第一次計算進行了整整兩天兩夜。
DJS-130計算機一直在嗡鳴,成了實驗室不變的背景音。
第三天是週日。
上午沈一鳴臨時有事,實驗室裏只剩下三位學生。
窗外,梧桐樹冒出了嫩芽,新綠點點。三月的陽光透過玻璃窗照進來,在水泥地上投出明亮的光斑。
可實驗室裏的氣氛,卻繃得很緊。
李雪梅從電傳打字機上撕下最新一輪的輸出紙帶,鋪在工作臺上,和周偉一起覈對。
兩人的眉頭越皺越緊。
“懷民,你來看看。”李雪梅抬起頭,朝正在整理數據的陸懷民招了招手。
陸懷民放下筆記本走過去。這幾天泡在實驗室裏,他對整個課題的脈絡已經摸清了。
“計算結果怎麼樣?”陸懷民問。
李雪梅搖搖頭,把一疊輸出紙帶推過來:
“不太理想。材料參數調了三次,補償效果還是不穩定。你看這兒——”
她指着紙帶上的一行數據:
“溫度梯度超過三十五度,補償結構的反向作用會出現突變,有時反而加劇局部變形。”
周偉在一旁補充,聲音裏透着些許疲憊:
“薄片排列方式試了三種,結果差不多。界面處的應力集中問題,比預想更棘手。”
陸懷民湊過去看那些密密麻麻的數字。
很快這連串的數字在他腦中重組成像:高溫區泛紅,低溫區透藍,應力集中處結成深斑,一切都清晰起來。
“應該是界面應力集中導致的。”陸懷民思索片刻後說,“C-7材料和LC4的熱膨脹係數差太大,在高溫梯度下,界面處的剪切應力超過了結合強度。”
李雪梅驚訝地看了他一眼。
這問題她和周偉剛剛討論了好一會兒才初步確定,這個入學不到一個月的師弟,竟一眼點破。
周偉也抬起頭,推了推眼鏡:“我們也是這個判斷。可怎麼解決?材料性能是固定的,總不能……”
“那怎麼辦?”李雪梅脫口問。
話出口才發覺,自己竟在向一個剛入學的本科生討教辦法。
陸懷民想了想,他站起身,走到黑板前,擦出一塊乾淨區域。
隨後他畫了一個簡化的界面模型,標註了溫度、材料屬性、幾何參數。
“我覺得,我們不能只考慮宏觀的熱膨脹係數差,”陸懷民邊畫邊說,粉筆沙沙劃過黑板:
“還要考慮微觀的。C-7是硅鋁複合材料,本質上是由硅顆粒增強的鋁基體。在高溫下,硅顆粒和鋁基體的熱膨脹行爲不同,會產生微應力。”
李雪梅和周偉都站了起來,走到黑板前。
“這些微應力在界面積累,”陸懷民用粉筆在界面處畫出一片密集的箭頭,“當溫度梯度足夠大時,就會引發局部塑性變形,甚至微裂紋。因此我覺得,咱們可以嘗試在這中間設計一個過渡層。”
“過渡層?”周偉若有所思。
“對。”陸懷民在黑板上畫出三層結構,最內層是C-7,最外層是LC4,中間則是一層逐漸過渡的區域:
“在C-7和LC4之間,加入一層梯度功能材料。它的熱膨脹係數從內到外連續變化,從接近C-7的值漸變到接近LC4的值。這樣就能平緩應力集中,避免突變。”
他轉過身,看到李雪梅和周偉怔怔地看着黑板上的示意圖。
這個思路比他們之前想的任何方案都更精巧,也更復雜。
因爲它不是什麼修修補補,而是是從根本上重設計了材料的結合方式。
實驗室安靜了幾秒。
“可是......”李雪梅遲疑道,“這種梯度材料,我們怎麼製備?國內有這種技術嗎?”
周偉也反應過來:
“是啊,懷民。理論上這思路很完美,但工程上怎麼實現?要在鑄造過程中讓材料成分連續變化,這工藝……”
陸懷民放下粉筆。他知道自己說多了。
1978年,梯度功能材料的概念在國際上剛剛萌芽,國內更是聞所未聞。
他剛纔的描述,完全基於前世的認知。
那是二十一世紀成熟的技術,用於航空航天發動機葉片、核反應堆內襯等極端環境。
他正斟酌着如何解釋,實驗室的門被推開了。
沈一鳴教授走了進來,手裏拿着一疊文件。
他顯然也聽到了一些剛纔的討論,目光直接落在黑板上。
“梯度功能材料?”沈一鳴走近黑板,仔細看着陸懷民畫的示意圖,鏡片後的眼睛亮了起來,“懷民的這個思路不錯。”
沈一鳴說着,放下手中的文件,轉身看着三位學生。
“這個思路很有價值。”沈一鳴的語氣很平靜,但熟悉他的人能聽出其中的興奮,“雖然工藝實現上確實有難度,但科研本身就是解決難題的過程。”
他拿起粉筆,在陸懷民的圖旁補充了幾筆:
“製備梯度材料,我們實驗室的條件有限,但可以和材料系甚至其他科研單位合作。”
“老師,那我們......”周偉有些猶豫,“要完全推翻之前的方案嗎?”
