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“波音之父”成就中国航天之父
——王助与钱学森的师生关系考论

2017-04-02

浙江档案 2017年7期
关键词:钱学森清华大学航空

王助(1893—1965),字禹朋,河北南宫人。他是近代中国航空工业的主要奠基人之一,也是美国波音公司的第一位工程师。2006年4月19日,时任中国国家主席胡锦涛参观美国波音公司总装厂时,波音民用飞机集团总裁艾伦·穆拉利特意向胡主席介绍了王助对波音公司的贡献。有人因此将王助称为“波音之父”。王助晚年认为自己一生最大的骄傲不是为波音公司赢得“第一桶金”,而是培养了中国航天之父钱学森。本文根据从清华大学档案馆、西北工业大学校史馆、加州理工学院档案馆等单位征集到的历史档案和上海交通大学钱学森图书馆馆藏的档案资料,揭示王助与钱学森之间鲜为人知的师生关系。

一、王助传授钱学森飞机设计的方法

王助早年由清政府选派前往英国学习造船技术,于1915年6月22日获得英国达勒姆大学阿姆斯壮工学院机械工程学士学位,随即由北洋政府选派赴美学习航空技术。1916年6月7日,他获得美国麻省理工学院航空工程硕士学位,随后成为波音公司的第一位工程师。王助根据该公司已有的B&W型水上飞机,提出新的设计方案,命名为C型水上飞机(Model C)。1917年7月,美国海军订购50架C型水上飞机,总价575,000美元。这是波音公司的第一笔产品订单。1917年11月,他与巴玉藻、曾诒经、王孝丰结伴回国。1918年至1934年,王助先后担任福州马尾海军飞机工程处副处长、上海海军总司令部飞机处处长、福州马尾海军制造飞机处处长、中国航空公司工程师等职。在马尾工作期间,他参与设计制造了六型水上飞机,还参与设计了世界上独一无二的水上机库。从1918年到1923年,王助在福州马尾海军学校附设的海军飞潜学校参与培养了中国第一批飞机制造专业的毕业生。1934年,他离开中国航空公司,调入军政部航空署(1934年5月改为“航空委员会”)任上校参事。在1934年至1938年间,王助担任中美合资的中央杭州飞机制造厂监理和中方总工程师。

1929年7月,钱学森从北师大附中毕业后,决心走“交通救国”的道路,以优异的成绩考上了被誉为“东方MIT”的交通大学,专业是铁道工程。在1932年“一·二八”事变中,日军凭借空中优势对上海市区狂轰滥炸,给中国军民造成巨大的损失。这使钱学森认识到制空权在现代战争中的重要性,从而树立了“航空救国”的理想。他决定在大学毕业后出国留学,改行做一名飞机设计师,为国防建设贡献绵薄之力。恰逢交通大学开始着手筹备航空科学的教学与研究,钱学森便在四年级时选修了航空工程课程,两学期平均成绩为90分,列选修该课的14人之首。在校期间,他大量阅读关于航空工程技术的书刊,并且在中央航空学校主办的《空军》杂志上先后发表了3篇相关的论文。1934年6月30日,钱学森从交通大学机械工程学院毕业。同年8月,他在中央大学参加清华大学庚子赔款公费留学考试,投考科目是航空机架。

当时王助是清华大学留美公费生航空机架组的主考官,负责专业课的出题和阅卷。钱学森的考试成绩与其他人相比并没有优势,而且数学不及格,但是“航空工程”这门课考了87分的高分。主持招考工作的清华大学理学院院长叶企孙教授注意到钱学森在专业课上的特长,因而破格录取了钱学森。按照清华大学的规定,考取留美公费生须经清华大学安排,在国内的相关单位实习一年,为出国学习做准备。清华大学为钱学森安排王助、钱昌祚(字莘觉)、王士倬三位专家组成指导小组。在赴美留学前,钱学森首先要到位于杭州、南昌、南京、上海的飞机修造厂实习,然后再到清华大学接受王士倬的辅导。因为当时钱学森家在杭州,所以他选择中央杭州飞机制造厂作为主要的实习场所。

