潛心科研路漫漫 愿得此身長報國
——記西安交通大學機械結構強度與振動國家重點實驗室副主任范學領

王文麗

航空發動機和重型燃氣輪機被譽為現代工業的“皇冠”，是國家綜合實力的重要標志之一。一直以來，美歐等西方國家通過其寡頭企業，壟斷了世界航空發動機和燃氣輪機市場。“關鍵核心技術是要不來、買不來、討不來的，只有把關鍵核心技術掌握在自己手中，才能從根本上保障國家經濟安全、國防安全和其他安全。”西安交通大學機械結構強度與振動國家重點實驗室副主任范學領深知肩上責任之大、擔子之重，帶領團隊瞄準航空發動機及重型燃氣輪機的核心難題，自主創新開展關鍵技術攻關，在國防領域走出了一條屬于自己的特色科研之路。

為大國重器而戰

重型燃氣輪機作為發電和艦船動力的核心設備，關乎國家能源和國防安全，是國家科技水平和綜合國力的象征，具備極高的戰略地位。然而，2000年前，我國高端重型燃氣輪機技術基本空白。隨后，我國開始引進美國、日本和德國的燃氣輪機制造技術，但僅限于非核心技術，外國拒絕轉讓其關鍵核心技術。諸如核心的熱端部件等核心技術被國外壟斷，成為了我國發展先進重型燃氣輪機的阻礙。

針對重型燃氣輪機研究的困難與現狀，依托我國重型燃氣輪機制造領域的第一個國家重點基礎研究發展計劃（國家原“973計劃”）項目，范學領開展了高溫葉片熱障涂層強度理論與失效機理研究，揭示了重型燃氣輪機熱障涂層的表面裂紋增韌機理，發明了應變容限可控的涂層設計與制備方法，自主研制了梯度熱沖擊試驗裝置，突破了我國重型燃氣輪機熱障涂層缺乏高溫考核手段的技術瓶頸。成果應用于我國首臺F級50M W重型燃氣輪機的自主研發，為我國先進重型燃氣輪機制造核心技術的突破做出了重要貢獻，研發的核心技術還推廣應用于中國航發、航空工業、航天科技、航天科工等國防工業部門，解決了多個型號研制任務亟需。其中，“重型燃氣輪機熱障涂層制備關鍵技術與評價方法及應用”榮獲陜西省技術發明獎一等獎。

從無到有，披荊斬棘，重器始成，范學領團隊在著眼國家戰略、解決國家重大需求方面，留下了濃墨重彩的一筆。

助力打造最強“中國心”

航空發動機是飛機的“心臟”。在航空發動機自主研制方面，我國與世界先進國家相比仍然存在一定差距，這已成為制約航空裝備發展的“瓶頸”。“十三五”期間，我國啟動實施了航空發動機及燃氣輪機重大專項（“兩機”重大專項），旨在突破“兩機”關鍵技術，推動“兩機”自主創新、技術與產品研發，健全產業產品體系。在此背景下，范學領緊貼國家重大需求，立足其在燃氣輪機領域的堅實基礎，攻堅克難，向航空發動機渦輪葉片這一核心技術發起攻關。

范學領

渦輪葉片是航空發動機中工作條件最惡劣的部件，又是最重要的轉動部件，長期在高溫、高壓、高負荷、強腐蝕的極端環境下服役，因而要求具有極高的綜合性能。帶涂層單晶渦輪葉片的服役壽命和可靠性問題是先進航空發動機自主研制的重要技術難題。如何確保渦輪葉片在極端服役環境下穩定可靠地工作及其試驗考核是范學領團隊的工作重點。

依托所主持的“兩機”重大專項基礎研究重大項目、原國防“863”計劃、裝備預研、中國航發、航空工業等項目，范學領率領團隊突破了大溫度梯度、高溫升率、高熱通量加載的關鍵技術，自主研制了多型高溫試驗科學儀器，首次實現了航空發動機渦輪葉片考核截面瞬變溫度場的準確模擬，申請/授權發明專利十余項，成果應用于中國航發、航空工業、航天科技、北京大學等多個國防單位和高等院校。其中，“超高溫極端服役環境模擬試驗關鍵技術”榮獲陜西省國防科技進步獎。

