隨著中國國力增強，國際地位不斷提升，中國航空事業(yè)的發(fā)展日新月異。從“初教 -5”到“殲 -20”，世界對中國的航空業(yè)有了全新的認(rèn)識。這一切的一切，都是無數(shù)偉大的科技工作者們嘔心瀝血、頑強拼搏的結(jié)果，他們用智慧和心血點亮了民族的精神，撐起了祖國的脊梁！

中國工程院院士張福澤就是其中之一，他是我國大機群飛機定壽、延壽事業(yè)的開拓者及奠基人，也是我國第一部飛機疲勞強度規(guī)范的開拓者和制定者之一 , 還是破解我國近萬架飛機無法定壽之謎的人。在國際疲勞理論研究中，他獨創(chuàng)“壽命類比計算法”、“張氏代表起落譜”、“壽命系數(shù)定壽法”和“損耗系數(shù)單機壽命監(jiān)控新方法”；引領(lǐng)國際疲勞分散系數(shù)創(chuàng)新發(fā)展 30 年。在國際日歷壽命研究中 , 他獨創(chuàng)飛機日歷壽命計算理論和確定方法 , 開啟了國際機械日歷壽命確定的新理論和方法，解決了國際上一直沒有解決的難題。

自 1966 年底步入飛機結(jié)構(gòu)壽命和可靠性的研究領(lǐng)域之后，他一直在科研第一線辛勤耕耘，默默奉獻。在不斷探索、創(chuàng)新、追求和攀登中度過了 50 多年的科學(xué)生涯，以發(fā)明、開拓和超越演繹著他的科研人生。以“不破樓蘭誓不還”的決心創(chuàng)下國家級和省部級獎多項的累累碩果。如今，這位 83 歲的老人仍心系祖國科研事業(yè)，為國為民！

勇?lián)厝?與“疲勞”結(jié)下不解之緣

1936 年，張福澤出生在遼寧省岫巖縣一個偏僻山村的農(nóng)民家庭。家鄉(xiāng)遼寧岫巖縣出產(chǎn)岫玉，同時還出產(chǎn)鎂礦。靠著在礦山的工作，他的兩個哥哥將他送出了農(nóng)村，送入了北京航空學(xué)院（現(xiàn)北京航空航天大學(xué)，簡稱“北航”）。入學(xué)的那天，鋪天蓋地的歡迎標(biāo)語和圖波列、米高陽的宣傳廣告讓張福澤一下就愛上了自己的專業(yè)（圖波列、米高陽都是前蘇聯(lián)的著名飛機設(shè)計師）。他說：“北航為我們營造了非常濃烈的氣氛，在那樣的氛圍中，你很難不愛上航空事業(yè)。而圖波列和米高陽也是當(dāng)時所有熱愛航空事業(yè)的學(xué)生心中的偶像。”

1962年，他從“北航”飛機設(shè)計專業(yè)畢業(yè)，分配到空軍第一研究所（現(xiàn)為空軍研究院航空所，簡稱航空某研究所），經(jīng)過下連隊當(dāng)兵一年，在部隊和飛機修理廠實習(xí)各一年，接著又到農(nóng)村參加“四清”運動等近三年時間的基層鍛煉，才回航空所第一研究室擔(dān)任一名技術(shù)員。

業(yè)界周知，飛機使用壽命有二大指標(biāo)：一是疲勞壽命，二是日歷壽命。疲勞壽命是指在重復(fù)載荷作用下能夠飛行的小時數(shù)；日歷壽命是指飛機在使用環(huán)境和使用條件下，能夠完成使用功能的持續(xù)日歷時間。合理確定飛機壽命指標(biāo)，是保障飛行安全和充分發(fā)揮飛機經(jīng)濟效能的關(guān)鍵。對此，國際業(yè)界的專家、學(xué)者，圍繞飛機壽命展開了長期的研究與探索。

