zt : 空氣動力學家莊逢甘：風雷洞天 (2007-4-19)

開場白：
　　我們今天要采訪的大家是空氣動力學家莊逢甘院士，過去他的名字是和中國的航天事業緊密地聯係在一起的。但是我沒有想到的是，我們今天的采訪卻是從2007年年初發生在新疆吐魯番的那場大風吹翻火車的事故開始的。

　　解說：2007年2月28日淩晨2點05分，從新疆烏魯木齊開往阿克蘇的一列火車在行駛過程中被大風吹出了軌道，11節車廂被吹得七零八落，甚至掀翻在地。消息傳來，很多人都覺得難以置信：多大的風能把一列滿載乘客的列車吹翻呢？風是從什麽角度吹過來的？翻車事故跟火車的高速行駛有關嗎？人們的心中充滿了問號，吐魯番地區呼嘯的狂風裏似乎藏著無數玄機。然而對於跟風打了一輩子交道的中國科學院院士、空氣動力學家莊逢甘來說，這卻是一些再簡單不過的問題。

訪談：
　　主持人：咱們新疆前一段時間發生的那個風把火車吹翻了的事。是不是跟您研究的這個空氣動力學，甚至包括風洞都是有關係的？
　　莊逢甘：我在這裏簡單講一講空氣動力學是什麽。
　　主持人：通俗一點。
　　莊逢甘：空氣動力學，簡單一點的話，就是研究這個空氣的流動，跟物體之間的相互的作用。所以剛才您談到的那個，新疆的火車翻，叫風推翻了吧，翻了個兒。那麽我這裏簡單地講一講翻個兒的這個原因。空氣相對於這個火車，它有一個速度，有個方向。在火車的上麵，這個阻擋比較小，沒有什麽阻擋，所以上麵（風的）速度比較快，速度比較快的話，它的壓力就比較低。
　　主持人：風從火車上麵吹過的時候，速度快，所以壓力低，就是往下的壓力低？
　　莊逢甘：那麽在車身底部來講，就是下麵這一層來講，這個速度就慢，相對速度就慢。
　　主持人：風被擋住了？
　　莊逢甘：所以那塊兒壓力就高，所以這樣就產生了一個氣浮的作用。
　　主持人：讓它飄起來了？
　　莊逢甘：就是產生一個升力了，按照飛機這個習慣用語來講，就產生了一個升力，另外來講，（風從）側麵吹過來的時候，側麵會產生一個很大的阻力，不光是阻力，這個阻力相對於這個重心來講，它還有個力矩。所以一個叫它浮起來，一個叫它有個力矩。
　　主持人：就相當於推它？
　　莊逢甘：推它，所以這樣就容易翻個兒。
　　主持人：您這麽一講，我突然發現，其實，您研究的盡管是應用在飛機、導彈，航空航天領域的這些技術，實際上在我們生活當中是隨處可見的。
　　莊逢甘：我就是要講這個話，從這個宇宙，一直到我們地球上，地球上這個大氣，在這個意義上來講，連氣象都可以包括在這個空氣動力學裏麵。
　　主持人：對，實際上是一個範疇很大的一個領域，但是這種研究其實我也覺得，它背後的這種複雜程度是非常高的。
　　莊逢甘：對。
　　主持人：因為到目前為止我們也很難，空氣啊，風啊，有時候我們覺得是看不見摸不著的。
　　莊逢甘：對，正是這個，所以在大學念書的時候，人家就叫做這個比較空洞，我們看不見、摸不著。

解說：
　　風洞是空氣動力試驗的主要手段，它從誕生的一刻起就與人類的飛天夢想緊密相關。盡管從外表上看，風洞隻是一些形態各異的巨型管狀設備，但在它的內部卻別有洞天，所有飛行器在上天之前，都要做成模型在風洞裏吹風，測量其表麵承受的空氣壓力，以便設計出最佳的外形。這也就是為什麽風洞會被人們稱做“飛行器的搖籃”。事實上，在莊逢甘的風洞裏，的確藏著我們普通人看不見、摸不著的東西，那是許許多多關係著我們國家航天事業和國防安全的重要機密。而當這些風洞裏結出的果實出現在世人麵前的時候，往往會產生石破天驚的效果。1980年5月9日，新華社受權向全世界發出公告，中國即將向太平洋海域發射遠程運載火箭。一時間，全世界都把目光投向了那片半徑70海裏的海域。因為，射程如此之遠的運載火箭還有另外一個名字：洲際導彈。