1934年11月中旬,钱学森前往中央杭州飞机制造厂拜访王助。王助向钱学森介绍了中国航空工业的现状,并对他的实习路线提出了具体建议。11月15日,钱学森在写给清华大学校长办公处的信中说:“贵处所寄下之《留美公费生管理规程》《出国留学须知》等已于日前接到,当即遵示于次日往谒王禹朋先生。蒙嘱,学森先在中央杭州飞机厂中研习:一面在禹朋先生指导之下练习阅读各种杂志及研究报告并绘制图表;一面在厂中见习飞机制造知识。数月后再赴钱莘觉先生处,往航空委员会所属之各飞机厂见习。惟学森现以家庭关系,一切工作不得不于四星期后开始,实亦不得已之事。禹朋先生亦谓,如能早日到厂则早日到厂。此亦学森所愿也。”[1]

因为父亲钱均夫得了重病,钱学森直到1934年12月9日才前往中央杭州飞机制造厂报到。12月下旬,钱学森致信清华大学校长办公处,汇报他在中央杭州飞机制造厂实习的情况。信中说:“初一星期在厂中各部见习,以了解其全体概况,明了飞机各部机件制造程序及其分配工作办法,尤注意于合装配部,研究每一机件之功用。如是者一星期,随时学习,对飞机制造方法已知其大概。第二星期即开始在各部分别详细学习,自木工部开始,亦已一星期矣。王禹朋先生并在暇时授学森以实际飞机设计之方法及如何阅读工程杂志及试验报告。”[2]1935年2月18日,钱学森在写给清华大学校长办公处的信中说:“至学森在杭州飞机制造厂实习情形,木工部及机工部均已完毕,现在金工部,拟在四月前完毕全部,五月间当赴南昌航空委员会也。”[3]在中央杭州飞机制造厂实习期间,王助教导钱学森要重视工程技术实践和制造工艺等。

1935年6月,钱学森在杭州拜访王助时遇到了实习导师王士倬,由此萌发了去清华大学参观航空风洞的想法,随即得到了王助的支持。6月25日,钱学森在写给清华大学校长办公处的信中说:“日前贵校航空工程教授王士倬先生来杭,亦曾于禹朋先生处会见,谈及风洞设置事,学森现拟北上赴贵校一观其究竟,想与学森将来研究不无帮助。禹朋先生亦以为然,且闻士倬先生暑假亦留校,则更可受教不少矣。”[4]清华大学校长梅贻琦在征求王士倬的意见后同意了钱学森的请求,并表示希望与他面谈。在收到清华大学的回信后,钱学森于7月上旬离开杭州前往北平参观清华大学仍在建设中的风洞,并向王士倬进一步求教。

二、王助推荐钱学森到美国顶尖学府深造

在20世纪30年代,麻省理工学院是美国航空工程领域的顶尖学府。王助、钱昌祚和王士倬都是麻省理工学院的航空工程硕士。王助是该校第二届航空工程硕士毕业生,他的导师就是航空工程系的创始人杰罗姆·汉萨克(Jerome Clarke Hunsaker)。钱学森之所以能够进入麻省理工学院攻读航空工程硕士学位,王助发挥了关键作用。根据清华大学魏宏森教授的研究成果,当时清华大学本来准备安排钱学森前往美国加州的某所大学深造。1934年11月19日,王助就钱学森到中央杭州飞机制造厂实习和赴美留学之事致信清华大学校长梅贻琦,信中说:“学生钱学森,业已接见,嘱其前来敝处研习,予以相当指导,至其到美应入之学校亦已酌定麻省理工大学。”[5]梅贻琦随后在王助的来信上批复:“该生将来入美校即照尊嘱令入麻工。”[6]1935年2月4日,钱学森在写给清华大学校长办公处的信中说:“兹将履历书填就,连同母校成绩单两份及四寸照片寄上,请向美国麻省理工大学接洽入学手续及向教育部领取留学证书。在美学校为指导员王禹朋先生指定,想当早已通知贵处矣。”[7]