20 世紀(jì) 60 年代末，我軍裝備的蘇制烏米格 -15 和米格 -15 比斯飛機，有相當(dāng)一部分已達到原定 1700 小時的總使用壽命，面臨停飛的境況，嚴(yán)重影響了戰(zhàn)備。當(dāng)時國內(nèi)金屬疲勞學(xué)術(shù)研究剛剛起步，對于飛機疲勞壽命如何給出尚不得而知。1700 小時真的是飛機的真實壽命嗎？汽車到壽了，開動，不會有什么大的危險；若飛機到壽了，如果還往天上飛，后果就不堪設(shè)想，若沒有到壽而停飛又會造成巨大浪費。對此，張福澤提出了疑問。于是，他做了一個大膽的決定——弄清楚飛機的壽命，減少國家的損失。當(dāng)時，參加工作不久的張福澤應(yīng)上級的命令，擔(dān)起了烏米格 -15 飛機延壽課題組組長的重任。明知自己是學(xué)飛機設(shè)計專業(yè)的，對飛機定壽一無所知，他毅然接受了為飛機定壽這個難題。他琢磨著：飛機的使用壽命主要是通過疲勞試驗來確定。發(fā)達國家給飛機定壽一般采用整機疲勞試驗的辦法，這需要昂貴的設(shè)備，耗資巨大，我們現(xiàn)在沒有這個條件，能否通過做主要部件的疲勞試驗來確定飛機的壽命，張福澤沒有學(xué)過疲勞專業(yè)，對應(yīng)該給哪些部件做疲勞試驗和怎么試驗更是一無所知。做疲勞試驗的關(guān)鍵是載荷譜和試驗設(shè)備，可在當(dāng)時，用于疲勞試驗的載荷譜和試驗設(shè)備都沒有，一切都得從頭開始研究。在當(dāng)時“文化大革命”期間，在科研生產(chǎn)無序混亂、沒有外部支援的情況下，他毅然帶領(lǐng)課題組成員，到飛行次數(shù)較多、飛行科目較全的飛行部隊，在飛機上裝上單向過載自記器，邊學(xué)邊測，苦戰(zhàn)3年，終于編出我國第一個用于全尺寸結(jié)構(gòu)的實測載荷譜。接著又全力以赴，夜以繼日地奮戰(zhàn)，克服了重重難關(guān)，自力更生地先后制成了兩套疲勞試驗設(shè)備，并制訂出領(lǐng)先監(jiān)控使用和工廠延壽修理等一整套飛機延壽、定壽工程的新路子。

1976 年和 1980 年，張福澤在經(jīng)過10 年的奮戰(zhàn)之后，他們首次在我國給出了烏米格 15 和米格 15 比斯兩個機群的延壽結(jié)論，將兩個機群的總使用壽命分別延至 3700 飛行小時和 3200 飛行小時，相當(dāng)于為軍隊新增千余架飛機。該課題1978 年獲全國科學(xué)大會獎，張福澤位列獲獎名單第一人。該課題的成功不僅解了飛機停飛之困，為我國飛機定壽、延壽工程開拓了一條新的道路，給國家節(jié)約了巨大的支出，也讓他從此與“疲勞”結(jié)下了不解之緣。

持之以恒 科研路上創(chuàng)新前行

科研取得成效的關(guān)鍵是什么？張福澤院士強調(diào)，靠創(chuàng)新與擔(dān)當(dāng)，靠勤奮、恒心與拼搏。

在成功研制了我國第一臺受力完全是自身平衡的閉環(huán)全尺寸飛機結(jié)構(gòu)疲勞試驗設(shè)備，并為中國空軍兩個大機群飛機各延長 1 倍的壽命之后，張福澤的科研歷程中出現(xiàn)了一次轉(zhuǎn)折：被調(diào)離了研究崗位。開始從事一些規(guī)范的撰寫工作。整整五年，他離開了親手創(chuàng)建的定壽、延壽小組。然后，他還是利用業(yè)余時間做了一些基礎(chǔ)性的研究。而這些研究也為 1986 年以后的各大機群飛機定壽提供了指導(dǎo)作用。

在飛機壽命和可靠性理論研究中，他獨自發(fā)表疲勞壽命論文 58 篇和日歷壽命論文 21 篇（合寫論文沒計）。取得了一批國內(nèi)外同行專家公認(rèn)的重要理論成果，有的被譽為是“里程碑”，有的被譽為“張氏載荷譜”，有的被譽為“張福澤疲勞分散系數(shù)理論曲線”、有的被譽為“張氏類比壽命計算模型”。這些理論成果不僅被我國飛機定壽和強度規(guī)范引用，而且被美國和一些國際學(xué)術(shù)刊物全文引用。

