行遠(yuǎn)自邇，踵事增華

猛然破裂為“爆”，火力迸發(fā)為“炸”，二者相結(jié)合總是能讓人第一時(shí)間想起極具殺傷力的武器與十分慘烈的戰(zhàn)爭(zhēng)場(chǎng)面。殊不知，“爆炸”或可指向戰(zhàn)爭(zhēng)，亦可守護(hù)和平——1964年10月16日，新中國(guó)“第一朵蘑菇云”升空，自此，不僅外敵再難來(lái)犯，核能的開(kāi)發(fā)利用也在同一時(shí)期成為可能。創(chuàng)造出這歷史一刻及繼往開(kāi)來(lái)新時(shí)代的科學(xué)支撐，正是1962年，錢學(xué)森院士與鄭哲敏院士在中國(guó)科學(xué)院組織建立的全新學(xué)科——“爆炸力學(xué)”。60余年后，北京理工大學(xué)機(jī)電學(xué)院特別副研究員白志玲從前輩手中捧過(guò)接力棒，力爭(zhēng)通過(guò)研究爆炸的發(fā)生發(fā)展規(guī)律及爆炸力學(xué)效應(yīng)的防護(hù)與利用，踐行“用知識(shí)豐滿國(guó)防羽翼”的時(shí)代使命。時(shí)光荏苒，隨著科技水平的不斷提升，無(wú)論是人員配置還是實(shí)驗(yàn)設(shè)備較之當(dāng)年都已大相徑庭，但不變的卻是行業(yè)中人的一顆愛(ài)國(guó)初心。“強(qiáng)國(guó)進(jìn)而守護(hù)和平是一篇大文章，因此我不敢奢望能與前輩比肩，只希望站在巨人的肩膀上篤行致遠(yuǎn)，獻(xiàn)上自己的一份綿薄力量?！卑字玖嵴f(shuō)。

金戈鐵馬的余音

白志玲本沒(méi)有想到，自己會(huì)走上這樣一條“硬核”的研究道路。與北京理工大學(xué)（簡(jiǎn)稱“北理工”）爆炸力學(xué)專業(yè)結(jié)緣最初只因其聲名在外，“我是沖著這張‘王牌’而來(lái)?！卑字玖崽寡浴５?年的力學(xué)研究系統(tǒng)訓(xùn)練卻讓她日益萌發(fā)出接續(xù)探索的念頭，“越學(xué)越覺(jué)得前路廣闊，越接觸越感到大有可為”，這是她對(duì)學(xué)科的評(píng)價(jià)，也是讓她扎根于此十?dāng)?shù)年的根本原因。

不過(guò)，在開(kāi)啟博士階段研究之前，白志玲的主研方向一直是生物力學(xué)。彼時(shí)她師從恩師季葆華教授，“季老師敏銳的學(xué)術(shù)洞察力、嚴(yán)肅的科研態(tài)度、嚴(yán)謹(jǐn)求實(shí)的治學(xué)精神及精益求精的工作作風(fēng)都深深地影響著我，潛移默化地訓(xùn)練了我日后從事科教工作的基礎(chǔ)素養(yǎng)，令我受益終生”。然而，隨著科研工作的推進(jìn)，白志玲發(fā)現(xiàn)自己在理論建模方面雖有所突破，但實(shí)驗(yàn)及測(cè)試技術(shù)能力仍是短板，于是博士階段她輾轉(zhuǎn)進(jìn)入恩師段卓平教授的科研課題組，也自此叩開(kāi)了爆炸力學(xué)研究的大門?！安豢煞裾J(rèn)，段老師是一位嚴(yán)師?！卑字玖崛绱苏f(shuō)，但她隨即補(bǔ)充：“段老師‘嚴(yán)’在學(xué)術(shù)，‘嚴(yán)’在律己，而非苛以待人。從段老師身上，最直觀的收獲便是對(duì)待實(shí)驗(yàn)策劃、試驗(yàn)件圖紙、測(cè)試技術(shù)細(xì)節(jié)等各個(gè)重要環(huán)節(jié)的嚴(yán)謹(jǐn)性。他總說(shuō)，正是無(wú)數(shù)個(gè)最平凡不過(guò)的細(xì)節(jié)，才構(gòu)建起了‘不平凡’的科研?！?/p>

