“嗯,有几件要紧事。”钱振华点了点头,先将文件夹递给沈一鸣:

“系里关于新专业的培养方案初稿做出来了,您过目一下,看看有没有需要调整的。还有,”

钱振华顿了顿,声音压低了些,那份喜色终于明明白白地透了出来:

“科学院那边刚转来通知,今年国家给重点高校的科研经费额度有显著增加,尤其是面向工业应用和具有前瞻性的研究项目。”

钱振华顿了顿:

“所以老沈,你前两天刚报上去的那个‘精密机械热稳定性关键技术研究’项目,今天批下来了,而且是特事特办,优先支持。后续专项经费和设备采购指标,很快就会落实。”

沈一鸣接过文件夹,闻言,快速翻阅文件的手指停住了。

他抬起头,眼中闪过一道光:“这么快?太好了。这正是我们急需的。红星厂这个项目如果能取得突破,就是这个项目最好的前期基础。”

“是啊。”钱振华点头,目光转向正专注地盯着仪表盘的陆怀民。

“沈教授,您这个学生,真是捡到宝了。”

“是块璞玉。”沈一鸣也点点头,毫不掩饰自己的赞赏,“思维非常活跃,学习能力非常强,而且难得的是有工程直觉。是个可造之材。”

“有您亲自带,肯定能成大器。”钱振华笑道,随即,他扬了扬手中那张报纸,神情变得郑重。

“不过啊,老沈,最重要的消息在这儿呢。你看看这个——”

他将报纸展开,是今天出版的《人民日报》。头版上一篇讲话稿被红笔醒目地圈了出来。

“昨天,全国科学大会在京开幕。”钱振华突然有些激动,“郭沫若院长作了长篇书面讲话。今天学校组织学习,我特意找来这份报纸。你听听,你听听这话——”

“郭院长说,‘我的这个发言,与其说是一个老科学工作者的心声,毋宁说是对一部巨著的期望。’这部‘巨著’,就是我们百废待兴的祖国,就是我们即将大步向前的科学事业!”

钱振华的手指停在了最后那段载入史册的文字上。他吸了一口气,一字一句念道:

“这是革命的春天,这是人民的春天,这是科学的春天!让我们张开双臂,热烈地拥抱这个春天吧!”

最后一个字落下,实验室里一片寂静。

只有窗外偶尔传来的鸟鸣,和远处隐约的广播声。

阳光仿佛在这一刻变得更加明亮、更加温暖。

沈一鸣早已放下了文件夹。

他接过那张报纸,手指竟有些不易察觉的颤抖。

“科学技术是生产力”

“知识分子是工人阶级的一部分”

“要保证科研人员至少必须有六分之五的时间从事业务工作”

“科学的春天……”

沈一鸣看着报纸低声喃喃着,最后像是被什么哽住了喉咙。

他想起很多事。

想起三十多年前在莫斯科的雪夜里,他和同学们挤在宿舍里,就着昏黄的灯光争论着祖国的未来。

那时他们都说,学成了要回去,要把最先进的技术带回家。

想起六十年代初回国,满腔热血投入教学和科研,蓝图刚铺开,项目就被叫停了。

想起夜深人静时翻阅那些早已过时的外文期刊,他心里那份焦灼,像野草一样疯长。

等了太久,也盼了太久。

如今,这声“春天”,终于通过报纸,真真切切地落到了耳中。

钱振华理解地沉默着,没有催促。

过了好一会儿,沈一鸣才深深吸了一口气,将那页报纸仔细折好,小心翼翼地放进自己中山装的内侧口袋,贴近心口的位置。

他转向钱振华,话语间涌动着一股前所未有的力量:

“钱主任,你刚才说,我那‘热补偿’的项目被优先支持了?”

“是,秒批。速度前所未有。”钱振华点头,“科学大会一召开,上头的精神全透了。支持科学、支持创新,不再是一句空话。老沈,你的项目,踩在点儿上了。”

陆怀民、周伟和李雪梅都停下了手里的工作,望着老师。

他们看见沈一鸣的喉结动了动,目光望向窗外那片新绿的梧桐,又缓缓收回来,落在三个年轻人身上。

“你们知道吗,”沈一鸣的声音很轻,像在对自己说,又像在对他们说:

“我留学苏联那年,二十四岁。临行前,我的老师刘仙洲先生,拉着我的手说:‘一鸣啊,出去好好学,学成了回来,咱们国家需要。’”

他顿了顿,仿佛在回忆里走了很远,才又开口:

“我在莫斯科七年,每天学习十六个小时。不是因为苏联老师要求严,是因为我心里憋着一股劲——咱们中国人,不能总靠别人。”

“六十零年回来,国内一穷二白,实验室缺经费、缺设备。但我们没放弃,将清华的办公室改造成实验室,用最简陋的设备,做出了第一台高精度测量仪。”

他的手指轻轻抚过胸前口袋的位置,那里面是报纸,却更是他过去三十年全部的岁月。

“后来,很多事做不了。”他的声音低下去,又抬起来:

“但我心里头一直信,一个国家要站起来,富起来,离不开科学,离不开实实在在的技术。现在,这一天……真的来了。”

沈一鸣的眼眶湿润了。

“刚才报纸里说,中央说,‘我愿意当大家的后勤部长’。这话……分量重啊。这意味着,从今往后,咱们这些人,可以真正心无旁骛地搞科研、做学问了!”

沈一鸣说着,声音陡然提高,这一刻,他热泪盈眶:

“红星厂这个项目,我们要做好,不仅要解决实际问题,还要写成论文,在国际期刊上发表!”

周伟和李雪梅都愣住了。

国际期刊?这对他们来说,几乎是遥不可及的概念。

这些年,中国的科研成果大多只能在国内的学报上发表,国际交流几乎断绝。

“老师,这......可能吗?”周伟迟疑地问。

“为什么不可能?”沈一鸣转过身,目光灼灼,“全国科学大会召开了,这意味着什么?意味着中国科学要重新与世界接轨!我们的成果,为什么不能拿到国际上去?”

他走到文件柜前,取出一沓外文期刊的影印本。纸张已经泛黄,边角卷曲,显然被反复翻阅过。

“这是《Precision Engineering》,国际精密工程领域的顶级期刊。”沈一鸣翻开一本,指着上面的论文,“看看这些作者,美国人、德国人、日本人。他们的研究很好,但我们做的差吗?”

他拿起那份热补偿数据:

“怀民提出的这个思路,在国际上也是前沿的。我们如果能把理论模型完善,实验数据做扎实,为什么不能发上去?”

李雪梅的眼睛亮了起来:“老师,您是说......”

“对,”沈一鸣斩钉截铁,“这个项目,我们要做成一个标杆——既解决实际工程问题,又做出理论创新。论文由怀民主笔,我来指导,你们协助。我们要让国际同行看看,中国的精密机械研究,达到什么水平了!”