zt : 空气动力学家庄逢甘：风雷洞天 (2007-4-19)

开场白：
　　我们今天要采访的大家是空气动力学家庄逢甘院士，过去他的名字是和中国的航天事业紧密地联系在一起的。但是我没有想到的是，我们今天的采访却是从2007年年初发生在新疆吐鲁番的那场大风吹翻火车的事故开始的。

　　解说：2007年2月28日凌晨2点05分，从新疆乌鲁木齐开往阿克苏的一列火车在行驶过程中被大风吹出了轨道，11节车厢被吹得七零八落，甚至掀翻在地。消息传来，很多人都觉得难以置信：多大的风能把一列满载乘客的列车吹翻呢？风是从什么角度吹过来的？翻车事故跟火车的高速行驶有关吗？人们的心中充满了问号，吐鲁番地区呼啸的狂风里似乎藏着无数玄机。然而对于跟风打了一辈子交道的中国科学院院士、空气动力学家庄逢甘来说，这却是一些再简单不过的问题。

访谈：
　　主持人：咱们新疆前一段时间发生的那个风把火车吹翻了的事。是不是跟您研究的这个空气动力学，甚至包括风洞都是有关系的？
　　庄逢甘：我在这里简单讲一讲空气动力学是什么。
　　主持人：通俗一点。
　　庄逢甘：空气动力学，简单一点的话，就是研究这个空气的流动，跟物体之间的相互的作用。所以刚才您谈到的那个，新疆的火车翻，叫风推翻了吧，翻了个儿。那么我这里简单地讲一讲翻个儿的这个原因。空气相对于这个火车，它有一个速度，有个方向。在火车的上面，这个阻挡比较小，没有什么阻挡，所以上面（风的）速度比较快，速度比较快的话，它的压力就比较低。
　　主持人：风从火车上面吹过的时候，速度快，所以压力低，就是往下的压力低？
　　庄逢甘：那么在车身底部来讲，就是下面这一层来讲，这个速度就慢，相对速度就慢。
　　主持人：风被挡住了？
　　庄逢甘：所以那块儿压力就高，所以这样就产生了一个气浮的作用。
　　主持人：让它飘起来了？
　　庄逢甘：就是产生一个升力了，按照飞机这个习惯用语来讲，就产生了一个升力，另外来讲，（风从）侧面吹过来的时候，侧面会产生一个很大的阻力，不光是阻力，这个阻力相对于这个重心来讲，它还有个力矩。所以一个叫它浮起来，一个叫它有个力矩。
　　主持人：就相当于推它？
　　庄逢甘：推它，所以这样就容易翻个儿。
　　主持人：您这么一讲，我突然发现，其实，您研究的尽管是应用在飞机、导弹，航空航天领域的这些技术，实际上在我们生活当中是随处可见的。
　　庄逢甘：我就是要讲这个话，从这个宇宙，一直到我们地球上，地球上这个大气，在这个意义上来讲，连气象都可以包括在这个空气动力学里面。
　　主持人：对，实际上是一个范畴很大的一个领域，但是这种研究其实我也觉得，它背后的这种复杂程度是非常高的。
　　庄逢甘：对。
　　主持人：因为到目前为止我们也很难，空气啊，风啊，有时候我们觉得是看不见摸不着的。
　　庄逢甘：对，正是这个，所以在大学念书的时候，人家就叫做这个比较空洞，我们看不见、摸不着。

解说：
　　风洞是空气动力试验的主要手段，它从诞生的一刻起就与人类的飞天梦想紧密相关。尽管从外表上看，风洞只是一些形态各异的巨型管状设备，但在它的内部却别有洞天，所有飞行器在上天之前，都要做成模型在风洞里吹风，测量其表面承受的空气压力，以便设计出最佳的外形。这也就是为什么风洞会被人们称做“飞行器的摇篮”。事实上，在庄逢甘的风洞里，的确藏着我们普通人看不见、摸不着的东西，那是许许多多关系着我们国家航天事业和国防安全的重要机密。而当这些风洞里结出的果实出现在世人面前的时候，往往会产生石破天惊的效果。1980年5月9日，新华社受权向全世界发出公告，中国即将向太平洋海域发射远程运载火箭。一时间，全世界都把目光投向了那片半径70海里的海域。因为，射程如此之远的运载火箭还有另外一个名字：洲际导弹。