訪談：
　　主持人：就是這個洲際導彈，必須是讓彈頭要飛出大氣層，再飛進大氣層，所以距離會很長？
　　莊逢甘：8000公裏以上的射程。你國內沒有可以打到8000公裏的（射程），沒這麽廣闊的國土的領域，你要往太平洋裏頭打，一打打好了還好，一下打壞了，你叫美國人笑話，所以這是很嚴肅的一個問題。所以關於這個問題，一定是隻能保證成功。
　　主持人：因為這不是實驗，這不等於實驗，這實際上就是一次正式的表演了。
　　莊逢甘：對，就是這樣一個正式的表演。
　　主持人：那個時候是不是的確是全世界都很關注這件事。很多人都在盯著這件事，中國是第一次打洲際導彈？
　　莊逢甘：過去美國人笑話我們，說你這玩藝兒（原子彈）有彈，沒有箭，反正是等於沒有，你打不到他那個地方去。
　　主持人：所以這次打，我相信美國人會很關心，很關注？
　　莊逢甘：到現在為止，都很關心。

解說：
　　美國人的關心並不多餘，早在1964年10月，中國就成功爆炸了第一顆原子彈，然而因為沒有可以攜帶核彈頭的遠程運載工具，我們的原子彈隻能呆在家裏，缺少真正能夠構成威脅的打擊能力，因而被美國人嘲笑為“有彈無槍”。為此，包括莊逢甘在內的國防第五研究院的專家們一直在致力於戰略導彈的研製工作。1966年，中國成功發射中近程導彈，初步解決了槍的問題，接下來需要做的就是提高槍的射程。然而，後來的幾次遠程導彈試射都遭遇了失敗，在與大氣層的劇烈摩擦中，導彈上最核心的部件——彈頭，被高溫燒得坑坑窪窪。1975年，時任航天部副部長的錢學森發動了一場全國總動員的攻堅戰，將其命名為“淮海戰役”，並點名讓莊逢甘擔任前線總指揮。

訪談：
　　主持人：我看材料裏提到了，在進行正式的試驗之前，當時我們曾經看過我們發射過的彈頭上，有一些燒蝕過的這些槽啊，影響彈道飛行的一些情況。
　　莊逢甘：這種彈頭來講，如果光靠金屬來做，很快就給它燒掉了。
　　主持人：就是因為進大氣層的時候？
　　莊逢甘：進大氣層的時候，那個溫度很高，達到好幾千度，甚至於上萬度的溫度。一般的鋼鐵還有什麽，根本抗不住。
　　主持人：就會熔化掉了？
　　莊逢甘：啊。那麽現在就是說，想采用一些複合材料，幹脆讓它燒。那麽有一個要求，你不能燒太厲害了，燒太厲害了就燒壞了。再說裏頭，不僅僅是燒壞的問題，要是你把這個，雖然沒有燒壞，但是你這個隔熱措施不行。那個彈，原子彈也是比較嬌氣的，不能說，你幾百度的溫度烤著它，這樣也不行。
　　主持人：還沒到呢，就失效了，就爆炸了，或者是。
　　莊逢甘：就是不叫爆炸，可能影響它爆炸不了。
　　主持人：爆炸不了了，失效了？
　　莊逢甘：第二個問題，你這個彈進來的時候，必須是穩定的，就是不能亂翻跟頭，那這個呢你開始設計的時候，你比較容易做到，就是說外形一定，我設計一個保證它穩定的，但這裏頭，也有另外一個問題，就是說，這個彈要是在燒的過程中間，它有個變形。
　　主持人：外形就不穩定了。
　　莊逢甘：外形它總要有一點變形，變形你還要保證它穩定。所以錢學森同誌當時就提出來了，就是說，反正兩條任務，一條不燒壞，第二不翻跟頭。

