——记南京航空航天大学航天学院副院长王海涛

　　本刊记者  范佳乐
　　
　

　
　　21世纪是追求质量的世纪，质量是新世纪的主题。在现代化大工业生产中，为了保证产品和工程的质量，需要不断发展检测技术，提高检测的精度和准确性。随着工业化进程的不断加深，能够不损坏被检测物体内部结构或使用性能就完成检测的无损检测技术应用范围越来越广，涉及冶金、机械、石油、化工、航空、航天等多个领域。无损检测是工业检测领域中的一个分支，也是工业发展必不可少的有效工具，在一定程度上反映了一个国家的工业发展水平。
　　包括无损检测在内的我国检测事业的发展，离不开该行业内的企业对检测技术的推广，更离不开走在检测技术最前沿的科研工作者的研究。其中，院校教授作为科研领域的中坚力量，大多一生献身于检测事业却不为人所知，南京航空航天大学航天学院副院长王海涛教授便是这样一位深耕检测技术的默默耕耘者。
　　

开创性的光电检测工作

　　王海涛在检测技术领域做出了许多创新性成果。他早期主要从事光电检测工作的研究，1998年获得马普奖学金资助，在德国慕尼黑马普地外物理研究所工作期间，参与红外、远红外传感器阵列的研制及其测试系统等的设计，完成了其性能参数的测试，最终成功应用到以一架改装的波音747SP飞机为平台的、工作在13000米的同温层红外天文台（SOFIA）上，从而能够更清晰地观测和研究各种天文现象；在德国维尔兹堡大学医学院学习、工作期间，他提出的用光纤位移传感器测量牙位移、用PVDF做传感器测量牙咬力，为维尔兹堡大学医学院的Richt教授开展牙齿咀嚼过程的研究提供了实验方法和手段。回国后，其相关工作获得了中国科学院回国留学生基金资助，研究成果获得了2003年吉林省科技厅优秀成果奖。
　　在中国科学院读博和工作期间，他主要的研究方向是天文光学信息处理、天文光干涉，以及光学综合孔径高分辨率成像技术。在光学高分辨率成像研究方面，王海涛在国内做了开创性的工作，他主持的一项原“863”项目“光学综合孔径技术的研究”，将核心成果“光学综合孔径望远镜阵的光束组合器”以论文形式发表在《光学学报》上。这是国内在光学综合孔径研究方面的第一篇高水平的学术论文，被引用几十次，成为《光学学报》、《中国激光》、Optical Engineering等国内外专业杂志的审稿人。他主持的中国科学院项目“大视场快速高分辨率光学综合孔径成像的关键技术研究”，提出了一种可用于高分辨率遥感卫星的大视场快速高分辨率光学综合孔径成像的方法，该方法的关键包含光学综合孔径技术的即时UV覆盖的孔径优化关键技术、子孔径之间共面的检测和微位移传感以及控制关键技术、实现大视场的光学设计关键技术。对该技术的研究可以为实现视场达到1.86度，提供0.4米或以上分辨率的快速高分辨率成像的遥感卫星提供技术支持，为我国实现大视场高分辨率对地观测提供了一条有效的途径。
　　2004年，王海涛进入南京航空航天大学，在科研方向上继续向检测领域拓展。2010年10月，他被委以重任，被派遣到中国商飞上海飞机设计研究院（简称上飞院）挂职，任飞行试验部副部长。由于当时新组建的中国商飞技术人员非常缺乏，两个型号中ARJ-700在取证试飞，C919在研制，王海涛在上飞院挂实职，主持C919试飞研制工作。在飞机的研制过程中，试飞是整个型号研发、研制、取证的重要环节，检测飞机能否在各种严酷的环境下满足适航条件所规定的各项指标。当时，王海涛对于航空领域的相关测试技术接触的并不多，陡然主持国产大飞机的试飞研制工作，压力可想而知。“要把工作做好，基本功先要扎实。我当时每天除了睡觉，其余时间都在研究试飞工作和消化技术资料，可以说，即使是晚上睡觉，只要眼睛一睁开就是试飞工作和试飞科目的安排以及之间的相互关联。”王海涛补充说，“一个月的时间，我从初中开始就一直保持不变的300度镜片现在增加了200度，而我本人并没有意识到，为此有两次险些发生意外。”尽管付出了双眼视力下降400度的代价，但能够亲身参与到大飞机的试飞研制中，收获不言而喻。
　　