访谈：
　　主持人：就是这个洲际导弹，必须是让弹头要飞出大气层，再飞进大气层，所以距离会很长？
　　庄逢甘：8000公里以上的射程。你国内没有可以打到8000公里的（射程），没这么广阔的国土的领域，你要往太平洋里头打，一打打好了还好，一下打坏了，你叫美国人笑话，所以这是很严肃的一个问题。所以关于这个问题，一定是只能保证成功。
　　主持人：因为这不是实验，这不等于实验，这实际上就是一次正式的表演了。
　　庄逢甘：对，就是这样一个正式的表演。
　　主持人：那个时候是不是的确是全世界都很关注这件事。很多人都在盯着这件事，中国是第一次打洲际导弹？
　　庄逢甘：过去美国人笑话我们，说你这玩艺儿（原子弹）有弹，没有箭，反正是等于没有，你打不到他那个地方去。
　　主持人：所以这次打，我相信美国人会很关心，很关注？
　　庄逢甘：到现在为止，都很关心。

解说：
　　美国人的关心并不多余，早在1964年10月，中国就成功爆炸了第一颗原子弹，然而因为没有可以携带核弹头的远程运载工具，我们的原子弹只能呆在家里，缺少真正能够构成威胁的打击能力，因而被美国人嘲笑为“有弹无枪”。为此，包括庄逢甘在内的国防第五研究院的专家们一直在致力于战略导弹的研制工作。1966年，中国成功发射中近程导弹，初步解决了枪的问题，接下来需要做的就是提高枪的射程。然而，后来的几次远程导弹试射都遭遇了失败，在与大气层的剧烈摩擦中，导弹上最核心的部件——弹头，被高温烧得坑坑洼洼。1975年，时任航天部副部长的钱学森发动了一场全国总动员的攻坚战，将其命名为“淮海战役”，并点名让庄逢甘担任前线总指挥。

访谈：
　　主持人：我看材料里提到了，在进行正式的试验之前，当时我们曾经看过我们发射过的弹头上，有一些烧蚀过的这些槽啊，影响弹道飞行的一些情况。
　　庄逢甘：这种弹头来讲，如果光靠金属来做，很快就给它烧掉了。
　　主持人：就是因为进大气层的时候？
　　庄逢甘：进大气层的时候，那个温度很高，达到好几千度，甚至于上万度的温度。一般的钢铁还有什么，根本抗不住。
　　主持人：就会熔化掉了？
　　庄逢甘：啊。那么现在就是说，想采用一些复合材料，干脆让它烧。那么有一个要求，你不能烧太厉害了，烧太厉害了就烧坏了。再说里头，不仅仅是烧坏的问题，要是你把这个，虽然没有烧坏，但是你这个隔热措施不行。那个弹，原子弹也是比较娇气的，不能说，你几百度的温度烤着它，这样也不行。
　　主持人：还没到呢，就失效了，就爆炸了，或者是。
　　庄逢甘：就是不叫爆炸，可能影响它爆炸不了。
　　主持人：爆炸不了了，失效了？
　　庄逢甘：第二个问题，你这个弹进来的时候，必须是稳定的，就是不能乱翻跟头，那这个呢你开始设计的时候，你比较容易做到，就是说外形一定，我设计一个保证它稳定的，但这里头，也有另外一个问题，就是说，这个弹要是在烧的过程中间，它有个变形。
　　主持人：外形就不稳定了。
　　庄逢甘：外形它总要有一点变形，变形你还要保证它稳定。所以钱学森同志当时就提出来了，就是说，反正两条任务，一条不烧坏，第二不翻跟头。

