飞翔之歌

———记2004年度国家技术发明一等奖获得者、中南大学校长黄伯云院士和他的创新团队

为了使飞机更轻飞得更远，为了国家的航空战略安全，岳麓山下一群科技精英默默奋斗了20年，谱写了一曲动人的乐章———

2005年3月28日，所有中国人收获喜悦的日子。空缺6年的国家技术发明一等奖在人们的热切期盼中迎来了他的主人。来自岳麓山下的中南大学校长黄伯云院士和他的创新团队，凭着自主研发的“高性能炭／炭航空制动材料的制备技术”摘得桂冠，成为耀眼的技术发明明星。

这条“明星之路”坎坎坷坷走了20年！7000多个日日夜夜的拼搏，60多名团队成员的心血，2亿多元的国家投资，9项发明专利，共同铸就了得来不易的大奖。这件“明星作品”让中国人扬眉吐气，它使我国成为继英、法、美之后第四个拥有高性能炭／炭航空制动材料制备技术的国家，在航空航天炭／炭复合材料领域迈入世界前沿，而且利用该技术制作的炭／炭刹车副与国外相比性能更优，效率更高。广阔的蓝天里，一架架装配了国产炭／炭刹车副的飞机自由翱翔，就是为祖国的航空战略安全添上的一个个砝码。

重任从天降

飞机起降和滑行离不开刹车副。与传统的金属盘航空刹车副相比，炭／炭盘重量轻、性能好、耐高温、寿命长。如装上炭／炭盘的波音757飞机，比装金属盘的轻五六百公斤。在以轻为美的飞行器行业，“减肥”的计量可是以克为单位的呀。这一减，油耗少了，飞得远了。

早在20世纪60年代，许多国家就开始进行航空制动炭／炭复合材料的研制工作。跑得最快的当属美、英、法，至今已有20多年生产历史，不仅垄断了市场，而且对技术高度保密。刹车副可是个易耗品，我国近一半的飞机使用炭／炭复合航空刹车副，仅大型民航飞机每年更换量就达1万盘，全部依赖进口影响国家战略安全不说，本就不菲的价格每年还以10％左右的速度上涨。

受制于人的味道不好受。1986年，中南大学“高性能炭／炭航空制动材料的制备技术”课题组着手基础研究工作。两年后，结束8年美国学习回到母校中南大学的黄伯云，成为课题组的主帅。为了少走弯路，他们曾想到国外学习借鉴。但由于炭／炭复合材料涉及国家安全，现成的技术和成套关键设备根本买不到，更不用说掌握其核心技术。有一年，黄伯云到国外参观，接待人员说：“很抱歉，你们不能参观我们的生产车间。如果你们购买了我们的技术，至少可以缩短20年的研究时间。”言下之意就是我们20年都搞不出来。黄伯云听了心里很不舒服，但为了加快研究进程，还是买了一个产品回来。可课题组对其进行研究时却发现是个废品。外国专家轻视的话语和愚弄人的做法在课题组成员心中激起了强烈的波澜。黄伯云发誓：他们瞧不起我们，靠他们靠不住！我们不仅要自主创新，而且在技术性能上还要超过他们！超越才有出路！

这是一次严峻的挑战，一次大胆的超越。黄伯云一直从事的是粉末冶金材料与工程研究，课题组的其他成员也大多是粉末冶金材料专家，在以金属为基体的制动材料制备方面有着丰富的经验，而炭／炭却是无机非金属材料，属于材料学科不同的研究方向。有把握搞好这个项目吗？多少个夜晚，实验室的灯光下，黄伯云反复思量、细细研算，苦苦地对比着各种试验方案。

困难接踵来

炭／炭航空制动材料是以炭为基体，以炭纤维为增强体所构成的先进复合材料。其中炭基体中的碳原子怎么排列？炭纤维中的碳原子怎么排列？以及这些不同排列形成的各种千变万化的组合，就形成了各种不同性能的炭／炭材料。而要通过精确地控制各种内外条件，让平时自由组合、看不见、摸不着的碳原子乖乖地听指挥，在只有人头发丝十分之一粗的范畴内排成不同形状的队列，进而形成不同性能的炭／炭航空制动材料，比大海捞针还难。

1996年，黄伯云率领的课题组经过无数次实验，完成了实验室基础研究，掌握了基本制备方法。1998年，该成果被原国家计委列为国家重点项目，投资1．5亿元开始工业性试验。就在大家期待着再传捷报时，失败不期而至。

1998年上半年，课题组设计了一套自认为可以生产高性能炭／炭航空制动材料的设备进行实验，结果出来了一堆连他们自己都看不懂的炭团团，离实际应用的标准相差甚远！再实验，再失败……这样下去能成功吗？课题组成员向黄伯云投来探寻的目光。黄伯云思索着，一个更为科学的攻关方案酝酿成熟了，他将材料、化学、冶金、机械、电子、航空六大学科的工程技术人员共60多人齐集麾下，并将项目分解成制造方法和工艺技术、制造关键工艺设备等六大子课题同时攻关。1999年，六大子课题组先后完成任务，一些关键技术有了新的突破，并自行研制了一批关键设备，成功仿佛指日可待。

