那些年,北洋航空那些事儿1)

2017-09-11杨绍琼

力学与实践 2017年4期

关键词：航空学院工程系工学院

杨绍琼姜楠

(天津大学机械工程学院，天津300350)

那些年,北洋航空那些事儿1)

杨绍琼姜楠2)

(天津大学机械工程学院，天津300350)

基于历史事实,对北洋大学(天津大学前身)航空工程系的发展进行了简要的梳理,并扼要地回顾了那些年,那些事，那些人.从天津大学调出的历史悠久的北洋工学院航空工程学科,把北洋的优良传统带到了北京航空学院,为新中国航空工业体系的建立与教育事业的发展,做出了重要的贡献.

北洋大学，航空工程系，张国藩，陆士嘉，吴自良，周光坰，北京航空学院

题记

2017年5月5日，国人期盼已久的国产大飞机C919在上海首飞成功.作者谨以梳理国内院校中最早成立的北洋大学航空工程系的发展历史纪念之.

1 “实事求是”校训

创建自1895年10月2日的北洋大学(天津大学前身)，是中国第一所现代大学.1914年，赵天麟(字君达，1886—1938)校长在总结北洋大学近20年办学经验的基础上，提出了“实事求是”的校训，以之教导学生，并传承至今[1].图1是天津大学为迎接建校九十年校庆时，请茅以升(字唐臣，1896—1989)老校长题写的校训书法.

2 中国第一台飞机发动机

1920年，北洋大学开始进入专办工科时期(1920年6月—1937年7月)，并更名为北洋工学院.此后，一度被停办的机械工程学门 (后改为学系)恢复，形成“机械工程学系、矿业工程学系和土木工程学系”三系鼎力的办学格局.

图1 茅以升老校长书写的校训“实事求是”立轴书法

1933年12月24日，当时的国民政府军政部航空署运抵北洋工学院一架德国制造的福克(FOCKWULF)飞机(图2)，要求北洋工学院研究仿制.1934年1月，北洋工学院机械工程系教授兼材料实验室主任邓曰谟(号舒菴，1896—1983)团队接受了该架飞机的发动机的研制任务，开始仿制这架一星型五缸汽油教练机(发动机).

图2 《北洋周刊》报道1933年12月24日“国民政府军军政部航空署拨借飞机运抵北洋”和1934年4月27日“邓曰谟团队试制飞机(发动机)成功”

为了完成好仿制飞机的任务，1934年，北洋工学院成立了“国立北洋工学院飞机工程研究会”，下设“空气动力静力学组、内燃机学组、飞机制造学组、飞机场建筑学组和飞行术学组”等 5个研究组[2].该“飞机工程研究会”吸收本校教员参加，并开始进行飞机研制工作；同时，在机械工程系四年级学生中开设了“飞机工程”课程.

根据当年北洋工学院的财力、物力和人力，飞机发动机的试制极其艰辛.在 “万能教授”邓曰谟组织和亲自参与下，北洋工学院教员们采用铝合金轻金属试制(图3).当时主要困难在于：第一，材料强度不够；第二，活塞上有裂纹；第三，表面上有凹坑[3].经过三个月反复努力，试验好几百次，邓曰谟亲自动手冶炼，最后终于达到强度要求标准.然后逐一制造零件，在原机器上逐步替换进行试验，最后整个发动机上的零件都换成仿制的，发动机在马力、转速和稳定性方面的试验结果完全成功，达到了德机的水平，是年1934年4月27日(图2).在仿制飞机发动机过程中需要经费，当时北洋工学院李书田院长找到天津中国银行经理卞白眉借了3000银元，而其余经费都是邓曰谟家庭资助的.这是我国自行研制成功的第一颗飞机的“心脏”[4]，开中国航空发动机制造之先河.

