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【每周一星】李玉龙教授:古谓大禹能治水,今籍航空作玉龙
2017-06-04 16:44 王之言  审核人:

1912年以来,鸟撞至少导致63架民用航空器失事。军用飞行器速度快,鸟撞危害更为严重,1950年以来文献记载的严重事故超过353起,至少165人遇难。

——国际航空协会

 

李玉龙(教授,博士,博士生导师,长江学者)

1961年6月生,博士,博士生导师,第三批“长江奖励计划”特聘教授。1985年4月获西北工业大学固体力学硕士学位后留校任教,1988年以双边合作培养博士生身份赴英国牛津大学工程科学系学习,1992年获固体力学博士学位,1996年被遴选为博士生导师。1996年为美国加州大学圣地亚哥分校访问教授,1996年至2000年分别为美国约翰·霍布金森大学博士后、副研究科学家。

 

 

古谓大禹能治水,今籍航空作玉龙

当我们走进航空楼A801时,李玉龙教授已经在他办公室的小会议厅等候我们了。 一件蓝色的T恤衫,一脸和蔼可亲的笑容,平易近人是我们对李教授的第一印象。

 

 

 

从探索神秘,到献身国防

“那时的学习氛围的确非常好,老师也非常的好。”

——李玉龙教授

 “我们那个时候,就是觉得啊,国防带有很多神秘的色彩,”当听我们问起当年为什么要报考西工大,李教授的话语里顿时充满了回忆,“第一呢,西工大的军工很好,另外呢,咱们那时的飞机系情况非常好。”说到飞机系,李教授又顺便给我们介绍起了当时系里的专业分布:“那时候我们飞机系有五个专业,五一叫飞机制造专业,五二叫飞机设计专业,然后是空气动力学专业,飞机结构强度专业,以及五八的控制专业,也就是飞控专业............我那时上大学呢学的就是飞机结构强度专业。”回忆起自己的大学生活,李教授不禁有些感慨:“虽然刚上大学的时候大家对自己的专业都不是很了解,甚至在我们77,78那个年代,班里的同学,年龄差别能有十几岁,但就是在这么一个特殊的环境下......我们的学习气氛真的是非常的好,生活也很有规律......我们也和你们一样,上的是大课,我们早上一去就是。。。占地方,争取能坐到前头......大家对能有一个学习环境也是非常的珍惜,来了以后就尽可能地利用这个机会去争取学习更多的知识,所以那时的学习氛围的确非常好,老师也非常的好。”

 

提升实验条件,借鉴科研理念

 “我是一名游学生,不是留学生!”

 ——李玉龙教授

李玉龙教授目前担任美国约翰霍布金森大学、日本东京理科大学、法国巴黎第六大学等多所国外知名高校访问教授。对于有关国外教学,研究方面的问题,我们也向李教授提出了自己的疑问。

“88年的时候学校和英国牛津大学有一个联合培养博士研究生的名额......这也是我第一次出国......我那时候叫游学生,不叫留学生,就是不拿牛津大学的学位,但是我在那里做的实验可以作为我博士论文的一部分,”谈起自己的“游学”经历,李教授的目光变得凝重了起来,“为什么要这么做呢?因为当时国内的实验条件非常差,包括整个研究工作的条件都很差......而在当时像牛津大学这样的名校,它的各项条件就很好,可以帮助我做更多的工作。”

回到我们的问题,对于中外科研方面的差异,李教授也给出了自己的看法:“如果要去相比的话,我的感受是:不管是从实验条件也好,经费投入也好,现在我们都是要远远好于外国的......而我们现在的很多科研主要是深度不够,所以我们最重要的是要学习他们的理念,尤其是他们对科学追求完美的这种精神,是非常值得我们学习的。

 

九尺高台  起于垒土

“我们的基础研究是零!”