没想到，平地又起波澜。2000年9月，他们精心挑选出最好的样品，拿出一笔可观的经费，满怀信心地进行了两次惯性台实验（即地面模拟试验），结果摩擦性能等方面与国外产品相比差了许多。仿佛当头两棒，课题组再次遭遇重创，一时情绪低迷。

是进？是退？黄伯云院士遭到了前所未有的压力，一想到花了国家上亿经费还没成功，他就心急如焚夜不能寐，要靠服用安眠药才能入睡。经过长达一周的彻夜思考后，他召集课题组成员吐出了肺腑之言：“科学研究不可能没有挫折与失败，我们决不能向困难低头。这个项目关系到国家航天航空战略安全，意义格外重大，我就是搭进这条老命也要干成！”他们又一次挺了过来。

中国新创造

在课题组的顽强拼搏下，2002年，研究终于取得了重大突破！他们发现了原子有序排列的微气氛控制和制动过程摩擦膜形成机理，在世界上首创了定向流热梯度式碳原子沉积技术，走出了一条与国外完全不同的技术路线，其关键技术达到了国际领先水平。曾经让他们伤透脑筋的碳原子，仿佛被施了魔法，听指挥“排起队来”又快又准。

2003年9月20日，某大型客机国产炭／炭刹车副在海口美兰机场再次装机试飞成功。当飞机降落后稳稳地停在飞机跑道上时，在场的课题组成员一片欢呼，相互拥抱在一起，激动的泪水不由自主地落下来。

2003年12月26日，中南大学获得中国民航总局颁发的第一个大型飞机炭／炭刹车副零部件制造人批准书和航天产品工艺定型书，产品开始在飞机上批量应用。与国外同类产品相比，国产炭／炭刹车副使用强度提高30％，耐磨性提高10％，生产效率提高100％，综合成本降低21％。

当这一振奋人心的消息传到国外，许多大公司纷纷派员到中南大学考察，洽谈合作事宜。俄罗斯图波列夫设计局和红宝石厂与中南大学签订协议，中国人生产的炭／炭航空刹车副将装备在俄制最新大型客机上。某航空大国的科学家由衷地对黄伯云院士说：“以前你们曾派人来我们这里学习，而今天我们不仅要向你们取经，而且还要和你们签订合同，使用你们的产品。你们真了不起！”

报国正当时

黄伯云是改革开放后我国第一批赴美留学人员，也是第一个在美国完成硕士、博士、博士后训练后回国的学者。也许是因为这段经历，黄伯云“海归”10多年后还常被人问起回来后不后悔。

当年在美国，好几所大学聘黄伯云去当教授，年薪最低也有4万多美元，科研条件好，还能办绿卡。而回到国内年工资不足2000元，各方面的条件不可同日而语，可这位洞庭湖边长大、从小立志“要做对国家有大贡献的大人物”的放牛娃还是回来了，他说：“我是带着振兴祖国科技事业的愿望出去的，国家花钱培养了我，我学有所成当然要回来。在美国，无论我工作多么努力，取得多大的成绩，终归是在给别人干事。即使发表一篇论文，也还得冠以‘美国’。回到自己的祖国，我可以堂堂正正地署上‘中华人民共和国’，这心情是何等的舒畅！”

共同的报国志，将黄伯云和团队成员紧紧联系在一起，项目主要成员熊翔，还有黄启忠、邹志强等成员国外学成后纷纷回国。十多年来，这个创新团队的成员没有好好休息一个节假日，加班加点司空见惯。年过半百的黄伯云几次累倒，可他稍事休息又出发了。“人生短短百年，难得有一个值得你奋斗的事业。既然遇上了，活着，就要拼命干好。”

如今，黄伯云又瞄准了新目标。由于炭／炭复合材料可在3000°C的高温环境中使用，比重仅为钢铁的1／4，不光成为航空制动器和航天发动机等重要领域的关键材料，亦可为国民经济高新技术部门提供重要导热导电材料、热结构材料、减磨材料等，有着巨大的市场前景。这将是一次新的飞翔，充满未知和艰辛，也充满诱惑和希望。就像黄伯云说的那样，人们在螺旋式上升的痛苦———幸福中体味人生。让我们祝福黄伯云和他的团队，在知识报国的征途中抵达幸福的巅峰。

相关链接 ：黄伯云简介

黄伯云，1945年11月生于湖南南县，中共党员。1969年中南矿冶学院（今中南大学）粉末冶金专业毕业，留校从事科研工作。1980年赴美国留学并完成硕士、博士、博士后训练，1988年回国。1999年当选为中国工程院院士。现为中共十六大代表、国家863新材料领域专家委员会主任、中南大学校长。他是我国高技术新材料研究领域的专家、我国粉末冶金学科带头人，在航空航天高温复合材料以及其它关键新材料的研究与产业化方面做出了突出贡献。