谈庆明
(中国科学院力学研究所,北京,100190)
郭先生虽然离开我们已经四十多年了,但是他最后几年对我们的指导和关怀却经常让我温故知新。下面就记述一项军工科研任务的完成情况。
1964年,时值中苏交恶,苏军在我北部边境屯兵百万,可能发动闪电战,通过一马平川的三北平原,摩托化部队可在一天一夜之内直袭首都北京。聂总突发奇想,召见郭先生,说道,我想在苏军可能的通道上预埋炸药,俟其进攻,瞬间堆起几座大山,以遏制其进攻速度。今天请你来,主要是向你请教,我的想法在技术上的可能性如何?郭先生略思片刻,给了聂总一个肯定的回答,说“爆破堆山在技术上是可能的”。
聂总大喜,立即决定立项研究,让郭先生派遣力学所的研究人员负责研究技术方案,军方将令工程兵配合后勤保障,尽快展开堆山研究。
郭先生回到所里,把这项军工研究任务交代给我室副主任郑哲敏先生,并且明确指示,你们要选派一个理论水平高的助理研究员,代表力学所去负责这项研究。
室领导当即抽调人员,并让我参加这项任务。郭先生亲自给我们介绍了任务背景,并指出,对定向爆破来说,平地是最不利的地形。可能要在主爆破前先行一次预爆破。譬如,先用单药包炸出一个大坑,然后沿着坑的周围埋药爆破,让土体向中心抛堆成山。
随后力学所和工程兵三所联合组队,开赴野外,历时4年,终于解决了平地定向抛掷爆破的难题,提出了多排群药包延期爆破方案,取得了比较理想的定向抛掷的效果;并在大量模型试验的基础上,通过比较严格的量纲分析,给出了平均抛掷距离与单位体积土体的耗药量之间的关系;最后进行了一次中等规模的现场试验,验证了我们的方案和定量关系。我们终于完成了聂总下达的任务,主要结论有两条,第一个结论便是证实了郭先生最初的估计,即爆破堆山在技术上是可能的;第二是,经济上是不现实的,因为要达到堆山的要求,单位土体耗药量要超过4kg/m3(一般爆破不超过1kg/m3)。所幸,不久中苏关系有所松动,避免了一场恶战。
说起爆破,郭先生一回国就特别重视,因为我国国土整治的工作量很大,利用炸药既便宜又方便,主张在力学所大力展开研究。1958年成立第二研究室,爆破是这个研究室的主攻方向;同年在中国科技大学成立爆破专业,准备为国家培养爆破人才。然而,在党内领导急功近利的指导思想的粗暴干预下,强调研究人员必须下楼出院,与工农结合,到工程现场去做研究,批判实验室研究是脱离实际的资产阶级的研究方式。研究人员去了工地,研究工作长期毫无进展。郭先生看在眼里,急在心里。他深知,爆破研究很难,爆破过程极其复杂,涵盖快速化学反应的爆轰、冲击波的传播、介质的高速变形和破坏,而岩石和土壤的性质又非常复杂,每个环节都涉及力学中的老大难问题。终于有一天,郭先生已经忍无可忍,就发话把去工地的研究人员调回来,并告诉他们,要做研究必须先要打好理论基础,并指定苏联学者包曼等写的《爆炸物理学》一书,要求他们必须把这本书读懂了之后,才能做研究。
不难理解,当年他承接了聂帅的任务以后,为什么要求郑哲敏先生选派理论水平高的助理研究员,代表力学所去负责这项难度很大的爆破项目。
可惜,当我们在1968年写完研究总结报告时,郭先生已经离开了我们。我们没有机会向他老人家报告,我们没有辜负他的信任,我们努力实践了郭先生坚持的工程科学为国家重大需求服务,为学科建设服务的思想。我们一方面完成了重大的军工任务;另一方面,我们在爆破理论方面作出了贡献,提出了多排群药包延期爆破新方案,总结出了单药包、条形药包、平板药包的爆破相似律,以及建立了定向抛掷爆破的两阶段模型,避免了在量纲分析中同时考虑惯性、粘性和重力效应的困难,导出了指导工程设计的药量公式。
当前,急功近利的风气依然笼罩着我国科技界,我们有必要不断重温郭先生的求真务实的科学精神以及他对我们语重心长的谆谆教导。