1935年春,王助以私人名义致函时任麻省理工学院航空工程系主任的汉萨克,向自己的导师郑重推荐钱学森。4月21日,钱学森在写给清华大学校长办公处的信中说:“前由王助先生以私人资格函询美麻省工科航空系主任Prof. Hunsaker以学森到美就学事,现复函已到。谓最好学森能于六月到美,则可入该校暑期学校补修Introduction to Aeromechanics及Introduction to Airplane Design等科。如此,则在秋季开学后即可入其本科四年,第二年入其研究院,并举前届庚款留美公费生顾光复君为例,谓如此则在第二年暑假时,可以抽暇参观各工厂、各研究所,而不致影响学业。王助先生亦以能如此最宜。不知贵处可否变通办理,允许学森早日出国也,请即示知为盼。”[8]4月29日,麻省理工学院研究生院秘书、注册主任詹姆斯·泰伦(James L. Tryon)致函清华大学,同意接收钱学森来麻省理工学院攻读航空工程硕士学位。因为来不及办理出国手续,钱学森最后没能提前赴美留学。

1934年11月19日王助写给梅贻琦的信 (2)

1934年11月19日王助写给梅贻琦的信 (1)

1934年12月钱学森向清华大学汇报实习情况

1935年8月20日,钱学森乘坐美国“杰克逊总统号”邮轮从上海出发赴美留学。9月3日,他抵达位于美国西海岸的西雅图,随后乘火车前往位于美国东海岸的麻省理工学院。1936年9月3日,钱学森完成硕士毕业论文《边界层研究》。因为受到种族歧视,他当时无法进入美国的飞机制造厂实习,也就无法获得飞机设计的实践经验,于是不得不考虑转向航空科学理论研究。在这种背景下,王助致信钱学森,建议他转到加州理工学院航空与数学系进一步深造,跟随力学大师西奥多·冯·卡门(Theodore von Kármán)攻读博士学位。根据成功大学航空与太空研究所第一任所长赵继昌教授的研究成果,王助曾经专门向冯·卡门推荐过钱学森。在征得冯·卡门的同意后,钱学森于同年10月转入加州理工学院学习。12月18日,钱学森获得麻省理工学院航空工程硕士学位。

三、王助同意钱学森延期回国参加工作

当时庚子赔款留美奖学金只资助每个中国留学生三年。他们享受到学费减免的待遇,并在为期三年的时间里由纽约的中国协会每月发给100美元的生活补助。他们在三年后应该回到中国,接受自己导师安排的工作。在三年期限将满之际,钱学森于1938年6月7日致信清华大学校长办公处,请求延长公费一年。6月8日,冯·卡门也致信清华大学校长梅贻琦,请求延长钱学森的奖学金期限。为了让钱学森学业有成,清华大学同意延长资助钱学森一年。1939年6月9日,钱学森获得加州理工学院航空与数学博士学位。7月5日,清华大学第四次聘任委员会作出决议:聘请钱学森为航空研究所副教授,月薪280元。经过反复权衡,钱学森没有接受清华大学的盛情聘请,选择留在加州理工学院继续工作。

在1937年7月7日全面抗战爆发后,日军逐渐切断了中国航空器材的主要输入渠道,在战争中损失惨重的中国空军却亟待获得装备和物资补充。1939年7月7日,航空委员会航空研究所在成都成立,由航空委员会副主任黄光锐少将兼任所长,由王助担任副所长并负责实际主持工作。航空委员会航空研究所当时的任务是:一方面积极研究急迫需要的航空器材,以求获得替代品或制造方法,以便自行制造;另一方面对所有有关航空器材的科技问题,依据人力和物力的可能,逐步进行系统性的深入研究,以便早日实现自给自足,从而摆脱对外国的依赖。在这种历史背景下,肩负抗战重任的王助自然会想起自己尚未回国的得意门生钱学森。1940年初,王助以导师的身份致信钱学森,殷切希望他早日回国参加航空委员会航空研究所的工作,以履行庚子赔款留美奖学金的义务。不过,王助在信中并没有强迫钱学森必须立即回国。

