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海歸故事:吳樹范 無限樂趣在航天

2012-06-05 15:01:24 來源:人民網(wǎng)
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吳樹范:歐洲航天局航天技術(shù)研究中心宇航系統(tǒng)高級(jí)工程師,荷蘭華人學(xué)者與工程師協(xié)會(huì)副主席。1984年畢業(yè)于南京航空航天大學(xué),并連續(xù)讀研,1990年取得博士學(xué)位,留校任教。1995年獲德國亞力山大·封·洪堡基金會(huì)獎(jiǎng)學(xué)金,赴德國布倫瑞克技術(shù)大學(xué)任洪堡學(xué)者。1997年回南京航空航天大學(xué)任教,1998年4月任職正教授兼系主任。1999年起相繼赴荷蘭代爾夫特技術(shù)大學(xué)宇航學(xué)院和英國薩瑞航天中心任研究員。2002年4月赴歐洲航天局(ESA)航天技術(shù)研究中心任航天器控制系統(tǒng)高級(jí)工程師,主要從事自動(dòng)貨運(yùn)飛船、深空科學(xué)探測(cè)飛船、全球?qū)Ш叫l(wèi)星、對(duì)地觀測(cè)衛(wèi)星和氣象預(yù)測(cè)衛(wèi)星等航天項(xiàng)目與任務(wù)的技術(shù)研究和工程管理。

在吳樹范眼里,世間最美的景物莫過于天際,那里遙遠(yuǎn)而神秘,縹緲又璀璨。從航空到航天,從航天到深空探測(cè),天外之天的奧妙和美麗,深深吸引著他在航空航天領(lǐng)域不停探索,不斷前進(jìn)。

他對(duì)神秘天際的這種愛好,源于童年。鄉(xiāng)間夏天的夜晚,繁星閃爍。老槐樹下,牛郎織女的故事從祖母口中娓娓道出,讓吳樹范為之著迷??伤闹?,不為牛郎和織女,而為牛郎星和織女星。那份著迷和好奇,成為他生命中的那顆閃亮的北斗星,為他未來一生的事業(yè)發(fā)展指明了方向。

“航空航天事業(yè),是我靈魂深處的渴求”

對(duì)于吳樹范來說,1980年是他人生的轉(zhuǎn)折點(diǎn)。這一年,他以優(yōu)異成績(jī)考入南京航空航天大學(xué)。如今,事隔30多年再次回顧,那些曾經(jīng)的辛苦和坎坷讓他幾度哽咽。可吳樹范一再強(qiáng)調(diào),“我是一個(gè)非常幸運(yùn)的人。從宏觀上講,正趕上我國改革開放的新時(shí)代,使我從一個(gè)農(nóng)村娃逐步成長(zhǎng)為一名在高尖宇航技術(shù)領(lǐng)域的專家;從個(gè)人經(jīng)歷方面,我選擇航空航天的路雖然幾經(jīng)周折,但每到關(guān)鍵時(shí)刻,冥冥之中總有一種力量能幫我‘轉(zhuǎn)運(yùn)’,借以實(shí)現(xiàn)自己心中的愿望?!?/p>

吳樹范是山東冠縣人,家在農(nóng)村,父母親是小學(xué)教師。吳樹范自小十分聰穎,在父親的諄諄教誨下,刻苦學(xué)習(xí),從小到大學(xué)習(xí)成績(jī)一直名列前茅。初中畢業(yè)時(shí),母親要求他報(bào)考小中專,也就是當(dāng)時(shí)的技術(shù)學(xué)校,以便早日就業(yè),在經(jīng)濟(jì)上減輕家庭負(fù)擔(dān),也幫助弟弟妹妹順利完成學(xué)業(yè)。

而吳樹范一心想讀高中,希望在更大更廣的知識(shí)海洋中翱翔。父親了解他的心思,也支持他。在母親的再三勸說下,吳樹范幾分不情愿地走進(jìn)招考技校的考場(chǎng)。

這時(shí),一個(gè)機(jī)會(huì)來臨了。1978年,山東省重點(diǎn)高中聊城一中“文革”后首次面向農(nóng)村學(xué)生招收三個(gè)農(nóng)村班。得知這個(gè)消息,吳樹范當(dāng)然不會(huì)放過,在父親的鼓勵(lì)下前去參考。結(jié)果,他以優(yōu)異成績(jī)同時(shí)考上技校和省重點(diǎn)高中。在技校與高中之間,家庭的實(shí)際困難使母親的意見占了上風(fēng),省重點(diǎn)高中開學(xué)后,吳樹范眼睜睜看著,卻不能去報(bào)到。這時(shí),一次“轉(zhuǎn)運(yùn)”的機(jī)會(huì)來臨,為保證省重點(diǎn)高中的生源和質(zhì)量,市教育局下文規(guī)定說,凡是被省重點(diǎn)高中錄取的學(xué)生,技校不予考慮。這樣,在聊城一中規(guī)定報(bào)到日期的最后一天,吳樹范終于邁進(jìn)了他渴望的高中課堂。

