[科普中國]-揭秘防護工程背后的高科技：第一套空中核爆炸壓力模擬器如何誕生？

【2018年度國家最高科技獎特別策劃】

“我們國家是積極防御戰(zhàn)略，不打第一槍，不打第一槍意味著我們要挨敵人第一槍，也就是我們軍隊的指揮機構(gòu)，我們的導彈、飛機、大炮、坦克，在別人首次攻擊的時候要能安全下來，然后才能打第二槍這叫二次反擊，所以我們的工程現(xiàn)在非常重要了?！?/p>

——2018年度國家最高科學技術獎獲得者錢七虎

1965年，錢七虎留學蘇聯(lián)回來，當時世界面臨核武器的威脅，他腦子里經(jīng)常思考，國家選派自己出國學習防護工程，那就是把信任給了自己，自己就要時刻不忘這份沉甸甸的責任。從那時起，“為國設計打不爛、炸不毀的鋼城堅盾”就成了他一生都未動搖的目標。

使命就是召喚，就是軍人出征的號角。他說，沒有自主研發(fā)的試驗設備，基礎研究難以保障，科研攻關難以把握主動權(quán)。于是他下定決心，從基礎抓起，從設備建起，開始了自主研制實驗設備之路。那段時間，他幾乎放棄了所有的節(jié)假日時間，帶領團隊先后10多次奔波于北京、上海，從方案擬定、草圖修改到計算推演、研究論證，從材質(zhì)考察、材料選用到施工建設、質(zhì)量把關，他始終沖鋒在一線、吃住在一線，加班加點趕時間、夜以繼日熬心血，終于成功研制出我國首套爆炸壓力模擬器，為構(gòu)建地下工程防護理論技術體系提供了必備條件。

錢七虎與同事在分析實驗數(shù)據(jù)

炮彈、炸彈爆炸瞬間會釋放出巨大能量，產(chǎn)生熾熱的氣體，迅速膨脹形成高壓和高速移動的空氣墻，稱為沖擊波。當沖擊波在地層傳播中遇到土中工程結(jié)構(gòu)時，對結(jié)構(gòu)產(chǎn)生變形同時形成自介質(zhì)與結(jié)構(gòu)面處向后傳播的反射波。這就是爆炸沖擊作用下結(jié)構(gòu)與介質(zhì)的相互作用。

錢七虎對爆炸作用的介質(zhì)與防護結(jié)構(gòu)相互作用計算理論進行了深入研究，創(chuàng)新運用數(shù)值計算方法，借助于當時還不多見的大型電子計算機，第一次精確地解出了有關的運動方程系，得到了完整的計算成果，率先系統(tǒng)建立核爆炸作用下介質(zhì)與結(jié)構(gòu)相互作用的計算機理論。

他將運籌學及系統(tǒng)工程等現(xiàn)代理論和計算方法運用到防護工程領域中，創(chuàng)建了防護系統(tǒng)工程的理論，提出了防護工程系統(tǒng)分析的目標函數(shù)“防護效率”的概念及其表達式，確立了防護工程在常規(guī)武器及核武器打擊下的破壞效果及其防護效率等一系列理論計算公式，為防護工程的科學評價、設計方案的比較與優(yōu)選、設計標準的科學判定，奠定了理論基礎及可行的計算方案。更為難得的是，他的許多理論成果還糾正了外國研究理論中的一些錯誤結(jié)論。

最終，錢七虎和同事們一起研發(fā)了我國第一套空中核爆炸壓力模擬器。

人物簡介

錢七虎，1937年10月出生，江蘇昆山人，防護工程專家，中國工程院院士，陸軍工程大學教授。60余載從事防護工程研究和人才培養(yǎng)工作，建立了我國現(xiàn)代防護工程理論體系，解決了核武器空中、觸地、鉆地爆炸以及新型鉆地彈侵徹爆炸等若干工程防護關鍵技術難題，對我國防護工程各個時期的建設發(fā)展做出了突出貢獻。曾獲得全國科學大會重大科技成果獎、國家科技進步獎一、二、三等獎各1項，軍隊科技進步獎一等獎2項以及軍隊重大技術貢獻獎、何梁何利基金科學與技術進步獎等。

奮斗一甲子，鑄盾60年。作為我國現(xiàn)代防護工程理論的奠基人、防護工程學科的創(chuàng)立者、防護工程科技創(chuàng)新的引領者，為國設計打不爛、炸不毀的“鋼城堅盾”是錢七虎一生未曾動搖的目標。他用畢生心血，鑄就了堅不可摧的共和國“盾牌”，贏得了我國科技領域的最高獎項——國家最高科學技術獎。

劃重點

沖擊波：炮彈、炸彈爆炸瞬間會釋放出巨大能量，產(chǎn)生熾熱的氣體，迅速膨脹形成高壓和高速移動的空氣墻，稱為沖擊波。

防護工程：抵抗殺傷武器破壞而構(gòu)筑的各種工程建筑物的統(tǒng)稱。按性質(zhì)分為野戰(zhàn)防護工程和永備防護工程；按結(jié)構(gòu)形式分為露天式、掩蓋式和坑道式防護工程。用于掩護人員的防護工程多為掩蓋式和坑道式。

出品：科普中國軍事科技前沿

作者：文風（資深科技媒體人）

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