解说：
　　对于在空气中飞行的物体来说，烧坏和翻跟头是经常联系在一起的两个致命问题。在希腊神话里，有一个名叫伊卡洛斯的年轻人凭借蜡和羽毛做成的翅膀飞向天空，却因为飞得太高，被太阳烤化了翅膀，于是一个跟头栽进大海，丢掉了性命。而在现实的航空航天历史上，美苏两国都曾发生过由于防热问题没有得到解决引发的严重事故，其中最著名的就是哥伦比亚号航天飞机的失事。

访谈：
　　庄逢甘：像美国那个哥伦比亚号，它就是发射的时候，防热瓦边上受了伤了。结果下来的时候，热空气进去了，把它烧坏了。所以这个中间有一个问题就是说，在我们会战的时候，特别注意了，就是比如讲那天线窗的窗口，这个窗口跟那个我弹头用的材料，它总要有一个接缝吧。有一次试的时候，这个缝就钻进去，那个热气就钻进去了，这热气一进去就烧坏了。天上发现了这个问题，我们地面做试验，怎么样来想法解决这些问题。
　　主持人：那当时我们都想过什么办法呢？
　　庄逢甘：对于这个问题来讲，我们有一个社会主义制度的优越性了。我们确确实实是动员了全国的力量，当年这个原来科学院的副院长严东生同志，他对这个材料就做了很大的贡献。就是你能够少烧，尽量少烧。因为各种材料不一样，有的是一秒钟只要烧掉一个毫米，假如这么说，有的一秒钟只烧掉半个毫米，那当然那种材料要好得多了。
　　主持人：当时一共试验过多少种材料？
　　庄逢甘：这个数不清楚，因为它材料本身是一个问题，材料工艺加工的构成，在工艺的方面都试验过很多很多次。同样的材料，工艺制造方法不一样，弄出来的东西也不一样。

解说：
　　作为一名空气动力学家，庄逢甘的主要任务就是用风洞来考验这些材料的防热性能。其中，电弧风洞是这次淮海战役的主战场，它可以制造成千上万度的高温，模拟弹头在天上的烧蚀情况。经过数以千计的试验之后，庄逢甘他们终于为娇气的洲际导弹弹头穿上了一层足以抵御上万度高温的外衣，那么，这件外衣究竟是用什么特殊材料制成的呢？

访谈：
　　主持人：那我们现在能透露，当时在做这次这个往南太平洋打的这次导弹试验时候，我们的那个材料用的是什么材料吗？
　　庄逢甘：这个我只能这样讲，当时使用的材料是我们国家自己发展的材料，世界上没有。
　　主持人：没有。我们自己发明自己独创的？
　　庄逢甘：自己独创的。
　　主持人：到现在还是这样吗？
　　庄逢甘：现在我们有更好的了。
　　主持人：但是是什么不能说？
　　庄逢甘：对。按照我看现在也可以说，不过现在上面没有解密，我都不好说。
　　主持人：有纪律，您这行可能纪律首先是第一要素，保密是第一要素。
　　庄逢甘：不过你现在要对外开放，一点不说也不行。
　　主持人：别人要相信你的技术能力。
　　庄逢甘：就是。
　　主持人：这是您最自豪的事情，因为都是我们自己干的。其实您回国以后，一直从事的就是要靠我们自己的力量，来发明、发现这样一些材料。
　　庄逢甘：这也是钱学森老先生一贯的思想，外国人干的，我们能干，我们干得比外国人还要更好。
　　主持人：事实上我们也做到了这一点？
　　庄逢甘：但是客观一点来讲嘛，也不可能样样都比人家好，不过就是说我们能够搞出我们自己需要的符合性能要求的，这就行了。

解说：
　　防热材料的成功研制并不意味着淮海战役大功告成。事实上，风洞最大的用途还是为飞行器的外形设计提供相关参数，而庄逢甘他们需要做的就是为洲际导弹设计一个能够保持稳定的外形，并且准确模拟出洲际导弹的飞行轨迹，以避免弹头掉到目标海域之外的某个地方，造成不必要的麻烦。事实上，在导弹试射期间，很多国家的飞机和军舰都在我们的远洋舰队周围虎视眈眈，期待着从天而降的意外收获。