回国问题让钱学森非常纠结。当时钱学森的同学兼好友马利纳在一幅漫画中画出了钱学森复杂的情绪。在这幅画中,钱学森拿着一枚蛋,一端写着“美国”,另一端写着“中国”。他前后摆弄这枚蛋,看起来心事重重。[9]钱学森最终认为,从长远看,他暂时留在美国工作能够为中国航空事业做出更大的贡献。因此,他决定试着争取在美国多待一年,继续留在加州理工学院工作。钱学森于是请导师冯·卡门帮忙,并且向他出示了王助要求钱学森回国参加航空研究所工作的信件。王助与冯·卡门的关系非常亲密,王助曾经邀请冯·卡门到中国指导航空科研工作。1940年4月20日,冯·卡门致信王助,希望他能够同意钱学森在加州理工学院多待一年,继续在自己的指导下工作。信中说:

亲爱的王上校:

钱博士给我看了你讨论钱是留在美国还是返回中国问题的信。我完全赞同你在信件中所表达的开明观点。我想强调的是,我的目的并非是要阻止钱博士为他的祖国履行义务。然而,正如你所说的,我相信一个人能够以不同的方式有效且忠诚地为他的祖国服务。我感到让钱学森在回中国前在航空科学与航空工程的不同领域从事研究工作,不仅符合钱学森的兴趣,也是中国事业的利益所在。他已经在高速流体力学和结构学领域做了杰出的工作。我们现在正在研究船舶的流体力学问题。我期待我们将搞清楚很多现在还不清楚的问题。我认为这是一个非常重要的项目,而且对你所在的机构来说,有一个深入了解海平面流体力学问题的人也是有益的。

基于这些想法和意见,我建议让钱博士在加州理工学院多待一年。可以确定地说,作为一名合作者,我非常欣赏他的能力和友善的个人品质,但是请相信我,亲爱的王上校,我的建议并不是源于私心。[10]

1940年6月24日,王助致信冯·卡门,同意让钱学森在加州理工学院多工作一年。信中说:

亲爱的冯·卡门教授:

谢谢你4月20日的来信。不过,邮件几天前才收到,一定是邮件在邮寄过程中出现差错。

我完全赞同你的意见:钱博士应该了解航空科学与航空工程不同领域所有尚未解决的问题。我也希望,当他加入我们团队时,他能够在可能出现的任何航空问题上独立开展研究。通俗一点讲,我希望他回来交上一份圆满的答卷,因此,我对他能有幸在你的指导下再工作一年感到高兴。你的建议根本不能被看作是受私心驱使。相反,我确信它应该受到赞赏。[11]

为了感谢王助的通情达理和支持祖国的科研工作,钱学森答应担任航空委员会航空研究所的委托研究员。委托研究员为名誉性质,每月只有少量的研究经费作为电邮之用,如果为研究所工作而有所花费则需另案办理。1940年12月,钱学森把研究成果《高速气流突变之测定》一文寄给航空委员会航空研究所,后被编为该所研究报告第2号。钱学森还对航空委员会航空研究所专任研究员林致平的研究成果《偏心圆管之扭力问题》一文写了一篇评论《对林博士论文的评论》。林致平的研究报告和钱学森的评论共同收录在航空研究所研究报告第1号。由于苏德战争和太平洋战争的先后爆发,钱学森最终没能在抗战期间回到祖国参加航空科研工作。

