钟掘是我国机械专业领域首位当选为中国工程院院士的女科学家。作为中南大学教授,她几乎每天准时出现在中南大学的实验基地。她虽已88岁,但精神矍铄、充满激情,常常出差、下厂,到全国各地参加学术会议。
钟掘的故事,是一个中国知识分子随祖国发展而成长的故事。她曾获得两项国家科技进步奖一等奖、两项国家科技进步奖二等奖、一项国家技术发明奖二等奖等奖项,以及“全国先进工作者”等荣誉称号。
开启在重工业领域的奋斗生涯还是小学生时,钟掘就背着行李与家人从湖南徒步到重庆,一路上,她饱尝日本侵略带来的苦难,深感只有祖国强大,人民才能安生。她从童年开始就下决心要为国家的强大而努力奋斗,这也成了钟掘毕生的追求。1955年,在北师大女附中求学的钟掘即将毕业。当时,党中央作出优先发展重工业的决策。周恩来总理在报告中指出“重工业是国家工业化的基础”,强调“集中主要力量发展重工业”。
从此,钟掘进入北京钢铁学院冶金机械专业学习,开启了在重工业领域的奋斗生涯。
几十年后的今天,她仍和团队里的年轻人一起迎接新型空天装备、空天运载功能升级带来的新挑战。她努力将占空天装备结构重量60%至80%的超高性能轻合金结构向多尺度形性精准制造推进,创造了国际最大、最轻的大型结构件,为空天往返复用长期服役战略目标的实现提供了基础条件。
重工业这个充满“阳刚之气”的领域,在很多印象中是男性的天下。但钟掘毫不犹豫踏入了这个“硬冷世界”,她是那届北师大女附中300余名毕业生中选择冶金机械专业的两名女生之一。1960年大学毕业后,钟掘被分配到中南矿冶学院(中南大学前身)工作。钟掘的科研工作就从这些具体的技术革新开始。
到了上世纪70年代后期,经济建设迎来高潮,钟掘和同事开始向一个又一个冶金机械方面的大型工程技术难题发起冲击。
上世纪80年代初,武汉钢铁引进日本1700热连轧机特大型工业生产系统。然而,这套号称集各种现代科技于一身的世界功能最强的材料生产装备,在空载试车时就出现重大故障——传动系统非承载面被异常破坏,日方指责是中方使用不当所致。钟掘课题组应邀进行故障诊断,发现设备传动系统内部有一个设计之外的力流,以数倍于设计值的巨大负载在系统内反向传递而导致设备异常损坏。
这一问题的揭示令日方折服,不仅作出赔偿,还修改了相应的软硬件技术。
几十年的教学与科研生涯中,钟掘热衷于在生产线上观察、琢磨。她日益感受到机械工程是一个神秘而又丰富多彩、潜力无穷的世界,是自然科学与人类智慧的美好结合,是不断创造的“人造系统”,是人类生存发展的利器,隐藏了无穷的威力。
在完成中国材料加工生产现代化改造任务的过程中,钟掘发现了奇异现象并总结提出“封闭力流”概念;在完成我国3万吨水压机能力升级的技术改造中,钟掘发现水压机存在巨大附加力矩,导致压机米级直径立柱、近千吨级重梁受损,只有严格控制作业状态能量传递路径和近零运行误差才能规避;在解决高速轧机振动、轧件周期缺陷问题时,钟掘发现不同轧机有不同的机电耦合谐振机理和不同的触发敏感参数关联规律。
随着科技的快速发展,有先进的科技水平和创新能力已成为国家竞争力的重要元素。进入21世纪,钟掘敏锐地认识到,在突飞猛进的科技发展中,机械学科必须有新作为。国家安全的需要是第一位的,航空航天装备的制造能力已从样机研制转为批量生产,而信息产业的落后状态已威胁到国家经济安全,迫切需要突破关键制造技术和装备领域的瓶颈。这是国际竞争中两个重要的战略领域。
当时,我国正在组织制定“国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006—2020年)”,钟掘参加了规划的战略研究。立足国际竞争和我国国情,钟掘重点关注的是如何快速提升我国国防、经济、人民生活安全所需装备的制造能力。
她提出了“极端制造”的概念和内涵,认为要提升重大战略领域的竞争力,必须具备在国际竞争中制胜的极端服役装备制造能力,在此目标牵引下,技术上必须突破极大尺寸、极小尺寸、极端服役能力、极端制造技术等技术要害和难点。
现在,钟掘仍带领团队奋斗在科研一线,聚焦国家最需要的领域,努力攻克一道又一道科学难关。