2016年，白志玲跟隨段卓平教授參與了“飛片沖擊起爆高能鈍感高聚物粘結(jié)炸藥的實(shí)驗(yàn)研究”，正式揭開(kāi)了她與科研項(xiàng)目“交鋒”的序章。在百余個(gè)殫精竭慮的日夜之后，她發(fā)表了人生第一篇爆轟物理學(xué)領(lǐng)域文章。為了對(duì)比奧克托今（HMX）基和三氨基三硝基苯（TATB）基高聚物粘結(jié)（PBX）炸藥沖擊起爆爆轟建立過(guò)程的差異，她與導(dǎo)師聚焦于高能鈍感炸藥的爆轟成長(zhǎng)特性的研究過(guò)程，采用火炮驅(qū)動(dòng)鋁飛片實(shí)現(xiàn)平面沖擊加載，建立了一維拉格朗日錳銅壓阻實(shí)驗(yàn)測(cè)試系統(tǒng)，不僅探明了兩種炸藥沖擊起爆爆轟成長(zhǎng)過(guò)程中，不同的拉格朗日位置處壓力變化歷史，還基于所得數(shù)據(jù)，標(biāo)定了高能鈍感PBX炸藥的反應(yīng)速率方程。

舊日金戈，今日科技，在爆炸力學(xué)研究中耕耘的時(shí)間越久，白志玲越深刻地感知到科技洪流汩汩向前，釋放出催人向上的磅礴偉力?！扒О倌昵叭藗円暠ㄐ晕淦鳛楹樗瞳F，認(rèn)定誰(shuí)掌握了爆炸原理誰(shuí)就是摧毀和平的巨大威脅，但今時(shí)不同往日，依托科學(xué)，我們可以正確認(rèn)知爆炸是一種釋放能量的物理過(guò)程，從而將爆炸力學(xué)這種介于流體力學(xué)、固體力學(xué)乃至化學(xué)之間的交叉融合研究方法，更廣泛地應(yīng)用至武器研制、交通運(yùn)輸、水利建設(shè)、礦藏開(kāi)發(fā)、機(jī)械加工、安全生產(chǎn)等關(guān)乎民生的方方面面，將‘鐵馬金戈的余音’轉(zhuǎn)換為‘逐夢(mèng)和平的駝鈴’?！卑字玖嵴f(shuō)。

挖掘安全之要訣

正如白志玲所言，多年來(lái)，北理工機(jī)電學(xué)院瞄準(zhǔn)國(guó)家重大戰(zhàn)略需求，依托在國(guó)防領(lǐng)域和兵器科學(xué)與技術(shù)學(xué)科的獨(dú)特優(yōu)勢(shì)，在武器裝備等國(guó)防領(lǐng)域和柔性防爆、煙花民爆、含能材料等民用領(lǐng)域均取得重大成就，對(duì)拓寬世人對(duì)爆炸力學(xué)的認(rèn)知疆域起到重大作用?！傲⒆阌谶@樣的平臺(tái)之上，我感覺(jué)很幸運(yùn)?！彼f(shuō)。

2019年，白志玲伴著中華人民共和國(guó)成立70周年慶的歡騰氣氛開(kāi)啟了自己獨(dú)立承擔(dān)科研工作的人生新篇。閱兵儀式上，由北理工機(jī)電學(xué)院參與研制的30余型武器裝備熠熠生輝。光芒掩映之下，白志玲等初出茅廬的莘莘學(xué)子面臨著更多的壓力和挑戰(zhàn)?！爱?dāng)時(shí)工作很多、項(xiàng)目很多、方向也很多，本來(lái)遇上這樣的機(jī)遇時(shí)期能夠錘煉自己是一件極其值得慶幸的事，但機(jī)遇的井噴卻同時(shí)讓我看清了自身的不足，我無(wú)法像我身邊的導(dǎo)師、前輩那樣如魚(yú)得水，以所學(xué)報(bào)國(guó)。單是寫材料、做實(shí)驗(yàn)、帶新人等‘多線并行’的生活已經(jīng)讓我疲于應(yīng)付，就別提靜下心來(lái)深入挖掘力學(xué)奧秘了?！苯箲]時(shí)期，巨大的不安與不自信籠罩著白志玲，但她卻從未有過(guò)在科研工作上打退堂鼓的念頭，“畏難者只會(huì)一蹶不振，迎難而上者才能越挫越勇”的信念支撐著她逐步磨去自身的青澀稚嫩，最終化為銳意進(jìn)取的奔騰后浪。