在長期深入航空發動機科研一線的過程中，范學領發現，制造和材料缺陷、裝配和維修誤差、極端服役環境等均可能導致葉片產生各種各樣的裂紋,如果不能及時發現并處理,會嚴重影響發動機乃至飛機的使用安全。目前，外場裂紋檢測仍采用內窺設備與人工判別相結合的方式，可達性差、自動化程度低、勞動強度大。對此，范學領依托裝備預研、創新領域基金等項目，交叉融合人工智能技術等，自主研制了航空發動機葉片裂紋智能檢測系統，裂紋檢出精度達微米級，解決了多個型號航空發動機葉片裂紋在線檢測難題。

2019年10月，范學領牽頭與中國航發、航空工業等軍地多家單位共建“極端環境與防護技術聯合研究中心”，聚焦國防裝備領域極端環境與防護重大需求，開展學科交叉、應用導向的基礎研究，服務國防建設。

高揚“西遷精神”的旗幟

航空發動機的研制是一項長途跋涉的事業，因為發展技術難度大，需要通過多種試驗進行探索，因而研制周期很長，回報很慢。在攻關過程中，范學領團隊表現出了特別能吃苦、特別能戰斗、特別能奉獻的航空精神，“久坐冷板凳”的堅定意志，以及團隊之間通力協作的團結特點。

在開展技術攻關之初，范學領幾乎從未在午夜12點之前回過家。最忙的時候，他從凌晨兩點開始工作，一直工作到第三天，中間幾乎不曾休息。有一次，他在24小時內輾轉了4個城市，吃飯和睡覺都在飛機和高鐵上解決。很多時候，在飛機起飛之前，他就已經靠在椅背上睡著了。2020年疫情期間，當大多數人還安然待在家里的時候，范學領已經率領團隊在實驗室里忙活了起來。他們承擔了多個重點型號航空發動機渦輪葉片的科研攻關任務，在關鍵型號節點，甚至采取了三班倒開展試驗的工作模式。為按時完成任務，團隊里的學生連暑假都沒有回家。他們用行動踐行、傳承和弘揚著歷久彌新的“西遷精神”。

有人問范學領：“你這么拼命是為了什么？”范學領淡淡地回答，“因為我是西安交通大學的一名教師，老教授們的‘西遷精神’已經深入我們交大人的骨髓里。與國家共命運、心系國防、服務國家重大需求就是我們交大老師應該做的事。”

2020年4月22日，習近平總書記來到西安交通大學考察調研，強調“西遷精神”的核心是愛國主義，精髓是聽黨指揮跟黨走，與黨和國家、與民族和人民同呼吸、共命運。從范學領身上可以清晰地看到一代又一代交大人傳承的“胸懷大局、無私奉獻、弘揚傳統、艱苦創業”的“西遷精神”。范學領團隊就是沿著“西遷精神”的傳承脈絡，投身航空發動機及重型燃氣輪機等領域，埋頭苦干，取得了一系列優異的科研成績。

團隊合影

“西遷精神”的可貴還在于對高等教育事業快速發展的熱忱與期待。身為承上啟下的一代人，接好教書育人的接力棒，為國家培養更多優秀杰出的人才，是范學領的工作重點之一。在學生的培養過程中，他十分重視“授之以漁”和“因材施教”。除了將自己的知識和經驗毫無保留地傳授給學生外，他還注重培養學生的獨立能力，盡可能地為學生們提供更多的實踐機會，讓他們在實踐中接受挑戰，實現自我成長。同時，他還強調“先做人再做事”，要做一個有崇高理想、實干精神、淡泊名利的人，要堅持面向世界科技前沿和國家重大需求，將自己的追求和汗水融入到國防事業當中，真正為祖國的安全和發展貢獻自己的力量。

如果說老一輩西遷科學家就如同當年那列掛著“向科學進軍”旗幟的西行列車一樣，帶著使命去孕育西部科學的花朵；那么范學領等新一代在“西遷精神”下成長起來的青年科學家，正如同一列高速行駛的列車，滿載著科技成果馳援祖國建設的各個領域。他們是“西遷精神”結出的碩果，更是“西遷精神”繁衍生息的種子，向下一代繼來者講述著西遷的故事以及不滅的“西遷精神”。