俞鸿儒的成就和荣誉

激波管和激波风洞是高超声速空气动力学研究的重要实验手段。在国内,俞鸿儒在导师郭永怀和林同济两位著名科学家的指导下,首先研制出激波管和激波风洞。1958年,他和战友们研制出中国第一根激波管。1962年,研制出JF4直通激波风洞。然后在1964年,研制了JF4A反射激波风洞。4年后,性能参数达到国际水平的JF8激波风洞在中国诞生。这一重要研究成果凝聚了俞鸿儒及其同事多年的汗水。激波风洞为中国航天事业的发展和国防技术的现代化做出了巨大贡献。

高性能、大型、高超声速风洞是研制航天器不可缺少的实验设备,但这种风洞的建造成本非常昂贵,运行所需的能量也是巨大的。郭永怀回国后,分析了中国的国情,认为应该走自己的路,发展一种投资相对较低、比较节能的激波风洞。然而,与常规高速风洞相比,高速风洞获得的数据通常需要几秒或几分钟,而激波风洞必须在千分之几秒内获得稳定的试验气流并收集和记录数据,这是一项非常困难的任务。俞鸿儒坚定地接受了这个艰巨的任务,并有效地使之成为现实。

作为学术带头人,郁鸿儒坚持学术民主,倡导创新。他不仅全身心地投入工作,而且积极支持年轻同志创造性地开展工作。他坚持实事求是,不亲自动手,坚决反对署名。他心胸宽广,知识渊博。他认为,实验研究工作的核心是一个结构良好的方案,这在我们这样一个工业不发达的国家尤为重要。盲目模仿先进国家的方法或事倍功半往往是不可能的。实验者应该自己做。于鸿儒能熟练掌握图纸的设计、设备的安装调试和各种数据的测量。他虽然没有学过电学,也没有学过光学,但是他不知道怎么学,他坚信没有学不到的东西。为了进行光学测量,1962在阐明原理的基础上,开发了实用的闪光纹影系统,解决了燃眉之急。

“文革”中,郁鸿儒也受到了冲击。但是他被对国家有巨大价值的研究工作迷住了。紧张的工作帮助他减少了来自客观环境的精神干扰。在非常困难的情况下,他从未停止过自己的科研活动,许多工作都是在这期间完成的。

粉碎“四人帮”后,俞鸿儒和他的同事们以更大的热情迎来了科学的春天。他再次表示要“下定决心为人民奉献一切”。由于他和他的同事们的共同努力,已经取得了许多重要成就。在1978年召开的全国科学大会上,“激波风洞应用研究”获得全国科学大会奖,同时获得中国科学院重大成就奖。

近年来,国际高超声速研究热潮最重要的技术基础是如何提高实验气流的焓。俞鸿儒提出的反向爆轰驱动新方法和原理实验的成功,为提高气流焓开辟了新的途径。德国亚琛冲击波实验室主任H.Gronig教授在给中国科学院力学研究所所长的信中说:“于取得的显著进展显示了这种驱动技术的潜力,这是一种突破性的技术,可以取代目前国际上感兴趣的跟踪管驱动方法。”日本东北大学冲击波研究中心的高井教授在《1989日本冲击波现象研讨会论文集》序言中写道:“这种爆轰驱动对高超音速试验设备的发展具有重要意义。”

郁鸿儒一直坚持一个重要的学术思想,那就是“不要盲目模仿外国人,要探索自己的路”。为了研究爆炸波对生物、建筑物和机械的影响,需要一种性能优良的爆炸波模拟器。20世纪60年代,美国建造了长750 m的巨大圆锥形激波管,造价昂贵,但正压作用时间仍然有限。欧洲研制的多驱动激波管模拟器结构复杂,爆炸波形不完善。俞鸿儒提出的用普通激波管产生爆炸波的设想,已在第三军医大学生物冲击伤试验装置上实现。专家的意见是:“工作原理新颖,模拟爆炸波非常成功。在实验室模拟爆炸波是非常困难的。”“这种管对常规激波管的结构进行了大胆而巧妙的改变,在管的不同部位可以做到两点:一是压力波从峰值衰减;其次,它会衰减,直到长时间出现负压。爆炸波的这两个特性,国外至今很难做到。”该研究成果获中国科学院科技进步二等奖1989,中国人民解放军总后勤部科技进步一等奖1990,国家科技进步一等奖1992。

压力传感器的动态校准是正确使用的基础。激波管可以提供标准的谐波跳跃波,因此是一种理想的校准装置。而现有校准激波管的谐波跳变幅度都在10MPa左右,有的达到60MPa,但基本特性未知。根据激波管的流动特性和多年的实验经验,他提出了利用氢气驱动和提高激波马赫数的方案,并与Xi安204所合作建造了高压校准激波管。谐波跳变幅度高达105MPa,是驱动压力的一半,谐波跳变波形完美。这项目前压力最高的校准激波管研究成果,获得了1993解放军科技进步一等奖,1996国家科技进步二等奖。