四、王助与钱学森的师生情谊

王助与钱学森的师生情谊历经风云变幻而不褪色。1946年8月,王助脱离国民党空军,返回中国航空公司担任机航组副主任。1947年5月,他调任中国航空公司总经理主任秘书。7月1日,钱学森乘坐泛美航空公司的飞机离开旧金山回国探亲。9月17日下午6时,钱学森与蒋英在上海沙逊大厦(现和平饭店)举行结婚典礼,同门师弟范绪箕为伴郎。天主教南京总教区总主教于斌担任证婚人。因为蒋英的父亲蒋百里是民国时期著名的军事理论家和军事教育家,而钱学森的父亲钱均夫也是教育界的名人,所以婚礼现场高朋满座。王助当天本来准备参加钱学森的婚礼,不料中国航空公司的一架客机在上海龙华机场突然失火,他必须前往处理,结果未能出席。王助为此抱憾终生。9月27日,钱学森从上海龙华机场乘坐泛美航空公司的飞机先行返回美国。蒋英和王助到机场送行,并分别与钱学森合影留念。1948年12月,王助跟随中国航空公司迁到台湾。1950年初,中国航空公司解散,他便留在台南定居。1955年12月,王助应邀到台湾省立工学院(成功大学的前身)机械系担任兼任教授,开设航空工程课程。1965年3月4日,王助因病在台南去世。

王助一直把钱学森视为自己最得意的学生。王助晚年在成功大学的课堂上经常向学生们讲述他当年招考、指导和推荐钱学森的往事。成功大学航空与太空系首任系主任谢胜己教授回忆说:“虽然我们都知道王助老师早年曾经是美国波音航空公司的总工程师,但是他在上课时却很少提当年在波音工作的情形。当时王老师最常提到的是钱学森教授。……王助老师说,当年‘清华留美奖学金’航空机械的考试是他负责的,考题是他出的,所以放榜后他就召见钱教授,告诉钱教授航空机械在国内发展的现况,并安排钱教授在出国的前一年到几个重点工厂参观和见习,以了解出国研习的方向。另外,王助老师也建议钱教授应到MIT航空研究所就读,因为MIT是很完备的工程学校,可以学很多航空工程学理知识,并且为钱教授写推荐信给他的老师。不仅如此,在钱教授完成硕士学位后,王老师更建议他到加州理工学院(GIT)跟随航空大师von Kármán攻读博士学位。”[12]成功大学造船系首任系主任黄正清教授回忆说:“记得此次谈话时,吾师(王助)曾言及‘钱学森是我们的大师兄,我们是小师弟’,可知老师对钱学森博士在科技研发上的表现赞誉有佳,也期勉我们致力研究、贡献所学。”[13]王助晚年也经常向家人提起钱学森。王助的养子王钟英回忆说:“记得先谊父王助公晚年常在晚饭后与我谈话时,提到钱老先生的才智、气节与成就,令我十分敬佩。先谊父多次提起钱老先生结婚大喜日当天,因中航公司DC-4型客机突然失火,赶往龙华机场处理而未能参加钱老先生结婚大典,引以为憾。”[14]

自1947年9月27日师生惜别后,钱学森虽然与王助天各一方乃至天人两隔,但是从来没有忘记导师的谆谆教诲,并且积极宣传王助对中国航空工业的贡献。1982年11月1日,钱学森致信西北工业大学的姜长英教授,建议他撰写《中国航空航天史》一书,并希望他在书中公正地评价王助。钱学森在信中说:“论史的一个方面是人物的评价,历史功过应有公论。某人负责某项工作,成绩如何?例如王助,您以为如何?我认为王助是很有工作成果的。总之,写史要敢于讲话,不可拘束。”[15]在收到姜长英的回信和王助条目初稿后,钱学森把王助条目初稿的复制件送给国家民航总局顾问华凤翔和国防科工委二十九基地科技部韩志华审阅,请他们帮忙提供关于王助生平事迹的资料。1983年4月18日,钱学森在写给姜长英的信中介绍了自己对王助情况的了解,并且着重指出:“王助先生注重实际,他做我导师期间,常常叫我干实际工作,不能脱离实际。这对我有深刻影响。”[16]钱学森晚年在研究思维科学时曾亲笔写下一份对他一生影响最深的十七位老师的名单。名单中除去他的父母及党和国家领导人毛泽东、周恩来、聂荣臻外,还有十二位他学生时代的老师,其中就有王助。关于王助,钱学森写道:“预备留美,王助——经验设计”。