1986-1995 年，張福澤作為我國多系列大機群飛機定壽和延壽的技術(shù)組織者，在我國各系列大機群飛機定壽領(lǐng)域中，他首創(chuàng)了“系列飛機定壽法”，并以此方法為指導(dǎo)，從技術(shù)上主持完成了我國各系列飛機定壽和延壽的重大系統(tǒng)工程課題，解決了我國建國以來一直要解決而又沒有解決的重大系統(tǒng)工程難題，保證了飛機的使用安全，產(chǎn)生數(shù)千架飛機的軍事價值和經(jīng)濟價值，為我國大機群飛機定壽、延壽和飛行安全做出了歷史性的重要貢獻。該課題，在 1995年獲得了國家科技進步一等獎，他名列第一。

再攀高峰 科研探索永無止境

只有拼出來的美麗，沒有等出來的輝煌，愛拼才會贏！這是張福澤院士堅信的科研信條。

面對接連不斷的榮譽，他并沒有就此滿足，依然繼續(xù)堅守在科研陣地。1995 年，張福澤當(dāng)選為中國工程院院士，成為中國空軍第一位院士，他沒把這一榮譽當(dāng)成終點，而是把它作為新的起點。此后，在國際飛機日歷壽命研究中，他首創(chuàng)一種使用環(huán)境參數(shù)計算金屬日歷壽命新理論和確定的新方法，這是世界性的突破！將為世界各國在腐蝕領(lǐng)域減災(zāi)、滅災(zāi)給出了中國方案，為全球造福！

飛機日歷壽命常以日歷年為單位來表示，這是在環(huán)境（如溫度、濕度、化學(xué)、振動、沖擊及其他介質(zhì)）和使用條件（如使用應(yīng)力、維護條件、儲藏條件）下，能夠完成使用功能的持續(xù)日歷時間。它包括飛機結(jié)構(gòu)組裝完成后所經(jīng)歷的全部日歷時間，其中有飛行間和地面停放時間（間歌性停放、維護、修理、存儲等）。對此，世界科技界已研究了幾百年，但由于金屬腐蝕的影響因素太多、太復(fù)象，自1813年法拉第定律創(chuàng)立205年來，并沒有找到一種有效的計算理論和試驗方法給出飛機確定日歷壽命。

據(jù)他回憶，當(dāng)時因飛機日歷壽命在國際上不能可靠給出，導(dǎo)致多次摔飛機；世界各國飛機的疲勞壽命雖然已經(jīng)有一套比較系統(tǒng)的定壽方法，但在日歷壽命研究方面完全處于一片空白。當(dāng)時部隊的飛機正受到日歷壽命的制約，并且是沒有依據(jù)的制約。雖然飛機有日歷使用年限要求，但并沒有相應(yīng)的日歷壽命確定的試驗方法和實施方法。靠經(jīng)驗確定，沒有試驗數(shù)據(jù)支持，無法驗證，從理論上并未真正解決問題，因此必須從理論上突破。1996 年，已到花甲之年、研究了一輩子疲勞壽命的他決心為攻克這一世界性的難題搏一回！

步入第一年是跟蹤學(xué)習(xí)，通過跟蹤學(xué)習(xí)體會到，金屬腐蝕研究從微觀到宏觀，已研究很深很透，但它無法給出真實環(huán)境下的可靠日歷壽命。為了給飛機定日歷壽命，從 1996 年 -2016 年間，張福澤院士在沒有立項和時間保證的情況下，利用業(yè)余時間默默研究，經(jīng) 20年的曲折之路，終于研究出一套可用使用環(huán)境參數(shù)計算和試驗給出金屬材料日歷壽命確定的理論體系。

他發(fā)現(xiàn)了金屬和涂層兩種材料的 4條腐蝕損傷規(guī)律曲線，為建立金屬和涂層的新理論公式奠定基礎(chǔ)；創(chuàng)立出金屬機件腐蝕損傷日歷壽命的理論公式和確定方法；創(chuàng)立出金屬涂層的日歷壽命理論計算公式；創(chuàng)立出機械（飛機）總?cè)諝v壽命和各次翻修日歷壽命的計算公式和確定方法；創(chuàng)立出金屬試驗日歷壽命的計算公式和確定方法；研究出 3 維等損傷環(huán)境譜編制的新原理和方法：研究出飛機日歷壽命的“區(qū)域定壽法”和飛機日歷壽命可靠性處理方法。這是一套完整的機械（飛機）日歷壽命確定體系。

