“我们对这个项目绝对感兴趣、绝对感兴趣……”这是今年8月10日上午,两位不请自来的美国通用电气公司高级工程师在观看了南京航空航天大学“旋转非接触测控装置”后,兴奋不已之际留下的言语。其实在去年底,美国马里兰大学和印度国家宇航实验室分别就该项目中的“智能旋翼”和振动主动控制问题,与该校的智能材料与结构航空科技重点实验室进行了研讨并签署了合作意向书。 究竟是什么技术,引起外国专家如此重视呢?这要从该校的博士生导师陶宝棋教授的经历和他所开创的“智能材料与结构”这个新兴的学科谈起。 在大学读书时,陶宝祺学的是飞机工艺专业。1957年毕业后分配到南京航空学院(即今南京航空航天大学)任教。当时,充满朝气的陶宝祺立志要报效国家,在两年内就推导出“冷冲压中弯曲回弹公式”,在学术上崭露头角。 1960年初,他被安排参加一种国产直升机的设计。可不久,因为“家庭关系复杂”,不能接触机密而调出了直升机研制队伍,被安排到力学教研室。无数个不眠之夜后,陶宝祺找回了自信,他保持着旺盛的工作热情,取得了丰硕成果。他参加过“长空一号”大型无人驾驶飞机油箱的设计,从事过大型压力容器的防爆试验,主持过我国自行研制的“直6”直升机的全机应力和振动测试。 逆境最能出人才。由于陶宝祺涉及的学科多了,知识面广了。当科学的春天终于来临后,他在力学测试仪器领域取得丰硕成果,双向引伸机、微压传感器、弓形应变片、光纤转矩测量装置、高灵敏度液位传感器和压差式比重计等;相继获得国家技术发明奖等奖项。 1989年至1991年,陶宝祺教授应邀赴美国威斯康辛大学参加美国电站超导储能器研究工作。在这两年内,他成功地解决了10万安培电流超导储能器的失超安全控制和试验装置的设计、制造和强度计算问题,为试验成功做出了贡献。在此期间,他了解到一个在美国刚刚出现的新兴边缘学科 "智能材料与结构"。他敏锐地预感到,这是一个前景非常广阔的学科,尤其是"智能材料与结构"所涉及的材料、工艺、传感器、测试等领域,正可发挥自己所长,于是,他一回国就着手组建智能材料与结构研究所。 智能材料与结构是将驱动元件、传感元件融合在结构材料中,结合微电子信息处理系统,通过机、热、光、电、磁或化学等激励和控制方式,使这种新的材料与结构体系不仅具有承受载荷、传递运动的能力,而且具有检测、动作和改变结构的特性等功能。 为了让记者听懂,陶教授举例作了解释。他说:“传统的直升机桨叶和传动系统内部损伤一般不易发现,一旦出现故障,将可能导致机毁人亡。如果把传感元件、驱动元件与桨叶和传动系统相结合,利用传感元件及时报告结构的工作状况,一旦发现损伤,可以利用驱动元件产生动作,改善结构的受力状况,实现旋翼系统的自诊断和自适应,达到提高直升机性能和安全性的目的。 经过努力,集中了多学科研究人员的智能材料与结构研究所于1991年底成立。建所初期,研究经费短缺,陶教授只得把横向科研项目中的结余经费用于智能材料的启动研究;干起工作来,陶教授没有节假日。事无巨细,他都亲自参与。做复合材料构件的应力实验时,他和年轻人一样,搬重达13.5公斤的砝码。 1992年,该所争取到了第一笔科研基金,再加上学校支持的几万元钱。陶教授添置了最急需的仪器设备。 随着一批批研究成果的相继出现,研究所在国内外的声誉也越来越高。1995年起,该所每年都能争取到几项国家自然科学基金、航空科技基金等。1997年,中国航空工业总公司经严格认真的评比、筛选,决定投资1200万元把这个研究所建成航空工业部级重点实验室。1998年,该所在国家自然科学基金委员会组织的中期考核中受到好评,基金委因此又追加了20万元经费。 高水平的研究成果,逐渐引起了国外同行的关注。如今,这个研究所已与美国、德国、印度等国的研究机构建立了交流与合作关系。 出成果,更要出人才。严要求自然是必须的:每名研究生的开题报告,他都要认真审查,提出意见;对青年教师,他经常检查课题进展情况,并总能精辟地指出研究中存在的问题和改进方向。 最令年轻人感动的是,他总是把年轻人推到学术前沿去磨练。1995年,他作为第一作者的一篇论文被第19届国际航空科学大会选作会议交流,他却让一名研究生去美国参加会议并宣读论文;已获1993年中国航空工业总公司科技进步二等奖的微机通用动态测控装置项目,陶教授是项目负责人,从总体方案到具体实施均由他制定,但他坚持把自己排在获奖人的第三位;不少由他出面联系的科研课题,都让年轻人当项目负责人。 不仅如此他还努力帮助青年人解决工作、生活上的困难。有名在职博士生,毕业后若回原单位,则专业不对口。 为此,陶教授各方做工作,把他留了下来,如今已成科研骨干;另一名博士生因妻子工作、住房等困难,毕业后欲到一家承诺优厚条件的单位工作。为留下此人,他亲自找学校领导和有关部门解决这些困难。这名博士说,虽然比那家单位的待遇还是要差些,但冲着陶教授的一片热忱,我也得留下来好好工作。 就这样,这个创办才八年的智能材料与结构研究所,目前的14位研究人员,全具有博士学位,平均年龄不到40岁,他们都在各自的研究方向上独当一面。 祖国不会忘记陶宝祺这样的优秀儿女。他先后荣获了“五一”劳动奖章、全国优秀教育工作者、国家级有突出贡献的专家等称号;获国家发明奖及其他科技奖共14项。 注:陶宝祺教授于1999年当选为中科院院士 |