访谈：
　　主持人：您刚才说这个材料问题解决了第一个隔热的一个问题，第二个问题，飞行弹道的问题呢？
　　庄逢甘：这个说起来简单，真正要做的时候，我们沿着弹道整个一步一步都算清楚了。
　　主持人：沿着这个弹道一点一点算？
　　庄逢甘：一点一点算。
　　主持人：就是每当烧蚀少掉一点的时候会怎么样？
　　庄逢甘：就是它都有怎么变化？烧掉一点以后下面加热的情况，又是怎么样？
　　主持人：这会是一个非常复杂的计算过程？它的烧蚀会是很均匀的吗？
　　庄逢甘：不会那么很均匀，它的温度是变的。它随着高度不同，密度、压力都很不同，温度也不一样。所以你那个风洞里头，本身就要能够，我就是要它九千度，它就应该是个九千度，要它八千度，它就应该是个八千度。
　　主持人：这个试验也是在风洞里做的？
　　庄逢甘：这个风洞可以做部分的模拟试验，要全弹道的模拟现在还做不成。
　　主持人：就是部分弹道的模拟试验。
　　庄逢甘：所以，原来老五院的副院长，刘秉彦同志他就这样讲过——因为那个时候他管我们这个风洞的加工什么的，他就有体会——他说搞一个风洞，跟搞一个导弹一样，一样地复杂。但是人家都记得那个导弹。
　　主持人：记不住这个（风洞）？

解说：
　　的确，令绝大多数人兴奋不已甚至终生铭记的，往往是飞机起飞、导弹发射、火箭上天、飞船返航那激动人心的瞬间，而庄逢甘这样的人和他们所从事的空气动力研究事业，却像托起翅膀的风一样，尽管不可或缺，尽管奥妙无穷，却长期躲藏在人们的视线之外。而当风洞中飞出的翅膀终于要翱翔九天的时候，庄逢甘他们往往会比普通人有更多的担心和期待。

访谈：
　　主持人：打之前的时候，你们心里有多大的把握？认为这次肯定没有问题？
　　庄逢甘：当时我们地面上能做的我们都做了。
　　主持人：可不可以说这个时候？
　　庄逢甘：心中至少有个八分底。
　　主持人：已经有八分底了，八成的把握？当时有没有做过一些应急的预案？假如说那百分之二十的可能性发生了，确实没有打准，或者是出了问题怎么办？
庄逢甘：那当然这个应急方案，就是说那是出洋的远望测量船的责任了，它真要打出去翻跟头翻到旁的地方去了，那得想办法把它捡回来。
　　主持人：您从工作的总指挥的角度来讲，您心里有没有想过，万一要是真的不像自己实验的那样一种结果，怎么办呢？
　　庄逢甘：刚才讲这个题目，就出给人家了。
　　主持人：出给人家了？
　　庄逢甘：就是，这几个测量船就想法子，就是赶快去追上给它找回来。反正有一条不能掉到美国人那去，不能叫美国人捡了去。
　　主持人：不能叫美国人捡了去，不能掉到美国手里头？
　　庄逢甘：就是。

解说：
　　经过整整五年的艰苦奋战，庄逢甘指挥的这场鲜为人知的“淮海战役”终于迎来了一决胜负的时刻。1980年5月18日，中国第一枚洲际导弹成功发射，它沿着预定的轨迹飞越了祖国的上空，准确而安全地落入了南太平洋的指定海域。一石激起千层浪，世界媒体一片哗然。西方航天专家们推断，中国已经建成了专门从事飞行器空气动力试验的秘密机构，而且具备了相当规模和较高水平。那么，这个机构到底在哪里，它是什么时候、由谁建立起来的？它里面究竟还藏着多少惊天动地的秘密？
（编导：朱童）