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志在扶搖萬裡程:訪哈爾濱工業大學教授工程院院士黃文虎
2006-06-06 16:18:33 來源:東北網-黑龍江日報  作者:馬雲霄
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圖為黃文虎院士在指導研究生。

  東北網6月6日電 他,紮根冰城52年,曾執掌哈工大『帥印』,專注航天和國防科研矢志不渝,被公認為我國著名的力學與振動工程專家,我國故障診斷技術開拓者之一。

  他曾作自述詩:『冥頑何曾與世爭,讀書偶露小聰明。風雲際會酬初志,邊境虛空忝盛名。廉頗老矣詩作飯,淵明歸去筆堪耕。杏壇孺子氣如虎,志在扶搖萬裡程。』

  不久前,在哈爾濱工業大學一幢普通的大樓內,記者采訪了即將迎來80華誕的哈爾濱工業大學教授、博士生導師、中國工程院院士黃文虎,感受了這位振動專家的振動人生。

  與天地對接為飛船護航

  『和那些重大工程相比,我們承擔的項目只是載人航天工程中非常小、非常局部的一部分,不值得寫。』采訪中,作為我國較早提出並開展故障診斷研究的黃文虎院士一再謙遜地強調這一點。可是,每一位關心『神舟』飛船的人都知道,『故障診斷』系統是保證飛船在運行過程中及時檢測並排除故障、保證航天員安全的不可缺少的系統。

  『汽車如果出現了故障,還可以停下來檢修;但飛船一旦上了天,是不可能給你檢修機會的。』黃文虎院士幽默地說。可這幽默中,透出他對飛船可靠性和安全性的深切關注。

  茫茫宇宙,給人神秘的遐想,也為空間探索帶來無情的挑戰。這種挑戰,要求載人航天飛船的設計具有極高的可靠性和安全性,從而也就必須提高飛船的故障檢測和診斷能力。

  『雖然成功率0.997已超過國際標准,但我們還是希望每一次發射都能成功,航天員都能安全返回。但是航天員在天上任務繁重,又不是專業的故障診斷專家,不可能親自檢測故障,因此必須實現故障診斷系統的完全自動化。』黃文虎說,正是基於這種『心系飛船,心系航天員』的情結,1994~1996年,在當時『神舟』系列飛船還沒有完整的故障診斷系統方案的情況下,憑著多年來在民用系統故障診斷方面的豐富經驗和對相關領域國際先進經驗的充分了解,以黃文虎為首的哈工大動力學與控制研究所,便向飛船總體設計部門提交了載人飛船『故障診斷』系統的論證方案,並受到了航天五院的高度評價。

  獲得這麼大收獲,並不是一蹴而就。上個世紀80年代初,黃文虎就把精力投入到『設備故障診斷』領域,他在國內最早提出了『模糊診斷技術』新概念和方法,把人工智能專家系統理論和人工神經網絡技術引入故障診斷。在他的探索和努力下,一項全國最早、技術先進的汽輪機組『故障診斷系統』誕生,後來並為我國航天部門從事有關載人飛船系統和衛星系統的故障診斷技術提供了必要的技術儲備。

  黃文虎向記者講述了載人飛船『故障診斷』系統的總體設計思想,他精闢地概括為『天地一體化』,包括故障檢測、診斷、隔離和恢復4個過程。飛船上天以後,地面有一個與在軌飛船同步運行的模擬『飛船』系統。當軌道上的飛船發回的信號出現不正常時,地面指揮部通過『故障診斷』系統進行診斷,找出故障源,提出排除故障恢復正常狀態的方案,並在地面同步運行的『飛船』上進行驗證,確認在此故障源下復現所檢測的不正常現象,並確認排除故障後確能恢復正常狀態,此時纔能向軌道上的飛船發送指令,按指定的措施啟動飛船上的裝置自動排除故障。整個過程一般不需要航天員的參與。

  作為航天學院的老教授,黃文虎帶領的課題組,包括姜興渭、徐敏強等教授和一批研究生,還完成了『「神舟」一號推進分系統故障診斷專家系統研究』、『導彈系統可靠性計算機輔助分析、設計及故障診斷研究』、『衛星故障模式與演示系統技術研究』、『空間站故障診斷技術研究』、『天地往返運輸系統的健康保障系統』等多個國家項目,為我國航天事業的發展做出了貢獻。