如今，人們可以利用他上述研究成果，用真實使用參數(shù)和介質(zhì)，通過試驗和計算給出機械（飛機）的日歷壽命了！張福澤從 1999 年開始，陸續(xù)在《航空學(xué)報》、《科學(xué)前沿》和國際航空科學(xué)大會上，發(fā)表日歷壽命方面論文 21 篇。一些技術(shù)成果申報了國家發(fā)明專利，現(xiàn)已獲準(zhǔn)的發(fā)明專利 4 項。上述研究成果，目前已在少部分飛機日歷壽命確定中得到了應(yīng)用，取得很好的效果。為了使這項國際上一直沒有突破的創(chuàng)新成果，盡快在我國飛機日歷壽命確定中得到應(yīng)用，由中國航空學(xué)會出面，在全國各地區(qū)和相關(guān)單位舉辦“張福澤院士飛機日歷壽命理論和方法培訓(xùn)班”取得了很好的效果和很高的評價。

熱切呼吁 全面重視日歷壽命研究

目前，我國正處于從“航空大國”向“航空強國”的跨越期，無論民航還是空軍，對于飛機的使用壽命都提出了全新的要求，如何確定和延長飛機的使用壽命，讓其既可以在壽命期內(nèi)安全飛行，又不會因為過早的結(jié)束服役壽命而造成經(jīng)濟損失呢？張福澤院士已給出了詳細(xì)的解讀。張院士強調(diào)任何產(chǎn)品都有它的壽命期限，日歷壽命的研究不僅局限于航空領(lǐng)域，他呼吁相關(guān)單位和人員都應(yīng)關(guān)注和重視材料的日歷壽命，以杜絕和減少不必要的災(zāi)難和損失。為什么腐蝕研究已經(jīng) 500 多年，控制腐蝕每年都會投入大量的人力和財力，各種學(xué)術(shù)會議和學(xué)術(shù)論文如云似海，為什么每年在全世界還有這么多因腐蝕引發(fā)的重大事故和災(zāi)難呢？造成這么大的經(jīng)濟損失呢？這是值得全世界多方關(guān)注和解決的問題，更是學(xué)術(shù)界要突破的問題。張福澤院士從壽命角度提出一種減少或避免發(fā)生這種事故和災(zāi)難的技術(shù)途徑。他認(rèn)為，腐蝕事故和災(zāi)難在全世界頻發(fā)，主要是因為材料在腐蝕環(huán)境下使用，其使用時間沒有準(zhǔn)確可靠的給出，使材料無壽命控制的使用，導(dǎo)致在使用中的腐蝕損傷值等于或超過材料的損傷容限值，從而引起材料在使用中開裂或爆炸，造成災(zāi)難性事故的發(fā)生。世界萬物都是有壽命的，包括我們的地球，設(shè)備在無壽命控制的腐蝕環(huán)境下長期使用，必然出事故。

在這方面，張福澤院士在搞飛機疲勞壽命研究中是深有體驗的。他表示，我國在 20 世紀(jì) 50-60 年代生產(chǎn)的飛機都沒有給出可靠的使用壽命，使飛機在無可靠使用壽命指標(biāo)控制下飛行，結(jié)果在 1972 年和 1974 年，同一型號的兩架飛機在飛行中機翼疲勞斷裂，造成兩起機毀人亡的重大事故。由此引起我國航空界上下一起行動，通過近 20 年的“疲勞戰(zhàn)”，把我國多系列近萬架飛機的疲勞壽命都搞出來，使每種飛機都有嚴(yán)格控制的疲勞壽命指標(biāo)，飛機飛行時間不得超過規(guī)定的壽命指標(biāo)。從此，我國凡經(jīng)過疲勞定壽給出控制壽命指標(biāo)的飛機，再也沒有因疲勞摔過飛機。在全球航空領(lǐng)域，也曾因疲勞摔掉多架飛機都是這樣給出控制疲勞壽命指標(biāo)，限制飛行時間，從而制止因疲勞摔飛機。

