新知博客

　　韩福生不仅是个忙人，还是个名人。在科学岛上，他是众人熟知的专家。面对这份知名度，韩福生表示，“如果说我有一点知名度，主要是因为机遇好，参与了国家重大航天项目。”

　　他所说的重大航天项目就是嫦娥三号任务。在月球表面实现软着陆，是嫦娥三号任务的主要目标之一。要实现这一目标，就需要在嫦娥三号着陆腿里面装上强韧性和吸能性远超传统材料的缓冲材料。

　　近日，在中国科学院合肥物质科学研究院固体物理研究所航天材料研究实验室里，年逾七旬的韩福生研究员向记者讲述了这项名为“嫦娥钢”的材料从无到有、从航天走向民用的攻坚故事。

　　“70%延伸率”的挑战与机遇 

　　时间回溯至2006年前后，我国探月工程二期研制工作启动。为了保证嫦娥三号在月面软着陆，航天器总体设计单位提出了一种基于高延性、高吸能性材料的着陆缓冲机构，利用材料的塑性伸长吸收航天器着陆时的巨大冲击能，保障航天器“落得稳、站得牢”。要实现这一目标，缓冲材料必须具备极高的延性——延伸率必须大于70%。

　　“当时觉得这个指标有些意外。”韩福生回忆道，过去我们普遍认为，即使是延性非常突出的不锈钢，它的延伸率一般也不会超过50%，能达到70%延伸率的金属材料闻所未闻。为了找到这种性能奇特的高吸能材料，航天器总体设计单位在国内进行了广泛的调研和咨询，但始终无果。如果不能尽快获得这种高吸能材料，探月工程二期的工程进展甚至最终目标的实现都将受到影响。

　　面对几乎不可能完成的任务，韩福生带领团队开始了紧张的攻坚研究。“我们查遍了文献，尝试了多种方案，包括超塑性材料改性、高延性复合材料设计。”他说，最终，他们利用团队在晶体缺陷领域的长期积累，找到了一种实现高延性、高吸能性的材料设计思路和制备方法，研制出满足航天器着陆机构要求的缓冲材料。

　　“刚起步时，非常艰难。”团队连最基本的冶炼炉都没有，第一炉实验钢还是请在外单位工作的学生帮忙冶炼的。直到2007年，团队开始承担首个正式航天研制任务，经历了方案、初样、工艺和正样的全过程研制工作。每一步都充满了挑战和考验。

　　“航天任务要求材料性能高度一致，不同批次的产品性能曲线几乎要像‘复制粘贴’一样。”韩福生说，这对材料制备的稳定性提出了极高要求。为达到这一目标，他们炼了上百炉钢，进行了无数次测试。

　　“归零”考验与极寒坚守 

　　航天任务的严苛，远不止于技术指标。因在一次交付的2000件产品中，有2件性能未达标，团队曾经历了一次严峻的“质量归零”考验。

　　“归零”是中国航天工程特有的质量管理方法，指在航天系统出现质量问题时，从初始环节至最终环节进行全流程系统性排查。“归零”过程难的不仅是找到问题，还要“重现”问题，找到有效的解决方法。

　　“嫦娥”从地球飞行38万公里到达月球上空，最后着陆的一刹那，就靠这缓冲“腿”来保障航天器的安全，实现软着陆，可以说是关键的关键，容不得半点差错。

　　“‘归零’是航天系统最严格的程序之一，要求定位准确、机理清楚、故障复现、措施有效、举一反三。”韩福生回忆，那段时间压力巨大，自己带着青年科研人员和学生连续奋战数月，全部推倒重来，最终完成了所有“归零”工作，得到了总体设计单位、诸多管理和技术专家的认可。

　　产品的生产过程质量管理同样充满艰辛。按照研制任务要求，材料加工的关键环节如冶炼、锻造、加工和探伤必须全程跟产。由于这些工作大多在东北地区完成，韩福生带领团队常年往返于合肥、沈阳、北京三地。“冬天在沈阳的锻造厂，车间是开放式的，跟外面一样冷，吃饭时桌上都能结一层冰。”韩福生说，学生们冷得受不了，就挤在锻造的炉子旁取暖。无论严寒酷暑，整个团队都坚守一线，上下一心、攻坚克难，保证了航天产品的高性能、高质量和高可靠。

　　2013年12月14日21时11分，嫦娥三号在月面实现软着陆，探月工程二期任务取得圆满成功，使中国成为世界上第三个掌握这一技术的国家。

　　嫦娥三号成功着陆月球，标志着由“嫦娥钢”锻造的“嫦娥腿”经受住了工程考验。“那一刻我正在机场候机准备出差，心情比较平静。因为我知道，有了前面严谨、细致和扎实的工作，我们对最终的结果是很有信心的，”韩福生坦言。

　　此后，“嫦娥钢”又相继应用于嫦娥四号以及天问一号火星探测任务。如今，团队又开始了紧张的新的航天任务的研制工作。

　　目标牵引与薪火相传 

　　“退休之前和退休之后，我的状态几乎没什么区别。”韩福生告诉记者，常年的科研攻坚早就让他习惯了忙碌的生活节奏。退休之后，他有了更多的时间去考虑研究方向怎么与国家重大需求结合，怎么与应用和产业的链接等问题。

　　近年来，在他和团队的努力下，“嫦娥钢”这一重要的航天科技成果已经走上了民用领域的广阔舞台。在成达万、北沿江、包银、雄商等多条高铁线路桥梁减隔震系统获得应用，还为我国第一条磁悬浮试验线、重要建筑减震结构、特种车辆防护等提供了核心材料，“嫦娥钢”正以其优异的性能发挥着关键作用。

　　“来自航天，用于航天，最终服务国计民生，这是航天科技成果实现其价值的发展方向。”韩福生说。

　　虽然已退休多年，韩福生的日程依然排得满满当当。除了航天任务，他还积极投身与企业的合作，帮助企业解决技术难题，共同争取各类科研项目，彰显了一个老科技工作者的“科技情怀”和奋斗不止的精髓。

　　“是什么驱动着您不断前进？”

　　面对这个问题，韩福生的回答是“目标牵引”。一个又一个问题、一个又一个指标摆在眼前，就是他科研上一个又一个的目标。“我必须想尽办法去解决它，找出原因、解决问题、达成目标，就是我在科研上不断前进的动力。”

　　回顾几十年科研路，韩福生深感“目标牵引”和“严谨踏实”的重要性。他对年轻科研工作者寄予厚望，希望他们能夯实基础、拓宽知识面、沉下心来真正热爱科研。“年轻人有时候急于求成，基础不够扎实、知识面也不够宽，需要多学习、多锻炼，要像葛庭燧院士等老一辈科学家那样，能坐得住冷板凳，更纯粹地追求科学问题。”

　　“我习惯了这种忙碌，解决问题让我有成就感。”在采访最后，韩福生笑着说，他几乎除了睡觉都在想科研，但偶尔也看看新闻，打两把“掼蛋”放松，“只要身体允许，我会一直干下去。”

　　这位古稀之年的科学家，脚步依然飞快。结束采访后，他立即准备赶往一场科学研讨会，下一个目标，正牵引着他继续前行。（记者 张毅璞 朱晓桐）