无悔终身做火药

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  2020年已是南京理工大學教授肖忠良踏入火炸药领域的第43个年头。在南京理工大学求学10年,辗转山西任职20余年,4年前回到母校任教,对于肖忠良来说这是一次学术游子的回归。
  作为2017年度国家最高科学技术奖获得者王泽山院士的学生、团队的核心成员,回归后的肖忠良以第一完成人获得2018年度国家科学技术进步奖二等奖,迈开了回归的第一步。
  2020年5月30日,在第四个“全国科技工作者日”上,他又荣获全国创新争先奖,被授予全国创新争先奖状。这是继国家自然科学奖、国家技术发明奖、国家科学技术进步奖之后,国家批准设立的又一重大科技奖项。能获得这一仅次于国家最高科技奖的科技人才大奖,是对他多年着力攻坚克难所做工作的肯定。
  但不管是鲜花、掌声还是荣誉,对肖忠良来说,科研无止境,攀登科技高峰的步伐永不能停。
  火炸药远不是鞭炮
  肖忠良出生在湖北荆州的偏僻山村,“文革”的到来,令其读书改变命运的路途戛然而止。1977年高考恢复,读大学的梦想重新燃起,肖忠良匆匆拾起书本补习遗忘已久的语文、政治、数学、物理、化学知识,走进考场并意外中榜。被当时的华东工程学院(现南京理工大学)录取后,肖忠良学习当时的“炸药”专业,曾梦想成为一名数学家、物理学家的他,就这样在机缘巧合之下开始了自己为之倾注一生的职业。
  “火炸药不就是鞭炮吗?鞭炮还用在大学学习?”入学时曾将所学专业与“鞭炮”联系起来的肖忠良,经过4年的本科学习,发现这门学科完全不是当初所想的那么简单。求知欲所使,他参加了研究生考试并顺利通过,1982年至1988年师从我国著名火炸药学家王泽山从事火炸药学习与研究工作,并顺利获得了工学硕士和博士学位,成为王泽山院士培养的第一位博士。
  回忆长达十年的求学历程,“我本乡下农民,能上大学备感幸运,十分珍惜时光,不敢有丝毫懈怠,努力求知解惑最终顺利毕业,对所学仅达到了有限和肤浅的所知与理解。”肖忠良如实说。
  此外,利用物质相似相容原则,团队还设计了高/低燃速发射药配方,并调节其溶剂含量使其在挥发形变过程中具有自紧特性,解决了内外层界面黏结强度、燃烧控制、密度提高、存储稳定等关键技术问题;通过相关模具结构的发明,他们实现了该类发射药的机械化的挤压成型加工;并建立了该类发射药性能的表征与评价方法。   肖忠良介紹,成果中的“变燃速发射药”技术适用于所有身管武器,在榴弹、炮射导弹中验证,相比从俄罗斯引进的技术,炮口动能得到大幅度的提高,实现了型号装备应用。因贡献突出,成果获2008年度国家技术发明奖二等奖。
  除发射药能量释放控制技术外,火炸药制备工艺技术也是武器发展的核心技术之一,国外很多国家一直对此实行严密封锁。经过数十年的努力,肖忠良和团队成员在一些关键技术突破的基础上取得了集成和独立自主创新的成果,突破了高渐增性发射药工程化制备技术瓶颈,在国内外首次实现了一类发射药工业化生产与武器的装备应用。
  变燃速、超多孔、端面涂覆是一类具有实用价值的高渐增性发射药,因为火炸药具有易燃易爆特点,同时加工过程流道狭窄、物料黏度大、温度可控制范围小等,致使加工难度巨大,一直是工程应用技术的瓶颈。
  肖忠良带领团队,针对上述三种发射药加工过程中的共性基础问题,揭示了易燃易爆和高固体含量的发射药物料的流变规律,物料流动过程和溶剂挥发过程中的力学作用与形变行为,确定了温度、压力、助溶剂种类等工艺参数范围和工程化控制方法。
  他们不仅发明了连续物料传输、模具结构和工程化生产系列关键装备,攻克了工艺稳定性、产品质量一致性、规模化制备等系列工程化关键技术,还设计制造了具有完全自主知识产权的高渐增性发射药连续化、自动化成套生产装备,这套装备包括多个全新、独立的工艺单元模块,每个单元工艺过程均连续化、自动化并具有本质安全性,可与现有发射药生产线模块式结合或者组合。
  当前,世界新军事变革的发展及我国国防和军队建设的全面推进,都对我国火炸药行业提出了更高的要求。近年来,国家对火炸药行业予以高度关注和大力支持,许多科研成果成功应用,产生了许多新技术和新知识,大大促进了火炸药行业的创新和发展。未来,火炸药的发展可能成为新世纪中华民族崛起与复兴的一个特征标志点。“传承老师的事业和精神,不辱使命,奋力前行,成为我们这代人的责任与使命!”肖忠良严正地说。
  为满足高等教育不同层次人才培养的需要,也为了对火炸药学科领域最新知识进行展现和知识体系的构建,2015年,肖忠良与国内有关高校教师和研究人员一起商讨编写出版了一套能适应我国新时期火炸药事业发展的新的火炸药系列教材与著作。几经周折,这套系列教材与著作——《火炸药理论与技术丛书》已被遴选为“十三五”国家重点出版规划项目,并获得了国家出版基金资助。在凝聚了几十年心血,肖忠良负责撰写的丛书首册著作——《火炸药导论》中,他从新的视角探讨了火炸药作为一类特殊能源的本质属性,从科学认知、工程应用、发展趋势等方面提出了火炸药未来发展的新见解,并对新的提法、名词术语做了规范,对火炸药知识体系进行归纳与梳理。他说:“火药是中国的原创,但是后来有一段时间它落后了,需要弄清楚哪些是别人的,哪些是自己的。这样才知道自己跟别人的差距在哪里,需要从哪些方面突破。”肖忠良深知当今火炸药领域尚有很多问题亟待解决,而解开这些难题,需要传承与创新,更需要决心与勇气。
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