作者:沈春蕾 来源: 中国科学报 发布时间:2019-5-23
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“安全卫士”身上的柔性防爆技术

 大连地铁全线配备柔卫甲柔性防爆装备

■本报记者 沈春蕾

我们在机场、火车站、银行等公共场所,经常可以见到防爆球或防爆罐。绝大部分防爆罐、防爆球的质量都是以吨来计量的,看起来十分笨重。

“在处置爆炸物的时候,我们不知道爆炸物会出现在什么地方、有几个?因此防爆装置不仅要突破重量的限制,还要尽量做到灵活便携、即使在过量爆炸的情况下也不会产生附带伤害。”日前,北京理工大学爆炸科学与技术国家重点实验室副主任黄广炎在接受《中国科学报》采访时表示,“我们利用柔性防爆技术,联合企业研发出柔性防爆装备产品——柔卫甲,既实现了防爆装置的轻质便携,又能安全有效处置较大当量爆炸物。”

几代人的技术传承

北京理工大学在爆炸科学研究领域有着悠久的历史。1952年,新中国第一所国防院校——北京工业学院(北京理工大学前身)成立,1955年,年仅30岁的留美学者丁儆回国加入北京工业学院,并主持创建了弹药装药工艺专业,丁儆也是我国火炸药领域学术泰斗徐更光院士的导师。在丁儆的指导下,徐更光也开始了炸药配方的工作。

转眼到了20世纪80年代,为了提高中低空反导防空水平,我国从瑞士引进了高炮系统,然而弹药技术却无法获得转让,徐更光接下了这一新型炸药的研制工作,经过一番艰苦的攻关,新型炸药“海萨尔PW30”成功问世,并于1992年获得国家科技进步奖一等奖。

徐更光与丁儆仅相差8岁,两人亦师亦友,将爆炸技术很好地发扬光大并传承给后人。1952年出生的冯顺山是北京理工大学爆炸科学与技术国家重点实验室创始人之一。冯顺山指出,此前,我国很多的国防装备研制都是走跟踪仿研的道路,长期的仿制过程也使我国的科研出现了一些问题。“这样的体系很难促使自主设计的装备出现,不但无法形成自己的设计思想,而且容易造成人才队伍的缺失。”

冯顺山坚持自己承担的科研项目不仿制国外的装备,这份坚持也感染了他的学生黄广炎。2000年,黄广炎考取北京理工大学弹药工程与爆炸技术专业,毕业后保送读博后留校。黄广炎由衷地感谢导师冯顺山:“他领我入门,并让我在毁伤与弹药工程技术领域找到了自己的归属感。”

柔性防爆技术问世

黄广炎的主要研究方向是爆炸与冲击动力学、防爆反恐技术、毁伤与弹药工程。他开玩笑地说:“我的研究‘毁得狠’,通常作为攻击的一方。”据统计,从2010年到2015年,全球发生了6万件恐怖袭击事件,其中爆炸恐怖袭击事件占总数的54%以上,这也给防爆技术和装备提出了新要求。

近年来,爆炸科学技术国家重点实验室开始大力发展爆炸安全科技领域的创新研究。“如何及时有效且安全地处置和防护疑似爆炸物,已经成为安全部门目前所面临的严峻挑战之一。”从事爆炸研究的黄广炎指出爆炸物难在防护的几个因素:一是起爆方式有多种,二是装了多少炸药不清楚,三是不清楚是否存在其他有害元素,四是投放位置存在随机性。

2012年,黄广炎去英国剑桥大学访学的时候,开始思考怎么才能在不触碰爆炸物的前提下,第一时间去防护,进而保卫周边人员的安全。通过研究,黄广炎意识到如果在发现爆炸物的第一时刻快速响应,用一个简易的装置将爆炸物罩住再做进一步处理,就解决了第一响应的难题。

回国后,在国家自然科学基金与爆炸科学与技术国家重点实验室探索基金的支持下,黄广炎联合英国剑桥大学、公安部第一研究所以及艾尔科技公司,在新材料、结构力学、检测技术和制造技术方面开展合作,研发了一种“可非接触式快速处置爆炸物”的新型柔性防爆处置技术。

黄广炎介绍道:“该技术采用特殊液体、高性能纤维材料、气凝胶和超弹性喷涂材料等,构成了特殊形状的轻质柔性多层复合结构,可高效吸收爆炸冲击能量。采用该技术研制而成的柔性防爆装备轻质便携,可防护大当量爆炸物的冲击波和碎片,安全距离达到3.5米。”

创新融合深度发展

2016年,黄广炎团队开始着手基于柔性复合防爆技术的原理样机研制。2017年6月,柔性防爆样机——柔卫甲研制成功,黄广炎团队应邀参加由北京理工大学技术转移中心和长沙市科技局联合举办的成果推介会。

北京理工大学技术转移中心副主任陈柏强向《中国科学报》透露:“此前,黄广炎团队还在考虑要不要把技术成果直接转让出去,推介会为他们提供了另一条产学研合作道路。”

2017年11月,黄广炎团队携手样机研制合作单位艾尔科技,以科技成果作价入股方式,组建湖南艾尔防务技术有限公司(以下简称艾尔防务),在湖南省长沙市高新区开展科技成果转化和产业化工作。

之前,艾尔科技的总部在广东东莞,随着艾尔防务的成立,艾尔科技也将大部分业务转移到湖南长沙,艾尔防务负责人龙飞舞告诉《中国科学报》:“公司搬迁至湖南,是希望与北京理工大学科研团队建立深度的合作关系。”

对黄广炎团队来说,与企业的合作,彰显了应用基础学术研究与工程科研实践的结合,也为他的团队提供了一条科研与应用的双车道。“通过与企业的合作,我发现科学家和企业家的分工很明确,技术创新是企业的生命力,生产效益是企业发展的重要支撑,两者相互依存,而科学家能给企业带来技术的源头创新。”

《中国科学报》 (2019-05-23 第6版 转移转化)
 
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