高镇同 1928年11月15日—2025年1月21日
中共党员,中国科学院院士,我国飞机结构寿命可靠性领域的开拓者与奠基人,北京航空航天大学航空科学与工程学院教授。
高镇同创建了我国的结构疲劳学科,提出了结构寿命可靠性理论,在飞机结构疲劳领域取得了开创性成就;他与厂所合作建成的现代化飞机结构寿命可靠性专家系统已成功应用于我国歼击机、强击机、轰炸机等二十余种机型、数千架飞机定寿延寿。
今天是他诞辰97周年,我们一起纪念。
1998年,陕西某试验基地,一架运-8运输机正在接受“极限考验”。当载荷加到108%时,机翼根部应声而断——数据与预测完全吻合。这场完美控制的“破坏”,标志着中国飞机定寿技术达到全新高度。一位70岁的科学家站在试验现场,平静地记录下这个期盼已久的数据。他,就是高镇同——那位让中国军机寿命延长至三倍的“定寿人”。
一次惨痛的飞机事故后
1970年,河北邯郸一架直升机坠毁,7名战士全部遇难。经调查,事故原因是“轴颈疲劳断裂”。时年42岁的高镇同,作为事故调查组的成员,直面了这场因飞机结构疲劳引发的悲剧。这次惨痛的事故,让他立志要攻克飞机定寿延寿的难题。
“飞机定寿、延寿工作已刻不容缓。面对如此严峻的形势,国家需要就是个人志愿。”高镇同没有丝毫犹豫,毅然接下了这个看似不可能完成的任务。
当时,新中国自产的上千架飞机都未进行寿命评定,使用中存在巨大盲目性。而要为1架飞机“定寿”,欧美国家通常需要5架飞机进行试验,而中国由于经费限制,只能提供1架。
要用1架飞机的试验数据,得到与5架飞机试验同等可靠的安全寿命数值,面对这一困境,当时普遍的结论是:要完成任务,简直就是天方夜谭。
高镇同所写的飞机失事与飞机寿命的关系
来源丨中国科学家博物馆
攻克“无解之题”
然而,高镇同和他的团队偏要挑战这道“无解之题”。面对匮乏的试验条件,他们选择用超常的耐心与严谨来弥补。在简陋的实验室里,他们日复一日地守候在实验设备旁,进行着成千上万次的加载、卸载循环测试。
这不仅仅是对耐力的考验,更是一次理论与方法的创新。高镇同创造性地将数理统计理论与疲劳机理研究深度融合,从海量的、看似离散的单一飞机试验数据中,去寻找共性的、可复现的规律。
经过长达20余年的潜心钻研,到20世纪90年代,高镇同与团队成功构建起一整套独具中国特色的飞机结构寿命可靠性评定理论体系。这套理论,犹如一把精准的“尺子”,使得基于单机试验数据科学预测整个机群寿命,从梦想变为了现实。
高镇同(左)在实验室工作
来源丨中国科学家博物馆
让军机寿命延长至三倍
1998年,陕西某山区,国产运-8运输机正在进行关键的疲劳试验。在高镇同指导下,载荷施加到107%时,机体开始作响;到108%时,机翼根部精准断裂——试验圆满成功。
经此一役,运-8的疲劳寿命从1.2万飞行小时提升至2万飞行小时,使用寿命大幅提升。到高镇同退休时,中国数千架军机的单机使用寿命已从1000多小时延长至3000小时,达到原来的三倍。空军技术部门鉴定:经济效益达数百亿元,为保障部队战斗力和飞行安全作出了历史性贡献。
更令人惊叹的是,应用高镇同方法“定寿”的运-7、运-8等飞机,在100余条航线上飞行数百万小时,30余年未发生一起疲劳破坏事故。高镇同所创立的“疲劳统计学”,不仅为我国该领域奠定了坚实基础,更获得了国际同行的高度认可。
如今,当歼-20翱翔天际,当国产大飞机飞向世界,这些大国重器的背后,都有他打下的坚实基础——那是一套让中国军机飞得既远又安的科学标准,是一位科学家用毕生坚守为祖国铸就的安全防线。
高镇同(左二)指导轰炸机全机疲劳试验
来源丨中国科学家博物馆
科学家说:
高镇同说:“生活的经历表明:干任何事只要‘钻’进去,兴趣便油然而生,乐以忘忧。”
“想干好一件事,要有三力:动力、智力、毅力。”高镇同常用这句话勉励学生。
审核专家:周广刚 中国石油大学(北京)理学院副教授
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