余莉在跟学生讲解降落伞的结构及展开原理。 受访者供图
从“一次跨界”到“一生坚守”,不断挑战,一路坚守,确保降落伞从顺利开伞到平稳降落,为型号任务研制作出突出贡献。在“三八”国际劳动妇女节即将到来之际,记者走近南京航空航天大学航空学院女教授余莉,聆听她近30年来和团队成员研制降落伞的故事。
一次“跨界”,门外汉闯入新领域
1996年,毕业于东南大学热能工程专业的余莉来到南航,工作不久就遇到了职业的重大抉择——转向“防护救生/气动减速”这一完全陌生的领域,重新改研究方向,就意味着她要从零开始,这是个巨大的挑战。经过一番思想斗争后,余莉还是从大局出发,转战新领域,她的第一个科研项目,就是开展降落伞的研究。
没有学科基础,就从头开始学。降落伞的研制涉及飞行力学、空气动力学等诸多专业内容,余莉就在教中学,在教课前,她借阅大量专业书籍,力求融会贯通。“有太多的难题需要思考如何去解决,即便身体在休息,脑子还在运转。”面对工作,余莉表现出“铁人”般的意志。2019年夏,在申报项目时,余莉因肾结石手术刚出院,身体比较虚弱,因为申请的项目方向与降落伞相关,她放弃了休养,投入项目申报中,时间紧、任务重,面临的问题繁多、涉及的学科方向众多。那段时间,余莉团队里只有她一个教师,她只能带着博士生夜以继日地讨论修改申报材料。“每天到办公室最早的人”“随时都能找到”“一稿论文能改十几遍”……这些都是学生对余莉的共识,“每次想要偷懒时,看到余老师比我们还要努力,就会立马打起精神来。”余莉的学生李永浩说道。
一段攻坚路,用实力赢来信任
降落伞研制是个多大的工程?余莉说,它作为柔性织物包装的典型代表,具有体积小、重量轻、效果好的特点,在航空航天领域应用广泛。这是一个非常细致的工程,降落伞从伞包打开至着陆(水)的一系列工作过程中,决定其安全可靠最重要的一环就是降落伞的开伞过程,其中不确定性极多,理论研究难度很大。如何从流场—结构相互耦合的力学机理上来理解降落伞的开伞过程,一直是困扰学术界多年的难题。
降落伞的开伞性能受伞衣折叠方式影响很大,柔性织物折叠建模是降落伞开伞流固耦合计算首先要解决的问题。余莉团队根据织物折叠的力学本质,提出了柔性织物折叠(褶皱)建模及模型误差修正方法,解决了困扰学术界多年的柔性织物折叠(褶皱)建模难题;发展了基于薄膜模型的降落伞紧耦合求解策略,开展了多达几百次不同工况点下折叠降落伞开伞过程的大型数值计算,获得了开伞动态载荷、伞衣外形应力等的大量数据,实现了降落伞设计由纯粹经验、借助试验向优化设计、理论预测的跨越。
余莉常说:“降落伞是柔性、透气结构,受外界环境、运动状态影响很大,我们提前预演的不确定性越多,应用时的确定性就越大。”在首次火星探测任务中,余莉带领团队成员开展了不同大气环境、不同结构模型、不同开伞状态等近百个工况的大型数值风洞仿真试验,为我国首次火星探测任务圆满完成提供了重要的理论支撑和关键数据。余莉也因此获得了“首次火星探测先进个人”称号。
随着余莉的科研成果越来越突出,很多重要项目都会来寻求她的技术支持,这是一份用实力赢来的信任。
一群同行者,要对得起他们的选择
科研成果得到认可的同时,也给余莉增添了烦恼,团队人员数量的不足,让每个人都承担了超量的科研工作,而作为团队的“领头羊”,余莉自己更是在超负荷工作。
“每天都感觉在‘欠债’,必须带头加速跑。”“想把经手的每一个任务都做到极致。”时间紧、科研任务重,余莉就一分钟当两分钟用,经年累月,每天十几个小时辛苦的工作,致使她的颈椎、腰椎落下了严重的病根,即便出差都要带上腰托。
“我们的专业方向是一个宝藏,很多项目都需要我们提供技术支持。”余莉的学生经常在还没毕业的时候,就已经被相关单位“预订”了。“让团队力量更壮大,让每个团队成员都有好的发展,让这个专业能够继续有更多成果产出,发挥更大作用,这一直是我努力的方向。”专业的传承、团队的培养更是成为余莉当前工作的重中之重。
“我不是一棵大树,更像一棵杨柳,即使生活的风雨再大,也不会轻易折断。” 这是余莉对自己的人生定义,她总是咬着牙挺过每一个困难时期,在近30年降落伞技术研制中,她不仅为自己撑起了“一把伞”,更为团队撑起了一片天。(南京日报/紫金山新闻记者 何洁 姜静通讯员 彭丽)