五、结论

在对钱学森一生影响最深的十二位学生时代的老师中,王助处于承上启下的关键位置。钱学森之所以能够先后实现从铁道工程到航空工程的专业转型、从航空工程到航空理论的学术拓展,继而成长为享誉海内外的航空航天科学家,除了源于时代背景和个人追求外,王助作为中国航空工业的先驱,凭借其高尚的人格魅力、精湛的技术、先进的理念和广泛的人脉,对青年钱学森不仅产生了重要的精神引领作用,而且发挥了不可替代的指导、提携和支持作用。王助教导钱学森重视工程技术实践和制造工艺,这对钱学森日后在工业基础薄弱的中国开创航天事业帮助很大。

第一,王助为钱学森弥补了航空工程技术实践的不足。由于受到专业限制,钱学森在交通大学期间只学习了航空工程技术知识,严重缺乏航空工程技术实践经验。王助恰好拥有丰富的航空工程技术实践经验。王助在中央杭州飞机制造厂对钱学森的悉心指导补上了他最大的短板,为钱学森日后到以重视工程技术实践出名的麻省理工学院深造打下了扎实的基础。

第二,王助为钱学森赴美留学安排了最佳的深造路线。在美国留学期间,钱学森先就读于最擅长航空工程技术实践的麻省理工学院,后就读于最擅长航空科学理论研究的加州理工学院,并且拜“航空航天时代的科学奇才”冯·卡门为师。这一切都离开不开王助的精心安排和大力推荐。

第三,王助为钱学森在美从事理论研究提供了宝贵的支持。清华大学当年选派庚子赔款留美公费生学习航空技术的主要目的就是为抗战服务。在抗日战争如火如荼之时,中国空军急需像钱学森这样的留学生回国工作,解决实际的工程技术问题。如果得不到王助的理解和支持,钱学森也许就无法安心暂时留在美国从事航空与航天理论研究,也许后来就无法取得一系列重要的科学成就。

第四,王助为钱学森开创中国航天事业提供了有益的启示。为了在一穷二白的旧中国发展航空工业,王助强调飞机设计不能与制造工艺相脱节,主张自力更生和技术创新。在抗战期间,他亲自参与研制成多种竹木复合结构的飞机部件。在中国航天事业的初创时期,当钱学森同时面临工业基础薄弱和苏联停止援助这两大难题时,王助当年的经验和教诲就显得尤为珍贵。

参考文献:

[1]钱学森.1934年11月15日致清华大学校长办公处,李明、顾吉环、涂元季编:《钱学森书信补编(第1卷)》,北京:国防工业出版社,2012年,第1页。

[2]钱学森.1934年12月致清华大学校长办公处,李明、顾吉环、涂元季编:《钱学森书信补编(第1卷)》,北京:国防工业出版社,2012年,第3页。

[3]钱学森.1935年2月18日致清华大学校长办公处,李明、顾吉环、涂元季编:《钱学森书信补编(第1卷)》,北京:国防工业出版社,2012年,第5页。

[4]钱学森.1935年6月25日致清华大学校长办公处,李明、顾吉环、涂元季编:《钱学森书信补编(第1卷)》,北京:国防工业出版社,2012年,第16、17页。

[5][6]清华大学档案馆藏:王助.1934年11月19日致梅贻琦。

[7]张现民:《钱学森年谱(上)》,北京:中央文献出版社,2015年,第28页。

[8]钱学森.1935年4月21日致清华大学校长办公处,李明、顾吉环、涂元季编:《钱学森书信补编(第1卷)》,北京:国防工业出版社,2012年,第7、8页。

[9][美]张纯如著,鲁伊译:《蚕丝——钱学森传》,北京:中信出版社,2011年,第99页。

[10]美国加州理工学院档案馆藏:冯·卡门.1940年4月20日致王助。

[11]美国加州理工学院档案馆藏:王助.1940年6月24日致冯·卡门。

[12][13][14]褚晴晖:《王助传记》,台南:国立成功大学博物馆,2010年,第177、178、200页。

[15]上海交通大学钱学森图书馆藏:钱学森.1982年11月1日致姜长英,案卷号:201603310004.

[16]上海交通大学钱学森图书馆藏:钱学森.1983年4月18日致姜长英,案卷号:201603310001.

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