解說：
　　對於在空氣中飛行的物體來說，燒壞和翻跟頭是經常聯係在一起的兩個致命問題。在希臘神話裏，有一個名叫伊卡洛斯的年輕人憑借蠟和羽毛做成的翅膀飛向天空，卻因為飛得太高，被太陽烤化了翅膀，於是一個跟頭栽進大海，丟掉了性命。而在現實的航空航天曆史上，美蘇兩國都曾發生過由於防熱問題沒有得到解決引發的嚴重事故，其中最著名的就是哥倫比亞號航天飛機的失事。

訪談：
　　莊逢甘：像美國那個哥倫比亞號，它就是發射的時候，防熱瓦邊上受了傷了。結果下來的時候，熱空氣進去了，把它燒壞了。所以這個中間有一個問題就是說，在我們會戰的時候，特別注意了，就是比如講那天線窗的窗口，這個窗口跟那個我彈頭用的材料，它總要有一個接縫吧。有一次試的時候，這個縫就鑽進去，那個熱氣就鑽進去了，這熱氣一進去就燒壞了。天上發現了這個問題，我們地麵做試驗，怎麽樣來想法解決這些問題。
　　主持人：那當時我們都想過什麽辦法呢？
　　莊逢甘：對於這個問題來講，我們有一個社會主義製度的優越性了。我們確確實實是動員了全國的力量，當年這個原來科學院的副院長嚴東生同誌，他對這個材料就做了很大的貢獻。就是你能夠少燒，盡量少燒。因為各種材料不一樣，有的是一秒鍾隻要燒掉一個毫米，假如這麽說，有的一秒鍾隻燒掉半個毫米，那當然那種材料要好得多了。
　　主持人：當時一共試驗過多少種材料？
　　莊逢甘：這個數不清楚，因為它材料本身是一個問題，材料工藝加工的構成，在工藝的方麵都試驗過很多很多次。同樣的材料，工藝製造方法不一樣，弄出來的東西也不一樣。

解說：
　　作為一名空氣動力學家，莊逢甘的主要任務就是用風洞來考驗這些材料的防熱性能。其中，電弧風洞是這次淮海戰役的主戰場，它可以製造成千上萬度的高溫，模擬彈頭在天上的燒蝕情況。經過數以千計的試驗之後，莊逢甘他們終於為嬌氣的洲際導彈彈頭穿上了一層足以抵禦上萬度高溫的外衣，那麽，這件外衣究竟是用什麽特殊材料製成的呢？

訪談：
　　主持人：那我們現在能透露，當時在做這次這個往南太平洋打的這次導彈試驗時候，我們的那個材料用的是什麽材料嗎？
　　莊逢甘：這個我隻能這樣講，當時使用的材料是我們國家自己發展的材料，世界上沒有。
　　主持人：沒有。我們自己發明自己獨創的？
　　莊逢甘：自己獨創的。
　　主持人：到現在還是這樣嗎？
　　莊逢甘：現在我們有更好的了。
　　主持人：但是是什麽不能說？
　　莊逢甘：對。按照我看現在也可以說，不過現在上麵沒有解密，我都不好說。
　　主持人：有紀律，您這行可能紀律首先是第一要素，保密是第一要素。
　　莊逢甘：不過你現在要對外開放，一點不說也不行。
　　主持人：別人要相信你的技術能力。
　　莊逢甘：就是。
　　主持人：這是您最自豪的事情，因為都是我們自己幹的。其實您回國以後，一直從事的就是要靠我們自己的力量，來發明、發現這樣一些材料。
　　莊逢甘：這也是錢學森老先生一貫的思想，外國人幹的，我們能幹，我們幹得比外國人還要更好。
　　主持人：事實上我們也做到了這一點？
　　莊逢甘：但是客觀一點來講嘛，也不可能樣樣都比人家好，不過就是說我們能夠搞出我們自己需要的符合性能要求的，這就行了。

解說：
　　防熱材料的成功研製並不意味著淮海戰役大功告成。事實上，風洞最大的用途還是為飛行器的外形設計提供相關參數，而莊逢甘他們需要做的就是為洲際導彈設計一個能夠保持穩定的外形，並且準確模擬出洲際導彈的飛行軌跡，以避免彈頭掉到目標海域之外的某個地方，造成不必要的麻煩。事實上，在導彈試射期間，很多國家的飛機和軍艦都在我們的遠洋艦隊周圍虎視眈眈，期待著從天而降的意外收獲。

