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李椿萱: 赤子归国 筑梦航天

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天高地迥,觉宇宙之无穷。自古以来,航天就是人类最大的一个梦想。在火箭发射场上,随着发射键的按下,炽热的尾焰瞬间划破天空,一艘艘承载着人类探索欲望的“白色巨龙”昂首腾空,向着深邃宇宙进发。在这条通向星辰大海的征途上,凝聚了无数航天人毕生心血,他们宛如熠熠星辰,托举起了中华民族穿越时空的飞天长梦。

而中国工程院院士、北京航空航天大学教授李椿萱,无疑是其中最为耀眼的星辰之一,他用毕生所学为中国导弹、火箭与航天飞行器的跨越式发展筑牢了坚实的空气动力学根基。他的科研生涯洋溢着对科学无尽的热爱与执着。同时,他的生命轨迹也孜孜不倦地书写着对祖国永远表达不尽的爱。

心怀家国 跨越山海归故土

李椿萱,中国工程院院士,专注于空气动力学、航空航天飞行器设计及高速碰撞力学领域的研究,现任北京航空航天大学教授。1939年,李椿萱出生于战火纷飞的云南昆明。当时的中国正处于动荡与极端困难的时期,而他的父亲梁慷荣作为笕桥中央航校第五期学员,在抗战中英勇殉国。随后,他便与母亲在战火纷飞的环境中辗转多地,因此他自幼便在颠沛流离中目睹“山河破碎”的痛。从印尼到中国台湾,在少年时代的每一次迁徙轨迹中,均是他对民族复兴、国家富强的深切渴望。

1959年,在中国台湾完成高中课程的李椿萱成功考上台湾成功大学,毕业后在台北从事热交换和制冷设备的设计工作,于1965年远赴美国求学,1972年获纽约州立大学博士学位。随后,他在纽约州立大学及加州理工学院从事计算流体动力学及高雷诺数流动的非线性稳定性理论研究。1975年,他进入洛克希德导弹与空间公司,参与了航天飞机与导弹的型号与预研工作。但大洋彼岸的科研成就和优厚待遇从未冲淡他的故国之思。

“无论是在印尼上中小学,还是在成年后求学、工作的美国,我都没有归属感。”李椿萱说,“从中学到大学都在学习中国近代史,所有的不平等条约一直留在我的记忆里。国家贫弱、政府腐败必将招来世界列强的侵占掠夺。”20世纪70年代初,美国将琉球群岛和我国钓鱼列岛的“施政权”私相授受给日本,严重侵犯了中国主权,在海外的华人掀起了“保钓运动”。还在攻读博士学位的李椿萱也加入到运动中。他通过对马列主义理论的学习,结合对资本主义社会的亲身体验,更坚定了他对社会主义的认同:“美国再好也不是自己的国家,还是希望自己学到东西为自己国家做点事。”

李椿萱博士毕业后次年便迫不及待地申请回国。经过七年的漫长等待,1980年,他在“念念不忘,必有回响”的信念下回到了日思夜想的祖国怀抱中。尽管,此时的李椿萱已经是美国洛克希德导弹及空间公司从事航天飞机及导弹的型号及预研工作的专家,但他依旧认为祖国才是他的归宿:“我是中国人,我的根必须扎在祖国的土地上。”

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李椿萱(右)在襄阳航空研究院参观指导

科研攻坚 开辟航天新征程

归国后,李椿萱被安排到北京航空航天大学任教,从事航空航天飞行器的空气动力学方面的教学和科研工作。虽然这与他在国外的工作经历和自己回国参与实际工程工作的愿望有一定的差距,但仍全身心地投入到教书育人的工作中。1985年至 1994年,他担任飞行器设计与应用力学系新组建的流体力学研究所所长,将全部精力聚焦于飞行器空气动力学这一决定航天器性能与安全的关键领域。

在“七五”“八五”期间,为了对我国五代机的研制积累必要的技术储备,国家安排了一项为期十年的空气动力学国家重大预研专项。李椿萱作为专家组成员参与了该项目,并承担了气动/隐身一体化设计和飞机埋伏式弹舱开启与投放动态特性的数值仿真等研究任务。这是他回国后首次参与国家的技术专项研究。

1986年,面对世界高技术蓬勃发展、国际竞争日趋激烈的背景,国务院组织全国200多位著名专家学者进行充分的专题研究,制定出中国第一个“军民结合”的高技术研究发展计划 —“863”计划。李椿萱被选为“863”计划航天技术领域大型运载火箭及天地往返系统主题专家组成员及气动力、热专题组组长,参与了发展蓝图的制订。