“不。”沈一鳴搖頭,“紅星廠的訂單等不起。我們雙線並行:現有的C-7薄片方案繼續優化,同時啓動梯度材料的探索性研究。後者可能需要幾個月甚至更長時間,但值得投入。”
沈一鳴看向李雪梅和周偉:
“你們繼續優化現有模型。我有個解決方案可以試一試,既然界面應力集中是主要問題,我們可以在薄片設計上做文章:不做成簡單的平板,可以設計成波浪形或者帶孔隙的結構,增加柔性和應力釋放能力。”
“波浪形?”李雪梅眼睛一亮,“就像彈簧一樣,允許一定的變形?”
“對。”沈一鳴在黑板上快速勾勒,“這樣即使熱膨脹係數有差異,也可以通過結構變形來吸收,而不是硬碰硬。”
思路一旦打開,討論就熱烈起來。
三位學生圍在黑板前,你一言我一語,粉筆寫了又擦,擦了又寫。
下午,實驗室開始重新測試新模型。
李雪梅操作那臺老式溫度循環測試臺,小心翼翼地監控着一個小比例驗證模型的溫升曲線。
陸懷民在一旁記錄數據,周偉在另一張工作臺上調試光學測量儀,準備隨時測量模型的微變形。
就在這時,實驗室的門被輕輕敲響。
“請進。”沈一鳴放下手中的俄文資料。
門開了,錢振華副主任走了進來。
他今天穿着整齊的中山裝,臉上帶着一種不同於往常的笑意。手裏拿着一個文件夾,還有一張報紙。
“沈教授,打擾了。正在做測試?”錢振華看了眼忙碌的陸懷民、李雪梅和周偉,招呼道。
“是,錢主任。紅星廠那個項目的初步驗證模型,在做溫度循環。”沈一鳴起身相迎,“有事?”
“嗯,有幾件要緊事。”錢振華點了點頭,先將文件夾遞給沈一鳴:
“系裏關於新專業的培養方案初稿做出來了,您過目一下,看看有沒有需要調整的。還有,”
錢振華頓了頓,聲音壓低了些,那份喜色終於明明白白地透了出來:
“科學院那邊剛轉來通知,今年國家給重點高校的科研經費額度有顯著增加,尤其是面向工業應用和具有前瞻性的研究項目。”
錢振華頓了頓:
“所以老沈,你前兩天剛報上去的那個‘精密機械熱穩定性關鍵技術研究’項目,今天批下來了,而且是特事特辦,優先支持。後續專項經費和設備採購指標,很快就會落實。”
沈一鳴接過文件夾,聞言,快速翻閱文件的手指停住了。
他抬起頭,眼中閃過一道光:“這麼快?太好了。這正是我們急需的。紅星廠這個項目如果能取得突破,就是這個項目最好的前期基礎。”
“是啊。”錢振華點頭,目光轉向正專注地盯着儀表盤的陸懷民。
“沈教授,您這個學生,真是撿到寶了。”
“是塊璞玉。”沈一鳴也點點頭,毫不掩飾自己的讚賞,“思維非常活躍,學習能力非常強,而且難得的是有工程直覺。是個可造之材。”
“有您親自帶,肯定能成大器。”錢振華笑道,隨即,他揚了揚手中那張報紙,神情變得鄭重。
“不過啊,老沈,最重要的消息在這兒呢。你看看這個——”
他將報紙展開,是今天出版的《人民日報》。頭版上一篇講話稿被紅筆醒目地圈了出來。
“昨天,全國科學大會在京開幕。”錢振華突然有些激動,“郭沫若院長作了長篇書面講話。今天學校組織學習,我特意找來這份報紙。你聽聽,你聽聽這話——”
“郭院長說,‘我的這個發言,與其說是一個老科學工作者的心聲,毋寧說是對一部鉅著的期望。’這部‘鉅著’,就是我們百廢待興的祖國,就是我們即將大步向前的科學事業!”
錢振華的手指停在了最後那段載入史冊的文字上。他吸了一口氣,一字一句念道:
“這是革命的春天,這是人民的春天,這是科學的春天!讓我們張開雙臂,熱烈地擁抱這個春天吧!”