訪談：
　　主持人：您剛才說這個材料問題解決了第一個隔熱的一個問題，第二個問題，飛行彈道的問題呢？
　　莊逢甘：這個說起來簡單，真正要做的時候，我們沿著彈道整個一步一步都算清楚了。
　　主持人：沿著這個彈道一點一點算？
　　莊逢甘：一點一點算。
　　主持人：就是每當燒蝕少掉一點的時候會怎麽樣？
　　莊逢甘：就是它都有怎麽變化？燒掉一點以後下麵加熱的情況，又是怎麽樣？
　　主持人：這會是一個非常複雜的計算過程？它的燒蝕會是很均勻的嗎？
　　莊逢甘：不會那麽很均勻，它的溫度是變的。它隨著高度不同，密度、壓力都很不同，溫度也不一樣。所以你那個風洞裏頭，本身就要能夠，我就是要它九千度，它就應該是個九千度，要它八千度，它就應該是個八千度。
　　主持人：這個試驗也是在風洞裏做的？
　　莊逢甘：這個風洞可以做部分的模擬試驗，要全彈道的模擬現在還做不成。
　　主持人：就是部分彈道的模擬試驗。
　　莊逢甘：所以，原來老五院的副院長，劉秉彥同誌他就這樣講過——因為那個時候他管我們這個風洞的加工什麽的，他就有體會——他說搞一個風洞，跟搞一個導彈一樣，一樣地複雜。但是人家都記得那個導彈。
　　主持人：記不住這個（風洞）？

解說：
　　的確，令絕大多數人興奮不已甚至終生銘記的，往往是飛機起飛、導彈發射、火箭上天、飛船返航那激動人心的瞬間，而莊逢甘這樣的人和他們所從事的空氣動力研究事業，卻像托起翅膀的風一樣，盡管不可或缺，盡管奧妙無窮，卻長期躲藏在人們的視線之外。而當風洞中飛出的翅膀終於要翱翔九天的時候，莊逢甘他們往往會比普通人有更多的擔心和期待。

訪談：
　　主持人：打之前的時候，你們心裏有多大的把握？認為這次肯定沒有問題？
　　莊逢甘：當時我們地麵上能做的我們都做了。
　　主持人：可不可以說這個時候？
　　莊逢甘：心中至少有個八分底。
　　主持人：已經有八分底了，八成的把握？當時有沒有做過一些應急的預案？假如說那百分之二十的可能性發生了，確實沒有打準，或者是出了問題怎麽辦？
莊逢甘：那當然這個應急方案，就是說那是出洋的遠望測量船的責任了，它真要打出去翻跟頭翻到旁的地方去了，那得想辦法把它撿回來。
　　主持人：您從工作的總指揮的角度來講，您心裏有沒有想過，萬一要是真的不像自己實驗的那樣一種結果，怎麽辦呢？
　　莊逢甘：剛才講這個題目，就出給人家了。
　　主持人：出給人家了？
　　莊逢甘：就是，這幾個測量船就想法子，就是趕快去追上給它找回來。反正有一條不能掉到美國人那去，不能叫美國人撿了去。
　　主持人：不能叫美國人撿了去，不能掉到美國手裏頭？
　　莊逢甘：就是。

解說：
　　經過整整五年的艱苦奮戰，莊逢甘指揮的這場鮮為人知的“淮海戰役”終於迎來了一決勝負的時刻。1980年5月18日，中國第一枚洲際導彈成功發射，它沿著預定的軌跡飛越了祖國的上空，準確而安全地落入了南太平洋的指定海域。一石激起千層浪，世界媒體一片嘩然。西方航天專家們推斷，中國已經建成了專門從事飛行器空氣動力試驗的秘密機構，而且具備了相當規模和較高水平。那麽，這個機構到底在哪裏，它是什麽時候、由誰建立起來的？它裏麵究竟還藏著多少驚天動地的秘密？
（編導：朱童）