隨著中國國力增強，國際地位不斷提升，中國航空事業的發展日新月異。從“初教-5”到“殲-20”，世界對中國的航空業有了全新的認識。這一切的一切，都是無數偉大的科技工作者們嘔心瀝血、頑強拼搏的結果，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、延壽事業的開拓者及奠基人，也是我國第一部飛機疲勞強度規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“壽命類比計算法”“張氏代表起落譜”“壽命系數定壽法”和“損耗系數單機壽命監控新方法”；引領國際疲勞分散系數創新發展30年。在國際日歷壽命研究中，他獨創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年底步入飛機結構壽命和可靠性的研究領域之后，他一直在科研第一線辛勤耕耘，默默奉獻。在不斷探索、創新、追求和攀登中度過了50多年的科學生涯，以發明、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，為國為民！

    勇擔重任   與“疲勞”結下不解之緣

    1936年，張福澤出生在遼寧省岫巖縣一個偏僻山村的農民家庭。家鄉遼寧岫巖縣出產岫玉，同時還出產鎂礦?？恐诘V山的工作，他的兩個哥哥將他送出了農村，送入了北京航空學院（現北京航空航天大學，簡稱“北航”）。入學的那天，鋪天蓋地的歡迎標語和圖波列、米高陽的宣傳廣告讓張福澤一下就愛上了自己的專業（圖波列、米高陽都是前蘇聯的著名飛機設計師）。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。而圖波列和米高陽也是當時所有熱愛航空事業的學生心中的偶像。”

    1962年，他從“北航”飛機設計專業畢業，分配到空軍第一研究所（現為空軍研究院航空所，簡稱航空某研究所），經過下連隊當兵一年，在部隊和飛機修理廠實習各一年，接著又到農村參加“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任一名技術員。

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

    20世紀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，嚴重影響了戰備。當時國內金屬疲勞學術研究剛剛起步，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。當時，參加工作不久的張福澤應上級的命令，擔起了烏米格-15飛機延壽課題組組長的重任。明知自己是學飛機設計專業的，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，這需要昂貴的設備，耗資巨大，我們現在沒有這個條件，能否通過做主要部件的疲勞試驗來確定飛機的壽命，張福澤沒有學過疲勞專業，對應該給哪些部件做疲勞試驗和怎么試驗更是一無所知。做疲勞試驗的關鍵是載荷譜和試驗設備，可在當時，用于疲勞試驗的載荷譜和試驗設備都沒有，一切都得從頭開始研究。在當時“文化大革命”期間，在科研生產無序混亂、沒有外部支援的情況下，他毅然帶領課題組成員，到飛行次數較多、飛行科目較全的飛行部隊，在飛機上裝上單向過載自記器，邊學邊測，苦戰3年，終于編出我國第一個用于全尺寸結構的實測載荷譜。接著又全力以赴，夜以繼日地奮戰，克服了重重難關，自力更生地先后制成了兩套疲勞試驗設備，并制訂出領先監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，張福澤在經過10年的奮戰之后，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，相當于為軍隊新增千余架飛機。該課題1978年獲全國科學大會獎，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，給國家節約了巨大的支出，也讓他從此與“疲勞”結下了不解之緣。

    持之以恒   科研路上創新前行

    科研取得成效的關鍵是什么？張福澤院士強調，靠創新與擔當，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全尺寸飛機結構疲勞試驗設備，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了一次轉折：被調離了研究崗位。開始從事一些規范的撰寫工作。整整五年，他離開了親手創建的定壽、延壽小組。然后，他還是利用業余時間做了一些基礎性的研究。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作用。

    在飛機壽命和可靠性理論研究中，他獨自發表疲勞壽命論文58篇和日歷壽命論文21篇（合寫論文沒計）。取得了一批國內外同行專家公認的重要理論成果，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范引用，而且被美國和一些國際學術刊物全文引用。

    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組織者，在我國各系列大機群飛機定壽領域中，他首創了“系列飛機定壽法”，并以此方法為指導，從技術上主持完成了我國各系列飛機定壽和延壽的重大系統工程課題，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工程難題，保證了飛機的使用安全，產生數千架飛機的軍事價值和經濟價值，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，依然繼續堅守在科研陣地。1995年，張福澤當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，他首創一種使用環境參數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域減災、滅災給出了中國方案，為全球造福！

    飛機日歷壽命常以日歷年為單位來表示，這是在環境（如溫度、濕度、化學、振動、沖擊及其他介質）和使用條件（如使用應力、維護條件、儲藏條件）下，能夠完成使用功能的持續日歷時間。它包括飛機結構組裝完成后所經歷的全部日歷時間，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、太復象，自1813年法拉第定律創立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。