如果能将油井气和化工生产中产生的废气降低到低温,一些成分就会液化,容易回收。这类问题通常用透平膨胀机解决。然而,涡轮机昂贵、耐腐蚀且寿命短。于鸿儒协助大连理工大学利用激波管理理论分析热分离器的流动,在提高效率和减小尺寸方面取得进展。目前,该实验室已被国家科委指定为新技术推广中心,在回收油井气和化工厂废气方面取得了显著的经济效益。

这些年,俞鸿儒一马当先。他毫无保留地把在激波管研究中积累的经验介绍给国内许多研究所和高等院校。自六十年代以来,他接待了大批学员和专业人员参观咨询,并为他培养了大批科技人员,有力地推动了我国激波管的发展。1988与西德亚琛工业大学激波实验室前主任H.Gronig教授签署了“激波动力学”合作研究协议,1993签署了“爆轰驱动”合作研究协议。协议的实施将促进国际交流和青年科技人员的成长。在以于鸿儒为首的科技人员的齐心协力下,建立了激波风洞实验室,满足了70年代初我国人造卫星和战略导弹发展的需要,为我国航天事业的发展做出了巨大贡献。自1972以来,实验室为各种重要航天器的研制提供了大量的设计数据。俞鸿儒等人也为解决发展中的难题提供了依据和解决方案。“再入飞行器空气动力学及气动热力学研究”获中国科学院科技进步一等奖1986,“再入飞行器空气动力学及激波风洞空气动力学研究”获国家科技进步三等奖1987。

中国长征二号捆绑式大推力运载火箭的研制成功,也有于鸿儒及其同事的贡献。在他的带领下,他们参与了长征二号捆绑式大推力运载火箭(CZ-2E)级间分离气动问题的研究。1991年,在西昌卫星发射中心试发射的通信卫星发生故障。1992年初,航空航天部要求及时分析故障原因,确保3月初澳星发射成功。这个问题能否在两个月内解决,意义重大,问题本身难度也相当大。国内相关单位提出,解决这样一个问题至少需要半年时间,所需资金也相当大。在困难的时候,航天部有关部门找到了力学研究所。航天部长已经两次访问了力学研究所。他相信于鸿儒,希望力学所的同志来解决这个问题。于鸿儒感到责任重大。经过反复研究,他提出了一个巧妙的技术方案。在不到40天的时间里,经过夜以继日的努力,他终于完成了任务。它为Austar的成功发射做出了贡献。

除上述获奖项目外,于鸿儒等人在研究工作中还获得了1一等奖、中科院等部委二等奖和三等奖。年过六旬的俞鸿儒不仅在科研上成绩斐然,多年来还培养了一批人。他培养的一些年轻人现在已经成为气动研究领域的骨干。

他不仅在业务上对年轻人要求严格,在思想和生活上也是如此。生意上,俞鸿儒亲力亲为,指挥有方,管理严格。他的研究生从头到尾都是他自己带大的。他善于引导学生自行磨合,必要时在关键点上给予一些指点,往往能很快出结果。一个学生说:“遇到难题,只要余老师画龙点睛,我们就豁然开朗了。”。学生写的论文,俞鸿儒总是从概念到文字逐字逐句的看,从不马虎。学生的论文要经过三稿五稿的修改才能定稿。他经常对学生说:“发表论文是对别人负责,更是对自己负责。”尤其是关于实验工作的论文,要求资料整理要认真,要有科学忠诚的态度,而年轻人往往是用钱学森、郭永怀等老一辈科学家的学术态度来教导的。

他也很关心年轻人的思想成长。在中国改革开放的条件下,青年学者中出现了“出国热”和“经商热”,他的学生不可避免地受到影响。对此,他并不回避或反对学生“出国”或“经商”,但他经常提醒他们:“要树立正确的人生观,不要被眼前利益和金钱利益所迷惑。如果一个人总是把金钱放在第一位,那么他就违背了自己当初读书求知的目的;一个人为了出国而出国是盲目的。如果你现在在家好好努力,积累一些工作经验,打好基础后再出国留学,就能取得更大的学术成就,为民族和国家做出更大的贡献。”“不要总拿自己的收入和公司里的人比。时间长了,你会迷失的。”俞鸿儒的谆谆教诲,在思想上让他的学生受益匪浅。他教过的年轻学者中,很少有人对在家和在实验室工作感到不安。

同样,在生活中,他也非常关心年轻人,理解他们的生活困难。每到过年过节,他经常想着给学生一些补助。有一次过年,他拿出稿费资助学生。出去学术交流,导师也是花钱,从来不让学生花钱。还有一次,一个学生刚从中国科学技术大学研究生院来到研究所。当时是暑假,他想回老家,但是身边没钱。于鸿儒知道后,从自己身上拿出50元钱给了这位学生,作为回家的路费。

正因为如此,1990年9月,于鸿儒被评为中科院优秀研究生导师。