2021年恰逢“十四五”開(kāi)局之年。這一時(shí)期，我國(guó)正處于百年未有之大變局的深度調(diào)整期、百年未遇之大疫情持續(xù)影響期和“兩個(gè)一百年”奮斗目標(biāo)的歷史交匯期。3個(gè)百年大局相互疊加、交互作用，塑造了新時(shí)期我國(guó)社會(huì)發(fā)展錯(cuò)綜復(fù)雜的時(shí)代背景，也凝聚起了國(guó)人“乘風(fēng)破浪開(kāi)新局”的決心與力量。身處洪流之中，白志玲也希望憑借自己多年來(lái)的潛心鉆研與沉淀，肩負(fù)起時(shí)代賦予青年學(xué)者“勇拼搏、敢擔(dān)當(dāng)”的責(zé)任。以“強(qiáng)約束固體炸藥燃燒裂紋網(wǎng)絡(luò)反應(yīng)演化模型研究”為切入點(diǎn)，依托北理工爆炸科學(xué)與技術(shù)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室的平臺(tái)，她和團(tuán)隊(duì)為量化反應(yīng)烈度、保障炸藥安全交上了高分答卷。

“為攻克約束裝藥非沖擊點(diǎn)火后反應(yīng)演化調(diào)控理論建模難題，那個(gè)時(shí)候我和段老師幾乎駐扎在辦公室里，外面疫情比較嚴(yán)重，也經(jīng)歷了挺多困難?！痹偬崤f日，白志玲已是風(fēng)輕云淡。據(jù)她回憶，當(dāng)時(shí)最大的困難當(dāng)屬人手短缺，“因?yàn)槿藛T流動(dòng)不便，整個(gè)模型建立過(guò)程中，細(xì)節(jié)討論、推翻后重新構(gòu)建、程序調(diào)試、數(shù)據(jù)整理、結(jié)果驗(yàn)證等工作歷時(shí)近3個(gè)月。雖然過(guò)程不是一帆風(fēng)順，但結(jié)束之后我從中獲得的成就感也是前所未有的，很感恩也很慶幸自己能遇到這樣的老師和這樣的項(xiàng)目?！卑字玖嵫a(bǔ)充道。在實(shí)驗(yàn)中，他們得出了一系列創(chuàng)新性結(jié)果，為彈藥在意外刺激下的安全性設(shè)計(jì)和烈度量化評(píng)估提供了理論基礎(chǔ)。

值得一提的是，項(xiàng)目的完成也為白志玲之后聚焦重點(diǎn)提供了靈感，循著彈藥安全設(shè)計(jì)的研究脈絡(luò)，她向鈍感高能炸藥的沖擊起爆機(jī)理研究、構(gòu)建寬適應(yīng)范圍反應(yīng)速率模型毅然“亮劍”。

“隨著現(xiàn)代軍事作戰(zhàn)平臺(tái)的發(fā)展，武器彈藥的安全性間接決定著高價(jià)值作戰(zhàn)平臺(tái)的生存力和戰(zhàn)斗力。因此，發(fā)展鈍感高能炸藥是當(dāng)今重要的技術(shù)途徑，如HMX/TATB混合基高聚物粘結(jié)炸藥（PBXs）和2，4-二硝基苯甲醚（DNAN）基熔鑄炸藥等，是近年安全彈藥裝藥發(fā)展的重要方向。炸藥裝藥的起爆感度是彈藥的重要性能指標(biāo)之一，研究鈍感高能炸藥沖擊起爆機(jī)理是了解其起爆感度和安全性能的關(guān)鍵，寬適應(yīng)范圍反應(yīng)速率模型是彈藥安全性設(shè)計(jì)和數(shù)值評(píng)估的理論基礎(chǔ)，具有重要的學(xué)術(shù)意義和實(shí)際應(yīng)用價(jià)值?！卑字玖峤榻B道。

但鈍感高能炸藥的沖擊起爆過(guò)程作用機(jī)理極為復(fù)雜，目前研究人員對(duì)沖擊起爆的“熱點(diǎn)”機(jī)制研究遠(yuǎn)遠(yuǎn)不足，現(xiàn)有反應(yīng)速率模型考慮“熱點(diǎn)”機(jī)制單一、適應(yīng)性差，不能有效地預(yù)估其起爆感度?！扳g感高能炸藥作為一種典型的非均質(zhì)固體炸藥，其沖擊起爆過(guò)程非常復(fù)雜，受多種因素的影響，除了炸藥的組成配方、溫度、加載壓力外，與炸藥自身的細(xì)觀結(jié)構(gòu)特征，如炸藥的顆粒尺寸分布、孔洞分布特征等也密切相關(guān)。此外，與其他凝聚炸藥相比，鈍感高能炸藥的臨界起爆壓力更高，化學(xué)反應(yīng)區(qū)更長(zhǎng)，沖擊起爆爆轟成長(zhǎng)過(guò)程更復(fù)雜……”白志玲所列舉的樁樁件件都是其科研道路上需要接連打通的關(guān)卡，而2023年是她承前啟后的全新一年。依托相關(guān)重大課題，她提出了“熱刺激約束DNAN基不敏感熔鑄炸藥裝藥點(diǎn)火后反應(yīng)演化調(diào)控模型”，計(jì)劃針對(duì)DNAN基不敏感熔鑄炸藥反應(yīng)演化過(guò)程給出監(jiān)測(cè)方案。