    據他回憶，當時因飛機日歷壽命在國際上不能可靠給出，導致多次摔飛機；世界各國飛機的疲勞壽命雖然已經有一套比較系統的定壽方法，但在日歷壽命研究方面完全處于一片空白。當時部隊的飛機正受到日歷壽命的制約，并且是沒有依據的制約。雖然飛機有日歷使用年限要求，但并沒有相應的日歷壽命確定的試驗方法和實施方法?？拷涷灤_定，沒有試驗數據支持，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習，通過跟蹤學習體會到，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，利用業余時間默默研究，經20年的曲折之路，終于研究出一套可用使用環境參數計算和試驗給出金屬材料日歷壽命確定的理論體系。

    他發現了金屬和涂層兩種材料的4條腐蝕損傷規律曲線，為建立金屬和涂層的新理論公式奠定基礎；創立出金屬機件腐蝕損傷日歷壽命的理論公式和確定方法；創立出金屬涂層的日歷壽命理論計算公式；創立出機械（飛機）總日歷壽命和各次翻修日歷壽命的計算公式和確定方法；創立出金屬試驗日歷壽命的計算公式和確定方法；研究出3維等損傷環境譜編制的新原理和方法：研究出飛機日歷壽命的“區域定壽法”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，用真實使用參數和介質，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，陸續在《航空學報》、《科學前沿》和國際航空科學大會上，發表日歷壽命方面論文21篇。一些技術成果申報了國家發明專利，現已獲準的發明專利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用，取得很好的效果。為了使這項國際上一直沒有突破的創新成果，盡快在我國飛機日歷壽命確定中得到應用，由中國航空學會出面，在全國各地區和相關單位舉辦“張福澤院士飛機日歷壽命理論和方法培訓班”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安全飛行，又不會因為過早的結束服役壽命而造成經濟損失呢？張福澤院士已給出了詳細的解讀。張院士強調任何產品都有它的壽命期限，日歷壽命的研究不僅局限于航空領域，他呼吁相關單位和人員都應關注和重視材料的日歷壽命，以杜絕和減少不必要的災難和損失。為什么腐蝕研究已經500多年，控制腐蝕每年都會投入大量的人力和財力，各種學術會議和學術論文如云似海，為什么每年在全世界還有這么多因腐蝕引發的重大事故和災難呢？造成這么大的經濟損失呢？這是值得全世界多方關注和解決的問題，更是學術界要突破的問題。張福澤院士從壽命角度提出一種減少或避免發生這種事故和災難的技術途徑。他認為，腐蝕事故和災難在全世界頻發，主要是因為材料在腐蝕環境下使用，其使用時間沒有準確可靠的給出，使材料無壽命控制的使用，導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，造成災難性事故的發生。世界萬物都是有壽命的，包括我們的地球，設備在無壽命控制的腐蝕環境下長期使用，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50-60年代生產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控制下飛行，結果在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”，把我國多系列近萬架飛機的疲勞壽命都搞出來，使每種飛機都有嚴格控制的疲勞壽命指標，飛機飛行時間不得超過規定的壽命指標。從此，我國凡經過疲勞定壽給出控制壽命指標的飛機，再也沒有因疲勞摔過飛機。在全球航空領域，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，限制飛行時間，從而制止因疲勞摔飛機。

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

    張院士說，在腐蝕領域怎樣給出可靠的日歷壽命指標呢？這是個世界性的難題。早在1813年法拉第（ Faraday）教授，基于電化學腐蝕原理，創立出著名的《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，日歷壽命是一個跨學科的研究領域，它是一個復雜的系統工程。完全靠腐蝕一個學科是很難解決的，它需要與疲勞、損傷力學、表面工程、材料、化學等多個學科綜合交叉研究才可能解決。張院士認為，凡腐蝕損傷規律與本理論規律曲線一致的材料，不論它是在大氣環境、土壤環境、海洋環境下使用還是在其它環境下使用，都可用本理論體系給出計算和試驗的日歷壽命，用此日歷壽命指標來控制材料的使用時間就可減少或避免因腐蝕引起的災難事故發生。

    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難事故的技術途徑。這僅供腐蝕領域同仁們參考，希望我們共同努力，盡快找出更有效的技術途徑和方法，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，中國的科技事業突飛猛進。“兩彈一星”、高峽平湖、南水北調、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的巨大進步，這是無數科技工作者們血汗和智慧的結晶。山高路遠，道阻且長。我們在傳承前賢篳路藍縷的創業勇氣、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，擔當使命，開拓創新，為把我國建設成科技強國、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月畢業于北京航空學院（現為北京航空航天大學）飛機系，同年10日入伍，歷任空軍某研究所技術員、工程師、高級工程師，空軍首席專家，解放軍總裝備部科學技術委員會兼職委員、顧問等職。1995年當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技術重大貢獻獎和香港第三屆何梁何利基金科學與技術進步獎，2003年獲首屆空軍專業技術重大貢獻獎。他先后受聘為空軍工程大學教授，北京航空航天大學、西北工業大學、南京航空航天大學兼職教授。是我國十余家航空工業公司和研究所，在飛機定壽方面的技術顧問及多個科技學會的理事。