張院士認(rèn)為，在疲勞領(lǐng)域，可通過給出疲勞壽命指標(biāo)，控制使用時間達到飛機（機械）不疲勞破壞或少發(fā)生破壞，避免或減少災(zāi)難事故發(fā)生。在腐蝕領(lǐng)域，也可通過給出日歷壽命指標(biāo)，控制材料設(shè)備日歷壽命，來達到材料（設(shè)備）不因腐蝕引起災(zāi)難性事故的發(fā)生。這可能是目前最有效的控制因腐蝕造成災(zāi)難事故有效的技術(shù)途徑。

張院士說，在腐蝕領(lǐng)域怎樣給出可靠的日歷壽命指標(biāo)呢？這是個世界性的難題。早在1813年法拉第（Faraday）教授，基于電化學(xué)腐蝕原理，創(chuàng)立出著名的《法拉第定律》，想通過這個定律計算出金屬腐蝕時間（日歷壽命）。之后，各國腐蝕專家在這方面又進行了 200 多年的研究，但至今仍沒找到一種工程可用的有效計算模型和確定方法。

張院士強調(diào)，日歷壽命是一個跨學(xué)科的研究領(lǐng)域，它是一個復(fù)雜的系統(tǒng)工程。完全靠腐蝕一個學(xué)科是很難解決的，它需要與疲勞、損傷力學(xué)、表面工程、材料、化學(xué)等多個學(xué)科綜合交叉研究才可能解決。張院士認(rèn)為，凡腐蝕損傷規(guī)律與本理論規(guī)律曲線一致的材料，不論它是在大氣環(huán)境、土壤環(huán)境、海洋環(huán)境下使用還是在其它環(huán)境下使用，都可用本理論體系給出計算和試驗的日歷壽命，用此日歷壽命指標(biāo)來控制材料的使用時間就可減少或避免因腐蝕引起的災(zāi)難事故發(fā)生。

張院士最后說：“我是搞飛機疲勞壽命的，僅從壽命的角度提出一種減少或控制因腐蝕造成災(zāi)難事故的技術(shù)途徑。這僅供腐蝕領(lǐng)域同仁們參考，希望我們共同努力，盡快找出更有效的技術(shù)途徑和方法，解決這個世界性難題，為全球解難造福。

后記：

新中國成立以來，中國的科技事業(yè)突飛猛進。”兩彈一星“、高峽平湖、南水北調(diào)、高公高鐵、航空航天偉大工程的成功實施，無可爭議地表明了中國科技事業(yè)的巨大進步，這是無數(shù)科技工作者們血汗和智慧的結(jié)晶。山高路遠，道阻且長。我們在傳承前賢篳路藍縷的創(chuàng)業(yè)勇氣、魄力和為國家、人民舍身奮斗奉獻精神的同時，仍須再接再厲，擔(dān)當(dāng)使命，開拓創(chuàng)新，為把我國建設(shè)成科技強國、屹立于世界而努力拼搏！

人物簡介：

張福澤，遼寧岫巖人，1936年3月出生，1962年9月畢業(yè)于北京航空學(xué)院（現(xiàn)為北京航空航天大學(xué)）飛機系，同年 10 日入伍，歷任空軍某研究所技術(shù)員、工程師、高級工程師，空軍首席專家，解放軍總裝備部科學(xué)技術(shù)委員會兼職委員、顧問等職。1995 年當(dāng)選為中國工程院院士，也是我國空軍第一位院士。

他先后榮獲全國科學(xué)大會成果獎 2 項（排名第 1 和第 4），國家科技進步一等獎 1 項（排名第 1），軍隊科技進步一等獎 4 項（三項第 1, 一項第 2）、二等獎 4 項（獨自一人），國家發(fā)明專利 5 項。1990 年被評為國家級有突出貢獻的中青年專家，1992 年評為全國 12 名”科技英才“人物之一，1996 年分別榮獲首屆全軍專業(yè)技術(shù)重大貢獻獎和香港第三屆何梁何利基金科學(xué)與技術(shù)進步獎，2003 年獲首屆空軍專業(yè)技術(shù)重大貢獻獎。他先后受聘為空軍工程大學(xué)教授，北京航空航天大學(xué)、西北工業(yè)大學(xué)、南京航空航天大學(xué)兼職教授。是我國十余家航空工業(yè)公司和研究所，在飛機定壽方面的技術(shù)顧問及多個科技學(xué)會的理事。