——李玉龙教授

 李玉龙教授主要从事飞行器结构抗坠毁设计,飞行器结构抗离散源撞击设计、分析与试验验证,极端环境下先进材料及结构的力学行为及其优化设计等研究工作。对于一些网络平台上,一些同学对这类学科及其就业率的问题,李教授也通过我们作出了解答。

“我们这个学科领域主要是与冲击动力学和爆炸力学联系起来的......我们是把力学用到飞机结构强度设计上去的,所以从这一点来说我们学校这个专业要比全国其他学校的专业就业率要好的多,”李教授绘声绘色地向我们描述道,“因为我们有一个坚强的专业背景后盾——航空航天!”而讲起自己研究领域,李教授脸色严肃了起来:“鸟撞的部位多了,我们在这上面吃了好多亏就是因为我们没有经验,没有足够的基础研究......我们也为此付出了很大的代价。”

 

大禹治水,疏胜于堵

  “以疏导能量代替对抗能量。”

——李玉龙教授

在飞机抗鸟撞设计上,国际上通常采用两种理念。一种是“以硬碰硬”,通过改善飞机结构与材料,以提升强度来应对鸟撞产生的巨大冲击力。但这种做法对材料的要求很高,既要重量轻又要强度高,会受到材料技术及成本的限制。二是采用吸能材料。如同海绵吸水,机体材料会吸收冲击力,保证飞机结构不受损失。这种做法目前在汽车上的应用非常普遍,但对于飞机上应用的研发和普及程度而言,也是件难事

针对这一世界性难题,李玉龙教授团队在去年创新性地提出了一种新的设计理念。其理念的核心就是“以疏导能量代替对抗能量”,“就像大禹治水,‘堵'是下下策,‘疏导'才是良方。”李教授形象地告诉我们。

事实上,正是从大禹“疏胜于堵”的理念获得启发,李玉龙教授团队想到通过改善机身结构构型的办法来应对鸟撞,而不是单纯地加强结构。李教授是这么解释的:“鸟作为一个软体,在高速撞击的过程中,表现出的是一个液态的状态,就像水打在一个板子上一样,我们相当于在蒙皮后,辅助梁前埋了一把“刀”,也就是一个三角形的板子,面对这样的流体,我们就可以把它疏导的更合理,使其无法进入机体内部;不仅如此,在ARJ21的设计上,这种理念可以减重近11公斤......并且,我们已获得了法国,美国的专利,可以说,我们的这项技术在世界上绝对是靠前的!”李教授充满自豪地说。

 

抓住机遇,正视挑战

“按照我们既定的方针,我们的航空一定能搞上去!”

——李玉龙教授

当我们提出希望李教授谈一谈对我国航空发展的期盼时,他的第一句话却是反问我们:“你们知道运10吗?”

“如果运10当年不下马的话,那时应该是和波音民用飞机一起起步的。”李教授不无惋惜地说,“所以我们中国人是有能力做飞机的!”他顿了一下,话语里又充满了希望:“目前C929已经立项,又要开始干起来啦!C929的复合材料用量要达到50%,这又是一项挑战了!”面对这个航空发展的新时期,李教授认为未来航空器的追求会更高,并且制造超音速飞机也会成为未来的一个重要发展方向。

 

打好基础,培养兴趣

 “学习最重要的一点,就是培养自己的兴趣。”

——李玉龙教授

采访的最后,李教授也和我们谈起了自己对新一代航空学子的寄语。

“大家考到航空学院,如果真的是对航空感兴趣,就要去打好基础,因为基础是最主要的......现在的有些同学缺少对学习的积极性,或者说缺少对学习的追求,渴望,没有精气神。同学们对学习一定不能把它当成一种负担,而应该把它作为一种乐趣,这样事情就一定能办成......所以学习很重要的一点,就是要培养自己的兴趣!”

后记:

在李教授的办公室内,随处可见的,是各式各样的飞机模型,进门侧面的小黑板上,写着密密麻麻的公式和注意事项,墙上挂着的一幅“宁静致远”的书法正是李教授科研精神的真实写照

 

 

 在这里,我们也衷心地希望,在航空领域的科研上,李玉龙教授及其团队能够取得更大的成就,能够攀登上更高的山峰!

 

(编辑:高浩迪 审核:林楠)

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