Китайский пионер химического лазера

    

    

    В начале 2014 г. стали известны имена лауреатов самой почетной в научных кругах Китая – Государственной премии в области науки и техники. Академик Академии наук Китая Чжан Цуньхао, работающий в Даляньском научно-исследовательском институте физической химии при Академии наук Китая, стал одним из всего лишь двух лауреатов.

 

    86-летний Чжан Цуньхао – известный в Китае специалист в области физической химии. Он положил начало изучению технологии химического лазера в Китае и, начав исследования практически с нуля, добился того, что этот лазер стал играть не последнюю роль в народном хозяйстве и военной области.

 

    Возвращение на Родину

 

    Чжан Цуньхао родился в 1928 г. в Тяньцзине, в 1947 г. он получил ученую степень бакалавра по химической кинетике в Центральном университете, в 1948 г. он отправился в США, где учился сначала в Айовском университете, потом в Мичиганском университете. По плану он должен был возвратиться на Родину после получения докторской степени. Однако в 1950 г., когда он только что получил степень магистра по химической кинетике, вспыхнула Корейская война. Перед лицом напряженных китайско-американских отношений Чжан Цуньхао пришлось снова изменить свой план учебы. В октябре того же года он бросил учебу, покинул США и вернулся в недавно созданный Новый Китай.

 

    Вскоре после возвращения на родину Чжан Цуньхао выпал случайно посетить Даляньский научно-исследовательский институт физической химии. Тогда в Даляне было немало превосходного оборудования мирового уровня. К тому же в Даляне занимались передовыми на то время научно-исследовательскими проектами. Он считал, что это самое подходящее место для реализации своих способностей. 23-летний Чжан Цуньхао решил остаться в Даляне и здесь он вступил на путь серьезных научных исследований.

 

    Чжан Цуньхао не предполагал, что в будущем ему – инженеру-химику по образованию, придется несколько раз сменить профессию и область исследований. И хотя каждый раз направления научной работы до конца не совпадали, он делал все это ради одной цели – удовлетворения потребности государства.

 

 

    Экстракция горючего из газового конденсата

 

    В 1951 г., только что приехав в Далянь, Чжан Цуньхао получил первую научную задачу – экстракция синтетического горючего из газового конденсата. В то время его исследования находились в одном ряду с исследованиями мирового уровня, ничуть не уступая разработкам крупных западных нефтяных компаний. «Тогда американские ученые столкнулись с большими трудностями. Используемый ими катализатор подвергался серьезным разрушениям, а мы нашли катализатор, который в основном не разрушался», – рассказал Чжан Цуньхао. С 1951 по 1958 г. они проводили эксперименты в небольшом и среднем масштабе, сотрудничали с нефтеперерабатывающим заводом, в конце концов им удалось экстрагировать 200 г. горючего из одного кубического метра газа, а США – лишь 50 г.

 

    Именно в это время было обнаружено нефтегазовое месторождение Дацин, расположенное на северо-востоке Китая. В связи с тем, что естественное жидкое топливо имеет преимущества в плане себестоимости производства, изучение синтетического топлива положили под сукно. «В то время мы не испытывали сожаления, но позже думали, что если бы это изучение продолжалось, может быть, удалось бы добиться еще больших успехов», – делился воспоминаниями Чжан Цуньхао. В то время у молодых научных работников не было другого выбора, кроме как оставить в стороне возможность достижения еще более впечатляющих успехов и заняться тем, что больше всего было нужно государству.

 

 

    Изготовление ракетного топлива

 

    В конце 50-х гг. прошлого века напряженная международная ситуация заставила Китай быстро развивать новейшую оборонную технику собственными силами. Чжан Цуньхао в качестве главы испытательской группы оперативно переключился на исследования в области производства ракетного топлива. Для человека, который до этого не видел ни ракеты, ни ракетного двигателя, это была абсолютно новая сфера деятельности.