近年來(lái)，2，4-二硝基苯甲醚（DNAN）基不敏感熔鑄炸藥的發(fā)展勢(shì)頭迅猛，因其具有能量密度高、感度低、耐熱性能好、易于裝填等優(yōu)勢(shì)，在不敏感彈藥裝藥中得到廣泛應(yīng)用。但它在慢烤等高溫條件下熔鑄炸藥基體會(huì)發(fā)生熔融、相變等現(xiàn)象，產(chǎn)物氣體在液態(tài)組分中易形成高溫燃燒氣泡，同樣值得重視。而這一演化過(guò)程涉及氣-固/液耦合、流-固耦合作用等問(wèn)題，與之前提出的其他燃燒裂紋網(wǎng)絡(luò)模型已不匹配。為此，白志玲與團(tuán)隊(duì)只得重新考慮燃燒氣泡云的尺度分布和激活發(fā)展機(jī)制，建立了熔鑄炸藥點(diǎn)火后燃燒氣泡云反應(yīng)演化調(diào)控模型。值得一提的是，這一模型可較好地反映炸藥本征燃燒速率、殼體約束強(qiáng)度、裝藥結(jié)構(gòu)尺寸、預(yù)留空氣隙體積、泄壓孔面積等對(duì)裝藥反應(yīng)演化過(guò)程和終態(tài)反應(yīng)度的影響規(guī)律，為彈藥熱安全性設(shè)計(jì)和量化評(píng)估提供了可靠的理論依據(jù)。

另外，針對(duì)PBX炸藥，白志玲也依托國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目就其沖擊起爆多“熱點(diǎn)”機(jī)制及相關(guān)反應(yīng)速率模型展開(kāi)研究，目前仍在如火如荼地布局之中，不過(guò)她的初步想法已經(jīng)足夠清晰，項(xiàng)目擬針對(duì)沖擊起爆微噴射機(jī)制的數(shù)學(xué)表征、多種“熱點(diǎn)”的耦合作用機(jī)制，以及多因素影響的統(tǒng)計(jì)“熱點(diǎn)”反應(yīng)速率模型構(gòu)建中懸而未決的問(wèn)題展開(kāi)“精準(zhǔn)打擊”。

“如今，武器裝備的安全性已經(jīng)成為各國(guó)間武器彈藥研制的底線，同時(shí)也是武器彈藥的核心指標(biāo)。因此本著發(fā)展不能‘零敲碎打’，安全不可‘一失萬(wàn)無(wú)’的宗旨，我需要繼續(xù)學(xué)習(xí)、繼續(xù)拼搏，方能不負(fù)時(shí)代的囑托、先人的心血。未來(lái)，只要最好的‘獵槍’握在自己手中，便是對(duì)國(guó)家安全和世界和平最有力的維護(hù)與捍衛(wèi)了?！卑字玖嵴f(shuō)。雖然道阻且長(zhǎng)，但趕路的人雖苦猶樂(lè)?！拔抑豁毿臒o(wú)旁騖地走下去，踵事增華，或許未來(lái)功成不會(huì)在我，但一定有我?！卑字玖嵴f(shuō)。科

白志玲

2023年11月，白志玲（前排左四）與段卓平教授及科研團(tuán)隊(duì)在某試驗(yàn)場(chǎng)生活區(qū)集體合影

專家簡(jiǎn)介

白志玲，北京理工大學(xué)特別副研究員、碩士生導(dǎo)師，主要從事爆炸與沖擊動(dòng)力學(xué)、彈藥安全性設(shè)計(jì)與評(píng)估相關(guān)研究工作，包括含能材料點(diǎn)火起爆與爆轟機(jī)理、非沖擊點(diǎn)火事故反應(yīng)演化、彈藥安全性設(shè)計(jì)、爆炸與沖擊動(dòng)態(tài)測(cè)試技術(shù)等。主持國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目、基礎(chǔ)加強(qiáng)計(jì)劃重點(diǎn)項(xiàng)目、裝備預(yù)研重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室基金、專項(xiàng)重點(diǎn)項(xiàng)目等課題多項(xiàng)；以第一/通訊作者發(fā)表學(xué)術(shù)論文20余篇，申請(qǐng)國(guó)家發(fā)明專利7項(xiàng)，編寫專著1部。