高中兩年,吳樹范加倍珍惜這來之不易的學(xué)習(xí)機(jī)會(huì),多少次的挑燈夜戰(zhàn),畢業(yè)后,他參加應(yīng)屆高考,取得了全縣理工科狀元的好成績(jī)。這時(shí),他面臨又一次選擇:母親希望他報(bào)考軍醫(yī)大學(xué),這樣在經(jīng)濟(jì)上、在衣食住行上全免,還有津貼,可以早日緩解家庭困難,而且學(xué)成后對(duì)家人、親戚朋友都非常實(shí)用;他自己卻很希望報(bào)考工科,如上海交大或北京航空航天大學(xué),因?yàn)槔砉た?,特別是神秘的航空航天技術(shù)領(lǐng)域,深深地吸引著他。

這回,吳樹范再一次尊重母親的意見,第一志愿報(bào)考了上海第二軍醫(yī)大學(xué),第二志愿選報(bào)了南京航空航天大學(xué)。上海第二軍醫(yī)大學(xué)如母親所愿考上了,可在參加軍事院校的特別體檢時(shí),因?yàn)橐恢谎劬Φ囊暳Σ盍?.1度,而未能錄取。這樣,又一次的“轉(zhuǎn)運(yùn)”,幫助吳樹范選擇了他喜歡的事業(yè)發(fā)展方向!

2007年,自德國回來任職南京航空航天大學(xué)期間,吳樹范同時(shí)獲得兩份國外的研究員位置,一個(gè)是來自新加坡南洋理工大學(xué)從事機(jī)器人控制領(lǐng)域的研究與教學(xué)位置,另一個(gè)是來自荷蘭代爾夫特技術(shù)大學(xué)宇航學(xué)院從事航天飛機(jī)控制技術(shù)方面的研究位置。吳樹范毫不猶豫地選擇了后者,繼續(xù)他對(duì)宇航技術(shù)的癡迷與追求,盡管前者在待遇和發(fā)展前景方面頗有優(yōu)勢(shì)。

“知道我為什么癡迷航空航天事業(yè)嗎?因?yàn)槟鞘俏异`魂深處的渴求?!眳菢浞兜囊痪湓?,讓他經(jīng)歷的那些坎坷的求學(xué)之路和尷尬、艱難的選擇,頓時(shí)化作滿天迷人的星光。

“宇航技術(shù),人外有人,天外有天”

在南京航空航天大學(xué)的每一個(gè)日子,吳樹范都加倍珍惜,加倍努力。10年寒窗,他一口氣取得了碩士和博士學(xué)位。1995年,吳樹范又以他的研究題目《總能量原理在飛機(jī)橫側(cè)向飛行控制系統(tǒng)中的推廣應(yīng)用》獲得德國洪堡研究基金,應(yīng)邀來到德國布倫瑞克技術(shù)大學(xué)飛行力學(xué)研究所,從事客座研究。吳樹范從總能量原理出發(fā),提出了將發(fā)動(dòng)機(jī)推力作為主要能量來源,用飛機(jī)各操縱舵面實(shí)現(xiàn)能量的分配與轉(zhuǎn)換,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)飛機(jī)速度、高度和航向的綜合控制與管理的新穎原理。

為了改善飛機(jī)飛行控制系統(tǒng)的魯棒性,他又申請(qǐng)了洪堡基金會(huì)中的歐洲研究獎(jiǎng)學(xué)金,于1996年秋天來到了英國Strathclyde大學(xué)電子電氣工程系,在工業(yè)控制中心作訪問研究,師從國際自動(dòng)控制理論界著名專家Michael J.Grimble教授。

在英國3個(gè)月的訪問期間,吳樹范掌握了一個(gè)全新的理論——定量反饋理論,那是當(dāng)時(shí)國際上十分關(guān)注的一種新穎魯棒控制方法。他探討了該方法在飛機(jī)橫側(cè)向飛行控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用,并首次將此魯棒設(shè)計(jì)方法與以解耦控制為特色的特征結(jié)構(gòu)配置法相結(jié)合,成功地設(shè)計(jì)了既有性能魯棒性,又具動(dòng)態(tài)解耦特性的橫側(cè)向綜合飛行控制系統(tǒng),獲得了出色的設(shè)計(jì)與仿真結(jié)果,其研究成果和報(bào)告得到英方和德方導(dǎo)師的高度評(píng)價(jià)。

返回德國布倫瑞克技術(shù)大學(xué)后,吳樹范將在英國所掌握的新穎的控制理論與設(shè)計(jì)方法應(yīng)用到自己的研究課題,從飛機(jī)質(zhì)點(diǎn)能量運(yùn)動(dòng)的原理出發(fā),導(dǎo)出了大型民航飛機(jī)綜合4維飛機(jī)軌跡/推力控制規(guī)律,并以某大型運(yùn)輸機(jī)為模型,進(jìn)行了具體的分析與設(shè)計(jì),獲得了滿意的仿真結(jié)果。

