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第14章 王浚 人机与环境控制及空调制冷技术专家

王浚(1935.7—),山西孝义人,人机与环境控制及空调制冷技术专家,中国工程院院士。1959年毕业于北京航空学院飞机设计系。留校工作后,先后主持了20余项大中型重点环境模拟设施和空气制冷工程的设计和建设,建立了综合性的边缘学科“环境模拟技术”的理论体系。发展了空气制冷技术的理论,开辟了空气制冷技术新的应用领域,并将自动控制理论和数学模拟方法应用于环境控制及环境模拟技术。获国家科技进步奖二等奖2项,国家发明奖三等奖1项,国防科技进步奖一等奖1项,解放军科技进步奖二等奖1项,部级科技进步奖二、三等奖等合计12项。著有《环境模拟技术》、《混合工质制冷技术》和《飞机座舱空气参数控制》等多部学术专著和100多篇学术论文。2001年当选中国工程院院士。

1954年夏,王浚考取北京航空学院飞机设计专业,开始了成为一代中国航空工业技术专家的人生征途。学校优越的学习环境和高学术水平的教师使这个19岁的青年对人生充满了憧憬和希望,“努力学习,立志祖国航空”的号召更使青年王浚内心充满了“胸怀祖国、心系航空”的报国激情。大学5年(当时北京航空学院为5年制),王浚的经济来源仅仅依靠国家每月16.5元的助学金,5年中只回家一次。生活的清贫、思乡的情怀都没能影响青年王浚的学业,他把全部精力都投入到学习中,5年中39门课程除工艺课是4分(当时是5分制)外,其余课程均为5分,做到了德、智、体全面发展。1958年,王浚参加“北京一号”、“北京三号”和“北京四号”的设计及制造,并取得成功。他看到了中国科学与世界先进技术接轨的前景,他的内心充满了成功的兴奋与喜悦,并且立志将毕生精力致力于祖国的航空事业。这个信念一直伴随着王浚从新中国初期走进了新世纪,从北航学子走到了北航教授、博士生导师,并将伴随他继续走下去。

1958年11月,根据当时国家航空工业发展的人才需求,北航成立了飞行器高空设备专业(现人机与环境工程学科前身),王浚提前半年留校任教,和1958、1959届毕业留校的青年人一起,一边积极学习新的专业知识、准备教学,一边热火朝天地开始建立实验室、奋战科研。从1959年到1966年的7年中,他们在新的专业领域共培养了6届毕业生,不仅编写了较为完善的教学计划、教学资料,经历了带课题设计、毕业设计、生产实习、担任班主任、讲课等全部教学环节,还建立了当时国内最先进的高空环境模拟实验室。期间,王浚还于1965年到合肥专业厂劳动一年,通过和工人及技术人员同吃、同住、同劳动,在全面深入掌握新专业知识的同时,也经历了实践环节的锻炼,这为他后来能够出色地胜任教学和科研工作并成为一名大学资深教授打下了坚实的基础。

1974年,王浚经历了一次学术道路的“转型”,开始从事一门新的工程科学技术——“环境模拟技术”的科研工作。根据当时国防科工委提出的武器装备研制和国际接轨的需要,要求建立1000米3、140米3、45米3的三室大型高低温环境设备,按参照国外军标新制定的国军标进行环境模拟试验。在没有技术先例、地面设备巨大、环境要求苛刻的条件下,作为专业负责人的王浚想到这是国防所需,没有丝毫犹豫就毅然决定接受这项任务。在王浚的带领下,项目组教师潜心投入到这项科研工作中,并提出走边试验、边研制、边设计的道路,在没有经验的情况下,先利用学校已有条件,在0.5米3的小舱上对拟采用的空气制冷流程进行方案可行性试验,30分钟降到-90℃,证明了方案可行。接着设计了可进行轻武器高低温试验的54米3实验室。1976年5月,在全体项目组教师和毕业班学生及陕西华阴基地官兵共同努力下,不到两年时间终将设备调试成功,达到-104℃的低温,并进行了当时歼8飞机航炮的-60℃低温环境试验。在此基础上,王浚项目组仅用4个月又设计完成了大型(1000米3,145米3,45米3)高低温空气制冷环模设备,并于1977年开始建设。