紧随无损检测发展前沿

　　如果材料内部结构异常或存在缺陷，就会引起热、声、光、电、磁等反应的变化。“无损检测”就是指在不损坏被检测物体内部结构或使用性能的前提下，以物理或化学方法为手段，借助现代化的技术和设备器材，检测物体内部或表面的物理性能、状态特性及内部结构，检查物质内部是否存在不连续性（缺陷），从而判断被检测物体是否合格，进而评价其适用性。
　　脉冲电涡流是一种新发展起来的无损检测方法，其丰富的频率信息拓宽了常规电磁检测方法，从而拓宽了电磁无损检测的研究和应用。英国纽卡斯尔大学田贵云教授研究团队是当时国际上脉冲电涡流研究最好的，王海涛主持江苏省科技厅产学研项目“脉冲电磁无损成像检测技术研究与实现”时，与田贵云团队合作，借鉴其已经取得的针对多层隐藏缺陷数值仿真模型研究基础和成果，采用脉冲涡流技术和先进的信号处理技术，对多层结构隐藏缺陷进行定量化检测与评估以及推广应用研究，研发完成可应用于石化、电力等行业使用且必须定期检查检测的锅炉压力容器、管道的腐蚀状况在役检测的脉冲电涡流无损检测技术系统，该研究成果获得2012年南京市科技进步奖二等奖，为该技术的推广应用和进一步的产业化打下坚实的基础。
　　与此同时，王海涛一直致力于将无损检测技术运用到基础性设施如高铁中，为国民经济发展作出新的贡献。随着现行高铁行车密度的增加、运行速度的提高和重载货运线路载重量的增加，钢轨发生故障和损伤的概率大增，对传统的钢轨损伤检测技术和结构状态监测能力带来了挑战。2010年，王海涛主持江苏省自然基金项目“基于多传感器信息融合的高速铁路钢轨健康监测技术研究”，提出了基于电磁检测和视觉的多传感器信息融合检测方法，探寻了一种钢轨的高效无损检测新方法，为我国铁路运输高速化的安全提供了保障。
　　2012年和2015年，他分别获得了科技部国际合作项目和质检公益项目的支持，开展了激光超声高分辨率的测量和非接触测量的研究，其中的高温非接触测量技术的研究成果正尝试在高温锅炉在线不停车无损检测中应用。
　　

闭门造车不如互通有无

　　工业测试领域包含多个方向，近年来，王海涛带领的团队在电磁、超声、激光超声、相控阵无损检测方面的深入研究，获得了国内外的认可，分别于2015年和2016年作为主要研究单位获得国家自然科学基金重大仪器专项和科技部重大仪器专项的资助。2017年，以王海涛研究团队工作为主成功申报工信部“高速载运设施无损检测监控技术”重点实验室，王海涛还牵头组建了江苏省仪器仪表学会无损检测仪器专业委员会。
　　王海涛不是闭门造车的人，他深知学术讨论、互通有无的重要性，十分重视与国内外专家学者的沟通、交流。作为远东无损检测新技术论坛这一国际上有影响的专业会议技术委员会副主席、专题主席，从2008年开始，王海涛就代表南京航空航天大学与江苏省特种设备安全监督检验研究院等其他单位每年举办无损检测新技术论坛，参加该会议的代表为来自国内外高校、研究机构及应用单位的专家，人数超过600人，多的时候近900人参会。
　　2016年，受德国慕尼黑召开的第19届世界无损检测大会的邀请，王海涛分别担任激光超声和非接触无损检测两个专题主席，推动了激光超声和非接触无损检测技术的国际交流。世界无损检测大会每4年举办一次，由国际无损检测委员会（ICNDT）主办，涉及到新能源、石油化工、基础工业、建筑、承压设备及交通等多个行业，被誉为无损检测界的“奥林匹克”大会。
　　对于王海涛来说，或许这些学术活动会压缩一定的科研时间，但教学都可以相长，更何况高水平的学术交流。他深信，与其闭门造车，不如互通有无。至于科研时间，他甘愿从休息时间中去挤。既然选择了这条道路，即便荆棘遍地，也不改初心。
　　
　　
专家简介：
　　
　　王海涛，南京航空航天大学航天学院副院长、教授、博士生导师，中国计量学会理事，江苏省仪器仪表学会常务理事，工信部“高速载运设施无损检测监控技术”重点实验室副主任，第10～15届远东无损检测新技术论坛技术委员会副主席，江苏省、福建省、重庆市科技厅科研项目及奖励评审专家，《光学学报》、《仪器仪表学报》、Optics letter、NDT&E international等10多家中外学术期刊的审稿人，2017年被《仪器仪表学报》评为杰出审稿人。
　　早期从事光电检测工作的研究，在光学高分辨率成像研究方面在国内做了开创性的工作，曾主持C919试飞研制工作，现在主要研究方向为无损检测技术。目前指导硕士研究生9名，博士研究生4名，已毕业研究生65名，发表学术论文150余篇，其中被三大索引检索的有50余篇。先后承担或主持原“863”项目1项、国家科技部国际合作项目1项、国家自然科学基金重大仪器专项子项目1项、科技支撑计划子项目1项，国家质检总局科技项目1项，中国科学院留学生回国择优基金项目1项、江苏省科技厅项目3项、中英合作项目1项、国家外专局重点项目1项。