1996年12月,吳樹范向德方導(dǎo)師提交了一份沉甸甸的技術(shù)報(bào)告,詳細(xì)闡述了自己的研究方法和成果,圓滿結(jié)束了在德國的客座研究工作。1998年,吳樹范應(yīng)邀來到荷蘭代爾夫特技術(shù)大學(xué)宇航學(xué)院從事航天飛機(jī)載入大氣層階段的飛行控制技術(shù)研究。從此,他的研究領(lǐng)域由航空轉(zhuǎn)向航天,飛離大氣層,轉(zhuǎn)向外太空,乃至深空科學(xué)探測(cè)領(lǐng)域的宇航技術(shù)研究?!皬暮娇辙D(zhuǎn)入航天,覺得航天更神秘,覺得人類很渺小,覺得人外有人,天外有天,技術(shù)之外有技術(shù),科學(xué)之路很漫長(zhǎng)?!?/p>

說這番話時(shí)的吳樹范,已經(jīng)不是30多年前的高中畢業(yè)生了,而是歐洲航天局航天技術(shù)研究中心宇航系統(tǒng)的高級(jí)專家。

“深空探測(cè),未來的挑戰(zhàn)與需求”

2011年8月在北京舉辦的“第三屆海外高層次人才建言獻(xiàn)策座談會(huì)”上,吳樹范應(yīng)邀專程前來與會(huì),并就國家航天高技術(shù)領(lǐng)域的發(fā)展方向和策略撰寫了論文,提出自己的建議和觀點(diǎn)。

吳樹范介紹說,深空科學(xué)探測(cè)是脫離地球引力場(chǎng),進(jìn)入太陽系空間和宇宙空間的科學(xué)探測(cè)。旨在研究太陽系及宇宙的起源、演變和現(xiàn)狀,進(jìn)一步認(rèn)識(shí)地球環(huán)境的形成和演變,認(rèn)識(shí)空間現(xiàn)象和地球自然系統(tǒng)之間的關(guān)系。它主要包括兩方面內(nèi)容:一是對(duì)太陽系的各個(gè)行星進(jìn)行深入探測(cè);二是深空天文觀測(cè)以及對(duì)空間物理現(xiàn)象和內(nèi)在規(guī)律的研究與探測(cè)。進(jìn)入21世紀(jì),我國在應(yīng)用衛(wèi)星、載人航天、探月工程三大領(lǐng)域已經(jīng)取得了突破性進(jìn)展和驕人的成績(jī),受到世界各航天大國的矚目與認(rèn)可,成功躋身于世界航天大國之列,但在深空科學(xué)探測(cè)領(lǐng)域,我國在很多相關(guān)的技術(shù)方面目前還是一片空白,距離世界航天強(qiáng)國還有相當(dāng)距離,落后于美國、俄羅斯、歐洲、日本等國和地區(qū),尚與印度同處在起步階段。

吳樹范指出,深空科學(xué)探測(cè)對(duì)航天科學(xué)與技術(shù)提出了很多更高的技術(shù)挑戰(zhàn)和需求,是推動(dòng)航天技術(shù)自主創(chuàng)新和技術(shù)突破的原動(dòng)力,同時(shí)也便于開展和利用廣泛的國際合作,來提高我們的起點(diǎn),接觸國際前沿的先進(jìn)技術(shù)與工程管理經(jīng)驗(yàn),更快地融入國際上對(duì)深空科學(xué)的積極探索活動(dòng)。

吳樹范說,對(duì)于中國來說,開展深空科學(xué)探測(cè)意義重大,能推動(dòng)中國航天科技能力取得進(jìn)一步突破,大力增強(qiáng)自主創(chuàng)新能力,培育相關(guān)高科技產(chǎn)業(yè),進(jìn)而促進(jìn)中國航天技術(shù)步入世界航天強(qiáng)國之列。從這個(gè)意義上看,深空科學(xué)探測(cè)也是一個(gè)國家的戰(zhàn)略性技術(shù)領(lǐng)域,這決定著一個(gè)國家在未來國際舞臺(tái)上的地位和在很多國際問題上的話語權(quán),同時(shí)還能不斷催生許多涉及國計(jì)民生的新興產(chǎn)業(yè)。

“路漫漫其修遠(yuǎn)兮,吾將上下而求索。”這句源自屈原的名句,也是吳樹范時(shí)常激勵(lì)和告誡自己的座右銘。在那遙遠(yuǎn)、神秘的天際里,有他永不停止的探索和追求。(文/林帆)

來源:人民網(wǎng) 編輯:馬原

編輯:馬原 標(biāo)簽: 吳樹范 聊城一中 1980年 推力控制 Strathclyde
 
 
 

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