“我非常感谢国家对我的信任,能让我有机会为祖国的航空航天事业做一点事,实现我回国的愿望。”李椿萱参与了我国航天技术发展规划的制定工作,组织实施了一批气动关键技术单项预研,主持研制与改造若干项大型地面模拟实验设备,研究开发了一批实验技术。此外,他还先后担任多个“863”计划关键技术及国家重大预研项目的执行专家、专家组成员与顾问组成员,为我国航空航天技术的发展作出了重要贡献。

此外,李椿萱还在20世纪90年代争取到世界银行贷款,在北航兴建了亚洲最大的多用途水洞。该实验室的建成,为我国航空航天领域的研究提供了先进的实验平台。在此期间,他还与兄弟单位顶尖专家联合组建了国家计算流体力学实验室。该实验室及其研发的先进计算软件系统,成为中国飞行器设计师在虚拟世界中优化气动布局、预测飞行性能、攻克设计难关的“数字风洞”,极大地加速了研发进程并降低了成本,推动了我国计算流体力学的发展。

除了在空气动力学领域的卓越贡献外,李椿萱还在计算流体力学、高速碰撞力学和等离子体/磁流体力学等方面开展了重要的研究工作。回国四十多年来,他的研究团队先后研制开发了多套飞行器气动力(热)和多物理耦合数值仿真软件,并在我国航空航天飞行器技术发展中得到了应用。

李椿萱逐渐成为我国航空航天专业的“大脑”型人物。他深度参与智库建设,牵头组织咨询课题,包括未来民机创新发展战略研究、新形势下航空航天领域人才培养模式研究等战略咨询项目。这些项目为我国新时代空天事业创新发展提供了有力支撑,推动了我国航空航天事业的持续进步。

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李椿萱在水洞做试验

恪勤治学 匠心育铸科研新锐

李椿萱不仅在科研领域有着巨大成就,在人才培养方面更是硕果累累。他陆续开设了十余门流体力学核心课程。他在美国的15年,正是美国电子计算机开始广泛应用到科技领域并迅速成为工程设计一个重要手段的时期。工程实践让他意识到计算流体力学(CFD)对未来飞行器设计的革命性意义。因此,到北航后他提出了开设计算流体力学课程的建议,并以此作为其培养研究生的主攻方向之一。

在教学方法上,李椿萱注重培养学生的主动学习能力和创新精神。他认为,对于学生的培养,当务之急是通过本科四年将学生从中小学被动学习转化为主动学习,“这是活跃思想、培养创新能力的基础。”他强调基础和专业基础理论学习的重要性,“理论基础打不好,一切都谈不上”。他鼓励学生自学,拓宽知识面。“随着当前高新技术的迅速发展,某些专业可能会衍生出多个学科交叉的分支,需要学生不仅学好自己专业的原设课程,还应积极学习其他不同学科的知识,为日后开展科研工作打好基础。”在制定博士生培养计划时,他除了针对学生研究方向安排需要自学的参考书籍和典型文献外,还会指定一批数理和外专业的基础课程的书籍,让学生能自觉地自学或选修、旁听该课程。之所以是“自觉”,“我认为这不是‘放羊’,而是相信已经成年的学生们能对自己负责。”

国内外很多导师一般不会给学生的论文做太详细的修改,但李椿萱却一直在坚持这么做。他认为,目前国内由于本科期间被动学习的惯性和教学模式的缺失,导致学生缺乏学术写作的实践,不少学生在编写学位论文时往往存在表达能力不足、理论分析缺乏严谨性等问题。“自己作为导师,能通过对学生论文写作的严格要求和详细修改让他们对在校期间学习科研工作有个好的总结,让他们离开学校到工作岗位上对技术报告的写作要求有个了解,也算是给他们临别时的一份礼物吧。”

李椿萱先后指导了一百多名博士、硕士研究生。在教学中,他既强调扎实的理论基础,又注重与实践相结合,学生们评价他的课“尽是新东西,余味无穷”。做李椿萱教授的博士生时间比较长,这在北航是有名的。他常说:“凑合着毕业,对学生没有什么好处,反倒给北航丢脸。”科学没有捷径,必须脚踏实地苦干。正因如此,他的学生中涌现出多位领军人才、行业精英、学术专家。

“一代人尽力做好自己的工作,给下一代人留下积累,就算干得不错。我们都是一块砖,把自己砌在前人留下来的基台上。”李椿萱说。同时,他也用自己的实际行动诠释了“学高为师,身正为范”的意义,这也成了无数航空航天学子心中的榜样。

李椿萱从少年时代的颠沛流离,到青年时期的海外求学,再到毅然归国,投身航天教育与科研事业,他的每一步选择都与国家所需、国家发展紧紧结合在一起。在他看来,国家的富强与民族的复兴高于一切。如今,李椿萱虽然已步入晚年,但他仍在用自己的方式继续为中国的航空航天事业添砖加瓦。他的故事和精神将激励着后来者不断前行。

责编 / 郑茂典