  生產的需要比十所大學還能促進科學的發展

  黃文虎院士引述恩格斯的論述:生產的需要比十所大學還能促進科學的發展。到生產實際中選題,生產中的諸多難題的解決推動了經濟的發展,也推動了學術的進步。

  在『六五』國家科技攻關項目申報時,黃文虎認為,應申報國家迫切需要的項目。當時國家電力緊張,影響生產的一個重要原因就是能源緊張,發電裝機容量不夠,而且機器總出故障,一檢修就好多天停產。『機器就像人一樣也會得病,需要醫生診斷。』於是,黃文虎申報了一個『發電設備的故障診斷技術』這個項目,成為我國較早提出並研究故障診斷的人。

  然而試驗的時候,卻找不到發電廠願意嘗試。『當時費了好多口舌,答應做完試驗,設備就給廠裡不拿走了。就這樣,白給設備,廠子都嫌麻煩,不想與我們合作。那時人們不知道什麼是創新,也不曉得要創新。』當時在大慶新華電廠做試驗,很偏僻,黃文虎就和學生們一起住在試驗室,蟲子爬得滿地都是。設備都是裝入一個個木頭箱子,從哈爾濱抬著去,而且成捆成捆的導線,都靠肩背人扛,那種艱辛現在想起來都很值得回憶。

  黃文虎說,當時的壓力還不只這些,有時買一個晶體管要跑全國,經費少,買設備需要花錢,國內設備質量不高,雖然說是診斷故障,可連自己試驗的設備也有故障。為了到全國各地搞試驗,火車票買不到,就買站臺票上車。有一次遇到了一個技術難題,課題組好幾個老師一起調,怎麼調也調不出來,一連十幾天,有的學生開玩笑說,再搞不出來就只好跳樓了。

  『科技說起來難,那就是解決不了,但是當解決了回想起來,有時也就是一層窗戶紙,一捅就破。當時就是想不到,科技說難也易,但是要達到這個容易點卻不知要費多少心血。』黃文虎深有感觸地說。

  問起黃文虎什麼是最大幸福,老院士坦言說:『什麼是最大的幸福,有錢、當官都不是。對我來說,科技上的難題幾天都解決不了,一旦解決比有什麼都幸福。』值得欣慰的是,現在在民用方面,全國50多臺機組都運用了黃文虎課題組的『故障診斷』系統。

  人格魅力吸引眾學子

  與黃文虎院士交談,總會有一種如沐春風的感覺。謙和儒雅的風范,叡智深刻的語言,平易近人的態度,使你感嘆,大學者當如斯。

  作為老一輩從事力學方面的專家,一生中追求先進,出國回來,人家都帶電視、音響等幾大件,而黃文虎卻花自己的錢買了幾個國內買不到的插板和軟件,為以後做研究起到了關鍵的作用。就是這樣的人格魅力吸引著眾學子。『跟黃先生學習,學到的不只是知識,還有做人的道理。』學生們這樣感慨。

  『他善於把不同學科的人團結在一起,把力學的人集中起來,和汽輪機專業的人二十多年密切合作。這麼多年,黃文虎可以說是多學科的綜合,從民用到航天,從汽輪機到計算機,黃文虎的追求沒有停止過。』哈工大動力學與控制研究所副所長、博導徐敏強這樣說。

  對待學生既是嚴師又是慈父。學生評職稱,自述五分鍾,他都要親自聽,親自幫助。已經80歲的黃先生,至今還密密麻麻地推導公式,令年輕學者折服。他堅持二三十年照顧殘疾的姑姑……

  黃文虎院士還是一位不折不扣的教育家。他擔任過哈爾濱工業大學校長、第一任研究生院院長,是我國首批博士生導師。他是在剛剛撥亂反正後的困難時期接過了哈工大校長這副重擔的,為學校的起步騰飛殫精竭慮。哈工大今日的輝煌,凝聚著他的心血。他最為驕傲和引以為自豪的是主持籌建了『飛行器結構強度』、部分參與籌建了『空間飛行器設計』兩個專業,為我國的航天事業培養了一大批骨乾人纔。黃文虎更高興的是,他帶出來的學生不少也在理論與工程實踐的結合中乾出了名堂。他說,走與生產相結合的道路,這是科學研究不竭的源泉。

  『希望一代代人成長起來,成為航天事業的棟梁之纔。』談到將來的發展,即將迎來八十大壽的黃文虎充滿熱切的期待,『期待我國航天事業按照計劃順利發展,希望2008年成功登月,希望2020年實現空間站的建立……而我們也要參照國際先進的思想和理念,在未來的航天事業中發揮更大的作用。』老院士的描繪,再一次把我們的目光和思維,帶向神秘的太空……

責任編輯:強銳