最後一個字落下,實驗室裏一片寂靜。
只有窗外偶爾傳來的鳥鳴,和遠處隱約的廣播聲。
陽光彷彿在這一刻變得更加明亮、更加溫暖。
沈一鳴早已放下了文件夾。
他接過那張報紙,手指竟有些不易察覺的顫抖。
“科學技術是生產力”
“知識分子是工人階級的一部分”
“要保證科研人員至少必須有六分之五的時間從事業務工作”
“科學的春天……”
沈一鳴看着報紙低聲喃喃着,最後像是被什麼哽住了喉嚨。
他想起很多事。
想起三十多年前在莫斯科的雪夜裏,他和同學們擠在宿舍裏,就着昏黃的燈光爭論着祖國的未來。
那時他們都說,學成了要回去,要把最先進的技術帶回家。
想起六十年代初回國,滿腔熱血投入教學和科研,藍圖剛鋪開,項目就被叫停了。
想起夜深人靜時翻閱那些早已過時的外文期刊,他心裏那份焦灼,像野草一樣瘋長。
等了太久,也盼了太久。
如今,這聲“春天”,終於通過報紙,真真切切地落到了耳中。
錢振華理解地沉默着,沒有催促。
過了好一會兒,沈一鳴才深深吸了一口氣,將那頁報紙仔細摺好,小心翼翼地放進自己中山裝的內側口袋,貼近心口的位置。
他轉向錢振華,話語間湧動着一股前所未有的力量:
“錢主任,你剛纔說,我那‘熱補償’的項目被優先支持了?”
“是,秒批。速度前所未有。”錢振華點頭,“科學大會一召開,上頭的精神全透了。支持科學、支持創新,不再是一句空話。老沈,你的項目,踩在點兒上了。”
陸懷民、周偉和李雪梅都停下了手裏的工作,望着老師。
他們看見沈一鳴的喉結動了動,目光望向窗外那片新綠的梧桐,又緩緩收回來,落在三個年輕人身上。
“你們知道嗎,”沈一鳴的聲音很輕,像在對自己說,又像在對他們說:
“我留學蘇聯那年,二十四歲。臨行前,我的老師劉仙洲先生,拉着我的手說:‘一鳴啊,出去好好學,學成了回來,咱們國家需要。’”
他頓了頓,彷彿在回憶裏走了很遠,才又開口:
“我在莫斯科七年,每天學習十六個小時。不是因爲蘇聯老師要求嚴,是因爲我心裏憋着一股勁——咱們中國人,不能總靠別人。”
“六零年回來,國內一窮二白,實驗室缺經費、缺設備。但我們沒放棄,將清華的辦公室改造成實驗室,用最簡陋的設備,做出了第一臺高精度測量儀。”
他的手指輕輕撫過胸前口袋的位置,那裏面是報紙,卻更是他過去三十年全部的歲月。
“後來,很多事做不了。”他的聲音低下去,又抬起來:
“但我心裏頭一直信,一個國家要站起來,富起來,離不開科學,離不開實實在在的技術。現在,這一天……真的來了。”
沈一鳴的眼眶溼潤了。
“剛纔報紙裏說,中央說,‘我願意當大家的後勤部長’。這話……分量重啊。這意味着,從今往後,咱們這些人,可以真正心無旁騖地搞科研、做學問了!”
沈一鳴說着,聲音陡然提高,這一刻,他熱淚盈眶:
“紅星廠這個項目,我們要做好,不僅要解決實際問題,還要寫成論文,在國際期刊上發表!”
周偉和李雪梅都愣住了。
國際期刊?這對他們來說,幾乎是遙不可及的概念。
這些年,中國的科研成果大多隻能在國內的學報上發表,國際交流幾乎斷絕。
“老師,這......可能嗎?”周偉遲疑地問。
“爲什麼不可能?”沈一鳴轉過身,目光灼灼,“全國科學大會召開了,這意味着什麼?意味着中國科學要重新與世界接軌!我們的成果,爲什麼不能拿到國際上去?”
他走到文件櫃前,取出一沓外文期刊的影印本。紙張已經泛黃,邊角捲曲,顯然被反覆翻閱過。
“這是《Precision Engineering》,國際精密工程領域的頂級期刊。”沈一鳴翻開一本,指着上面的論文,“看看這些作者,美國人、德國人、日本人。他們的研究很好,但我們做的差嗎?”
他拿起那份熱補償數據:
“懷民提出的這個思路,在國際上也是前沿的。我們如果能把理論模型完善,實驗數據做紮實,爲什麼不能發上去?”
李雪梅的眼睛亮了起來:“老師,您是說......”
“對,”沈一鳴斬釘截鐵,“這個項目,我們要做成一個標杆——既解決實際工程問題,又做出理論創新。論文由懷民主筆,我來指導,你們協助。我們要讓國際同行看看,中國的精密機械研究,達到什麼水平了!”
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