1982年王浚和他的项目组设计的1000米3高低温设施在陕西华阴建成,这个可以容纳坦克、高射炮、装甲车和其他大型武器装备的大型高低温室,1984年调试完成并通过验收。1984年4月,在国防科工委主持下对该项目进行了成果鉴定,被誉为是达到国际先进水平、亚洲规模最大、具有创造性地应用空气制冷技术的大型环模设备。这个项目成果不仅满足了武器装备研制的急需,使我国兵器的环境试验和国际接轨,而且开辟了空气制冷新的应用领域。该项目在1985年获得首届国家科技进步奖二等奖。为了保证设计项目如期完成,王浚带领的团队没有休息过一个假期,从设计、采购到施工、调试,王浚都亲自参与其中。

举世瞩目的“神舟”号飞船每发射一次都要在地面做一次环境模拟试验,而完成试验需要直径为12米、高22米的综合超大型空间环境模拟实验室。这个实验室有11个子系统,王浚负责了一个半子系统的研制,一个是他负责的气氮调温系统,半个是他与别的专家共同开发的氦制冷系统。气氮调温系统的作用是:当实验室温度降到-190℃左右,并经保温及试验结束后,试验舱需要恢复到常温才允许开盖。为此采用加热气氮并使其循环的方法,将其加热到120~140℃后送入热沉,使之温度不断升高。它的另一个作用是将1000多根歧管的热沉温度控制在±100℃范围内的任意设定值,其均匀度应小于±10℃,用于航天器部件试验,如太阳能帆板。在氦制冷系统中,王浚创造性地采用了他和他的博士生研制的能耐-260℃超低温的气动低温自动调节阀,填补了国内空白。

自上述科研项目成功之后,王浚相继承接了十几项大中型地面、空中和空间不同种类的国防工程研制项目,涉及到环境模拟、环境控制、生命保障、热控、空调制冷等多方领域,并都十分圆满地完成了任务。近年来的科研工作涉及从高新工程、大型飞机、载人航天、探月工程,到青藏铁路、高速铁路、特高压输电等诸多领域。截至目前,他所主持的亚洲最大的“高低温环境模拟设施”的建设项目,获1985年首届国家科技进步奖二等奖;参与的“神舟”号飞船空间环境模拟设施——“KM6大型空间环模设备”的研制,于2001年获国家科技进步奖二等奖;主持的“高空环境模拟舱系统”获2001年国防科技进步奖一等奖;“高低温环境实验室”项目于1989年获中国人民解放军科学技术进步奖二等奖;提出的环模方法“吸附干燥物质的一种新再生方法”于1991年获得国家发明三等奖;另外还获部级科技进步奖二、三等奖12项。新近完成或正在建设中的“高速气流加热试验系统”、“温度—高度和温度冲击综合试验设备”、“特高压直流试验基地污秽及环境模拟系统”、“大型砂/尘试验设备”也都开始在我国的国防、航空、电力等领域的技术革新和装备换代中扮演重要作用。

从教50余年来,王浚一直坚持科研与教书“两手抓、两手硬”的原则。在取得大量科研成果的同时,也为党和国家培养了大批科学技术人才,培养硕士研究生、博士及博士后研究人员50余名,所指导过的本科生和部队一线技术人员难计其数,他们中的大多数都能在各自的工作岗位上迅速脱颖而出,成为技术骨干,有些已经成为所在学科领域领头人,还有一些在我国航空航天部门担任着重要的领导职务,不少单位的负责人常常提前向王浚预定毕业生,他们所看重的就是这些学生身上经王浚院士千锤百炼而造就的实践能力和创新精神。此外,王浚院士还十分注重对青年教师的培养,2004年以来,在王浚的严格要求和培养下,一些新留校或引进的青年教师逐步走向成熟,并开始能够在教学和科研中独挡一面。

通过对多年研究成果和工作经验的总结,吸取国内外最新技术成就,王浚院士和有关专家最终建立起一门新的综合性边缘技术“环境模拟技术”的理论体系,并主编了《环境模拟技术》、《飞机座舱空气参数控制》和《混合工质制冷技术》等学术专著,与他人合作编写了《飞机空调系统设计手册》,发表论文100多篇。

王浚2001年当选中国工程院院士。

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