清华大学一间不到20平方米的办公室里,办公桌和电脑占据大半空间。墙上挂着几幅彩图,陈海昕指着其中一幅说:“红色部分,标的是机翼上的超音速气流区。我们的工作,就是在跟激波做斗争,使飞机的阻力更小。”

  这是一幅中国在研制中的大型客机C919的流场显示图。36岁的陈海昕副教授率领的清华大学大型客机气动设计与分析研究团队,是中国大型客机项目机翼的主要设计者。

  航空发动机、机翼、机体结构等,是飞机设计中的核心环节。其中,机翼设计对客机的安全性、经济性至关重要,直接影响客机的市场竞争力。

  “中国大飞机有了自创技术”

  2008年,凭借优秀的翼型设计方案,清华进入中国大飞机设计团队。

  在整个超临界机翼设计过程中,包括翼型设计在内,中国商用飞机有限公司共组织了4次方案PK,清华大学与上海飞机设计院合作,成为了后3次PK的第一。在后来的工作中,这个团队的方案成为其他几个团队开展相关优化设计的基准。

  2010年,中国商飞公司的一位副总指着大飞机示意图的机翼说:“谁说我们缺乏自创的技术,这就是我们自己的东西!”

  张宇飞,28岁的博士后,通过大型客机机翼设计项目的完成,他获得了自己的博士学位,在大飞机项目翼型设计中,是机翼增升装置的主要设计者。

  放弃高薪工作,张宇飞留在清华深造。

  他是这样考虑的:“我们现在做的事情,必定会在历史上留下印记,这比高额的年薪更有诱惑力。”

  编码器助力“嫦娥”奔月

  航天工程,人类史上最复杂的系统工程。对清华大学从事航天研究的人来说,在太空留下中国人的印记,同样是一件有诱惑力的事。

  2010年10月1日,中国长征三号丙火箭在西昌卫星发射中心点火升空,“嫦娥二号”卫星踏上了奔月之旅。卫星上搭载着清华大学航院宇航中心研制的深空遥测低密度奇偶校验码(LDPC)编码器。

  卫星在太空飞行过程中,通过无线电信号与地面控制中心保持联系并传输数据,测控链路就像是牵着卫星的“太空风筝线”。然而,卫星绕月飞行时,无线电信号的传输距离远大于地球卫星的通信传输距离,并且存在许多未知干扰。在卫星功率受限的条件下,传输条件非常恶劣。LDPC编码技术的应用可以提高链路余量,让“太空风筝线”更长更有保障。

  北京青岛喀什三地奔波

  为了这项技术,陆建华教授率领的团队,已经干了近10年。清华大学航院、电子系、信研院等相关院系都先后组织人员参与这个项目的研发。

  在陆建华看来,从青年教师、博士后、博士到硕士,这支年轻的队伍,是清华在航天、精密仪、自动控制和力学等传统基础学科上优势的集合。

  殷柳国,来自电子系的博士生,经过几年潜心研究,化解了制约LDPC编码航天应用的许多技术难题,从而成为项目组的骨干。

  匡麟玲被陆建华的团队称为“不让须眉的巾帼英雄”,她和信研院倪祖耀老师共同主持研发的“综合基带”硬件板为地面站译码遥测终端设备的研发打下了基础。

  “嫦娥二号”上天前的7个月里,为完成青岛和喀什地面站的设备集成与调试任务,2004年加入团队的电子系博士毕业生詹亚锋过上了北京、青岛、喀什“三点一线”的生活。

  青岛和喀什相距5000多公里,单程飞行、转机时间加起来超过16小时。这样“三点一线”也是项目组许多成员的生活常态。

  在陆建华记忆里,从未有任何团队成员因为个人薪资、奖金、加班费等问题向他提出过要求。

  据航天航空学院常务副院长梁新刚介绍,航院有一个为期15年的“三步走”战略。第一个五年,打好基础进入主流。大飞机机翼设计和“嫦娥二号”的LDPC编码器都是第二个五年中的重点项目,这五年,航院大目标是“创特色、出亮点”。