 

    Однажды Чжан Цуньхао и его коллега – один демобилизованный военнослужащий, проводили на ракетном испытательном стенде опыты по изучению горения, когда случилось неожиданное: в момент открытия клапана огромные языки пламени вырвались наружу, огонь окружил их. Чжан Цуньхао и его коллега, хотя и стояли очень близко, уже не видели друг друга. Чжан Цуньхао вспоминает, что он совсем растерялся, но его коллега продемонстрировал смелость и выдержку, очень быстро закрыл клапан, что позволило им избежать беды.

 

    Чжан Цуньхао понимал опасность этой работы. Но чем опаснее была работа, тем больше он стремился быть впереди. Он сказал: «Очень опасно заниматься работой с ракетным топливом, к тому же оно очень токсично. Аварии не будет только в том случае, если вы вообще ничего не делаете. Я профессионал, со мной в любой момент может произойти подобный инцидент. Если этой работой займутся другие, будет еще опаснее».

 

    В результате многолетних усилий он и его коллеги впервые выдвинули теорию о многослойности пламени и скорости горения твердого ракетного топлива. Эта теория была одобрена американскими учеными даже через 20 лет после ее разработки.

 

 

    Изучение химического лазера с нуля

 

    В 1960 г. увидел свет первый в мире рубиновый лазер. Он имел высокую яркость и не нуждался в большом количестве электроэнергии, поэтому обрел широкие перспективы применения в военной и гражданской областях. Одно время лазер стал горячей темой исследований в мире. В 1973 г. Чжан Цуньхао и его команда перебрались в лабораторию в глухом горном районе и приступили к изучению химического лазера. В этот год ему было 45 лет.

 

    Тема их исследования – сверхзвуковой фтороводородный лазер и сверхзвуковой лазер на молекулах фторида дейтерия. Это серьезное исследование на мировом уровне, в котором интегрируются разные научные принципы. Однако тогда в Китае как раз шла «культурная революция», международный научный обмен и контакты были практически приостановлены, было недостаточно справочных материалов для продолжения исследования, не было никакого оборудования и никаких приборов. Вспоминая те годы, Чжан Цуньхао сказал: «Заниматься лазером было еще труднее, чем заниматься ракетным топливом».

 

    Именно в таких тяжелых условиях Чжан Цуньхао и его команда разработали первый в Китае химический фтороводородный/фтор-дейтериевый лазер, общие характеристики которого достигли мирового передового уровня.

 

    В 80-е гг. прошлого века Чжан Цуньхао, возраст которого приблизился к шестидесяти, поднял еще одну волну в области химических лазеров. В 1979 г. он выдвинул идею о разработке химического кислородно-йодного лазера с более короткой длиной волны излучения. В то время это была самая новейшая тема мировых научных разработок. В 1986 г. в стране была запущена программа развития высокотехнологичных исследований, в которую не были включены исследования в области химического лазера. Но Чжан Цуньхао не сидел сложа руки. Он обратился к ответственным лицам программы и разъяснил важное значение химического лазера для национальной обороны. Он сказал: «Я могу держать пари, что только за счет одной десятой средств на другие проекты, можно разработать лазер с более высокой мощностью».

 

    Благодаря настойчивости Чжан Цуньхао химические лазеры теперь являются первейшим источником прикладных лазеров в Китае, и значительный успех Китая в области химических кислородно-йодных лазеров свидетельствует о правильности избранного им в те годы пути. В 1985 г. он возглавил свою команду, с которой начал разработку первого в мире химического кислородно-йодного лазера, работающего в импульсном режиме, вызванном электроразрядом. Этот лазер лидирует в мире по эффективности и характеристикам. В 1992 г. они разработали первый в Китае химический кислородно-йодный лазер, работающий в непрерывном режиме, общие характеристики которого находятся на передовом мировом уровне.

 

    В этом году, когда Чжан Цуньхао был удостоен государственной награды в области науки и техники, этот ученый, который отдал свою молодость и знания развитию Китая, сказал очень скромно и искренно: «Я считаю, что эта премия принадлежит не мне лично, а нашему коллективу. Если не было бы коллег, я сам ничего не смог бы сделать».