师昌绪——中国耐热合金材料之父助歼20起飞

据香港《南华早报》1月15日报道：制造中国隐形战机的发动机材料，采用的是世界上最先进的新型耐热合金。
    金属学及材料科学家师昌绪因对其研发的高性能战斗机的突出贡献，获得了国家最高科学技术奖。据了解，师昌绪担任过中国科学院金属研究所所长，他研发了几个系列的耐热合金，这些耐热合金为中国自主研制，属于绝密材料。
    其实这些合金几十年前就被中国研制出来了，只是因为飞机发动机所采用的金属材料，需要很长时间进行测试检验，以确定其稳定性，经过考验以后，直到近两年师教授研制的合金材料才开始用于中国制造的飞机发动机。
    师昌绪,今年91岁，著名金属材料专家，1955年离开了美国麻省理工学院踏上了回到祖国的旅程。他与钱学森一样，当时属于美国政府明令禁止的返回其社会主义祖国的30多位中国旅美科学家，而钱学森是加州理工学院的火箭专家，后来成为中国航天领域的创始人。
    师昌绪回到上海后，被分配到沈阳，从事炼钢技术研究。因北京与莫斯科关系恶化，苏联人撤走专家，中国军方转而求助于师昌绪等科学家。他一方面采用在西方学到的传统方法制造合金，另一方面发明出一些新的系列合金。这些新发明的合金在实验室的试验性相当好，但是出于安全考虑，当时没人敢用它。设计人员们沿用了传统合金制造飞机发动机，由此造成中国制造的飞机发动机性能严重落后于国外同类产品。
    中国的飞机发动机在研制理论上并不比国外落后，但是用于制造发动机的合金材料成为瓶颈。这些新型合金想通过购买从国外取得无异于痴人说梦。此后师昌绪开发的合金系列开始了漫长的认可过程。
    上海交通大学材料科学与工程学院教授张澜庭指出：有些人认为，中国不具备制造高性能飞机的材料，但他们错了。事实上我们有许多质量最为上乘的材料，但是我们必须进行几十年的实验——通常是30年——以保证绝对的安全。正是由于师教授的成功，意味着在未来10年内从军用到民用，国产发动机将取代进口发动机，目前这只是用于军事领域。
    北京航空航天大学新型材料科学专家指出：中国正迅速缩小与世界一流发动机制造商之间的技术差距。随着歼20战斗机及其他新型飞机的成功试飞，如今该是奖励这些幕后英雄的时候了。

附《瞭望》周刊文章：师昌绪：爱国是一种永不衰减的动力
《瞭望》文章：2011年1月14日上午，人民大会堂里洋溢着喜庆的气氛，一年一度的国家科技奖励大会在这里举行。当两院院士师昌绪、中国工程院院士王振义从胡锦涛总书记手中接过国家最高科学技术奖励证书时，全场响起了经久不息的掌声……自2000年设立国家最高科技奖以来，已有16位科学家获此殊荣。

　　师昌绪的动力之源

　　“既然美国已经用上了，我们就一定能做出来。”

　　当收到胡锦涛总书记授予的国家最高科学技术奖励证书时，已是90岁高龄的师昌绪院士激动不已。他告诉《瞭望》新闻周刊记者，与李四光、钱学森等科学家的卓著功绩相比，“我的贡献是微不足道的！”

　　“我是中国人，中国需要我”

　　师昌绪在自己的回忆录中写道：“人生在世，首先要有一个正确的人生观，要对人类有所贡献。作为一个中国人，就要对中国作出贡献，这是人生的第一要义。”

　　1920年出生于河北徐水一个书香门第的师昌绪对本刊记者说，“小时候经受的战乱，对我影响很大。特别是‘九一八’事变，那时我刚上高小一年级，日本侵占沈阳的消息传来，我们全班包括老师在内，嚎啕大哭。继而就想，中国必须要强盛起来，才不受人欺侮。”

　　抱着“科学救国”的愿望，1941年，师昌绪报考了国立西北工学院矿冶系。1948年8月师昌绪到了美国，在密苏里大学矿业学院用了不到一年的时间，取得了硕士学位，后来又到欧特丹大学，用两年半时间攻取了冶金学博士学位，他从事的“硅在超高强度钢中的作用”的研究也取得突破性成果，后来发展出300M超高强度钢，成为20世纪60～80年代世界上最常用的飞机起落架用钢，解决了飞机起落架常因断裂韧性或冲击值不够而发生严重事故的问题。

　　“我本想博士毕业后就回国，但因为战争的关系，美国下令所有学理工的中国留学生都不许回国，于是我在麻省理工学院做了一名助理研究员。”师昌绪是美国司法部明令禁止回国的35名中国学者之一。1955年，周恩来总理在日内瓦会议上发出义正辞严的声音，使美国为中国留学生回国打开了大门。