  “航院的路子并不是跟着别人走,否则永远都在后面。”梁新刚说。□本报记者 吴伟

  ■ 故事

  “打杂的”进入设计团队

  2008年,正在欧洲开会的陈海昕接到越洋电话后,紧急赶到上海报到。在宾馆,陈海昕见到了中国航空领域最顶尖院校和科研单位的专家,他们的工作是为刚刚成立的中国商用飞机有限公司(中国商飞)开展大型客机项目的联合论证。

  虽然,清华大学1934年就在全中国率先设立航空工程专业,但历经波折,今天的航天航空学院是在2004年才正式成立的。正如航天航空学院常务副院长梁新刚所言,他们与国内其他老牌的航天航空类校院系相比,“不可能一出生就全面超越。”因此,这次大飞机的论证初期,清华只是边缘角色。

  最终,所有单位交出了500多幅翼型设计图,清华交了两幅。共7幅入选A等设计图,其中就包括清华的一幅。

  “其他设计都强调工程经验,追求省时、实用,清华的比较学术,要采用计算机遗传算法优化,这在当时是被多数专家认为不可实现的方法,太耗时、没经验。”陈海昕觉得,他们的方案被选中,得益于清华大学在国内顶尖的基础流体力学研究。

  经过论证,专家认为清华的设计应该作为一个探索方向保留,而且结果做得还不错,就这样,“我们这些‘打杂的’正式进入设计团队。”

  ■ 清华出品

  航空工程

  今天的清华航天航空学院是在2004年正式成立的。早在1934年,清华大学设立了航空工程组,这是中国最早的航空工程专业,该系建成了中国第一座航空风洞,为飞机外形设计提供了基础设备。抗战时期,清华航空系成为国内师资力量最强、声誉最高的航空系。此后,清华大学一直没有停止航天航空领域的研究。2000年,“航天清华一号”发射,2004年“纳星一号”发射成功。如今,大飞机机翼设计、“嫦娥二号”深空遥测编码创新技术,都让清华航院在中国航空航天领域留下浓墨重彩。

  我的大学

  教书有两点乐趣。一点就是可以使自己与年轻人始终保持接触,年轻人有各种各样的问题,在回答这些问题的过程中,自己就必须想得更深一点,更清楚一点。另外,教书可以慢慢看到学生的成长。

  ——丁石孙(数学系1948级)

  那时,我国自己研制的第一架飞机就是歼教一,当时参加这一型号飞机研制的工作人员恰好有108人,而我们又都憋足了一口气,非要造出我们自己的飞机不可。所以人们管我们叫“梁山108好汉”。108好汉果然个个都不是吃素的,歼教一的设计很快就完成了,生产图纸全部移交给了生产厂家。

  ——陈一坚(航空学院1950级)

  当时做实验,老师告诫我们,实验报告中,如果发现数据有问题,不能把它涂掉,只能画条杠,要将其保留,以备之后的查验。诸如此类的小细节,我记了几十年,也保留了几十年。

  那时候我们学生的想法很简单,从来没有考虑过以后工作的地点偏远不偏远,工作环境艰苦不艰苦。只觉得核事业是一项崇高的事业,能为之而奋斗是自己的骄傲。

  毕业时填写工作志愿,结果大家的志愿都是一模一样的,“第一服从分配,第二服从分配,第三还是服从分配。”

  ——俞洁纯(工程化学系1962级)

  我1969年从北京到陕北的延川县文安驿公社梁家河大队插队落户,7年上山下乡的艰苦生活对我的锻炼很大……我那时一边当村干部,一边总渴望有机会能上学深造。那时候报大学,清华有两个名额在延安地区,一个分给延川县。我三个志愿都填了清华大学。

  ——习近平(化工系1975级)

  来清华前自己想的很简单,只用读好自己的书,将来大学毕业找个好工作,然后回东北老家照顾父母,别的没多想。一进清华就发现,将来的路有很多,全靠自己去走,有一个大天地等着我去闯。

  ——赵春林(生物科学与技术系1985级)