　　临行前，麻省理工学院著名金属专家柯恩教授希望师昌绪能够再考虑一下，师昌绪回答：“你们美国像我这样的人很多，而中国正在建设，我是中国人，中国需要我。”

　　攻克关键中的关键

　　1955年6月回到祖国的师昌绪，服从国家安排来到沈阳中科院金属研究所。当时正值第一个五年计划的建设高潮，中央作出高温合金生产立足中国的决定。

　　高温合金是当时航空、航天与原子能工业发展中必不可少的材料。而作为高温合金及合金钢常用的金属元素，中国既缺镍无铬，又受到西方发达国家封锁。作为金属所高温合金研究组的负责人，师昌绪从实际出发，提出大力发展铁基高温合金的建议。从1957年起，师昌绪带领金属所攻关组常驻在抚顺钢厂，参加航空发动机的关键材料“高温合金”联合攻关项目，同有关科技人员一道，解决了中国最早试制开发的高温合金GH30的质量问题。

　　他还在沈阳有色金属加工厂推出了“包套挤压工艺”，为发展我国变形高温合金的加工工艺探索了新的道路。远在英国的高温合金专家普菲在给北大西洋公约组织的一次报告上惊叹：“包套挤压工艺为变型高温合金的生产开辟了一条新的途径”

　　20世纪60年代初，美国研制出铸造空心涡轮叶片，大幅度提高了发动机的性能。航空发动机的关键部位是高温涡轮，人称“发动机的心脏”，而涡轮叶片又是关键中的关键。叶片金属在长期工作中所能承受的最高温度决定着喷气发动机的功率，也决定着飞机的飞行速度和高度。因而，涡轮叶片的水平标志着一个国家航空发动机和高温合金的水平。而我国当时生产的是锻造实心涡轮叶片，要想研制出这种被美国严密封锁的技术，似比登天。

　　“既然美国已经用上了，我们就一定能做出来。”师昌绪毅然接受了这项“不可能完成”的任务，而当时他手里所掌握的全部资料，只有一张航空设计院副总工程师荣科画的空心涡轮叶片的外观草图。

　　为了中国的新型飞机能够早日“插翅上天”，师昌绪带领金属所的上百名科技人员一起攻关，解决了研制过程中数以百计的技术难题。仅用了一年多时间，中国第一代铸造多孔空心叶片就在金属所实验室诞生了。经过几个月的努力，空心叶片生产最终突破技术关，其成品率甚至超过已投产数年的实心叶片。1966年我国第一代气冷空心叶片经过吹风和台架试车，宣告研制成功，使中国成为继美国之后在世界上第二个采用铸造空心涡轮叶片的国家，这使我国航空发动机性能上了一个新台阶，只比美国晚了5年。直到上世纪90年代，中国主要歼击机发动机仍采用该工艺制作涡轮叶片，而且向国外大量出口。该项具有独创性的成果1985年国家科技进步一等奖。

　　上世纪80年代初，腐蚀科学的研究重要性日益显示出来，师昌绪主持筹建了我国第一个腐蚀专业的中国科学院金属腐蚀与防护研究所并兼任所长。师昌绪笑称自己的头发就是在同时担任两个所的所长时被折腾光的。但是，“为了国家利益，这值！”
战略科学家的角度

　　1984年师昌绪被调到北京任中科院技术科学部学部主任，1986年他又被调到新成立的国家自然基金委任副主任，主管政策局和材料与工程学部。他从战略科学家的角度，提出过多项具有开拓性的意见，并付诸实施。

　　1982年师昌绪受已故中科院技术科学部主任、金属研究所所长李薰委托，和张光斗、吴仲华、罗沛霖四位科学家组成研究小组，提出成立中国工程科学院的建议，历时十余年，中国工程院正式成立，开创了中国应用科学研究的新局面；他亲自主持制定与主编《基金项目指南》，为国家自然科学的发展起导向作用；亲自主持《学科发展战略研究》课题的启动与编写，对国家基础和应用研究的发展，提出了一套比较完整的看法，被学术界认为对推动我国基础研究的发展有新的建树。

　　由于在科学研究、科研管理及科技规划等方面成绩突出，师昌绪多次获得国家级和院、部级奖励，但他常说，“虚荣的人注意着自己的名字，光荣的人注意着祖国的事业。”

　　如今已是耄耋之年的师昌绪仍在忙碌着，最近还完成了《师昌绪在2010年90岁仍很忙碌》的自述。他说，“爱国是一种永不衰减的动力。我现在的所有动力几乎都来源于小时候形成的爱国心。”文/《瞭望》新闻周刊记者孙英兰