图3 邓曰谟及其团队研制的我国第一台飞机发动机部分零件[4]

3 中国首个“航空工程系”

1934年暑假，北洋工学院在机械工程系中增设一个航空(特别)组，学制4年.1935年9月，北洋工学院正式增设航空工程系，学制定为4年.聘请当时尚在德国的秦大钧(1900—1987，后为台湾成功大学创校校长)为系主任[5].当时国内，除去航空技术教学机构属于军事部门外，北京清华大学、上海交通大学均在机械系设立航空机械组.南京中央大学设立有特别机械班，招收工科学生进修航空工程课程.而不称为“系”.故，正式创办航空工程系者，北洋为先[67].首届共招收学生12人，系内教师除航空工程系主任秦大钧(讲授空气动力学等)外，还有李锦安(讲授航空发动机及仪表设备等)、张国藩(字铁屏，1905—1975，讲授流体力学及物理等，后任天津大学校长[8])、邓曰谟(讲授材料学等)等，助教有张凤岗(见附录：北洋航空系历届师生名录(1934—1950)).是年，即筹办航空系工程实验室，其中有飞机发动机实验室及飞机构造工程陈列馆(见图4).另外，北洋工学院航空工程系还向欧洲国家订购了一座小型教学风洞.1937年夏，风洞的电动机运抵天津.“七七事变”前，寄存英租界.遗憾的是“七七事变”爆发后风洞落入敌手、未能安装使用，后来也未询到下落[6-7].

图4 建于1935年的北洋大学飞机实验室(图片来自天津大学校史博物馆)

1937年 “七七事变”爆发后，北洋工学院被迫西迁，经历西安临时大学工学院时期，后与其他工学院一起联合组建西北联合大学，而“航空工程系”亦从原来北洋工学院机械工程系的航空机械组独立出来，成为当时西北工学院八系之一.在校师生、设备及教学组织归属于西北工学院，而成为西北工学院航空工程系之前身[6].因当时其他院校均无航空系，故此时航空系毕业的学生文凭上仅加注 “北洋大学航空系”[5].当时，聘有罗明燏(1905—1987，系主任，讲授飞机及结构学等，后任华南工学院首任院长)、张创 (号海曼，讲授航空发动机及发动机力学等)、张国藩 (讲授空气动力学及流体力学等)等教授，助教有杜鸿年和谭振华 (北洋工学院航空系首届毕业生)等.而北洋工学院本址校内实验室及其设备都损失殆尽，当时已无试验设备可言，且原有教授星散.

4 北洋航空系杰出校友及名师

吴自良 (1917—2008，“两弹一星”元勋,图 5) 1939年从当时内迁至陕西省城固县的西北工学院航空工程系毕业.

戴昌晖(1919—2005，空气动力学家和航空教育家)，1939年西北工学院航空工程系毕业，长期从事空气动力学和飞行力学的教学、科学研究和实验设备的建设工作，对我国风洞设计和空气动力学实验研究作出了杰出贡献，是实验空气动力学的奠基人之一.

图5 “两弹一星”元勋吴自良(图片来自天津大学校史博物馆)

王洪星(1915—)，1940年西北工学院航空工程系毕业，后赴美国空军基地进修学习；回国后接受时任北洋工学院院长李书田聘任，担任机械系和航空系副教授，曾任北洋航空系主任；后参与创建北京航空学院，是建校元老之一.

荆广生 (1917—，固体力学学科创建人和教育家)，1941年毕业于西北工学院航空工程系，早年从事航空工程事业，在飞机设计和固体力学等方面具有很深的造诣.解放后，肩负行政领导和教学科研工作，为祖国的力学教育事业作出了贡献.

张桂联(1918—2015，著名航空教育家、飞行力学学科的开创者和飞机设计奠基人之一)，1941年西北工学院航空工程系毕业.他也是北京航空学院建校元老之一，曾对我国自行设计的第一架喷气教练机的设计工作进行指导，以后又指导多种型号飞机的研制工作.

吴云书(1918—)，1942年毕业于西北工学院航空工程系.北京航空学院建校元老之一.后赴美国进修实习，归国后回到母校西北工学院任副教授，后晋升为教授.

马恩春 (1917—2000)，1942年毕业于西北工学院航空工程系.后被派往美国康维尔及波音公司实习，并在密歇根大学研究院学习.解放前夕经吴云书介绍回母校应聘为副教授，讲授空气动力学等.后调入北京航空学院参加学院的创建工作.

黄克累 (1919—2006)，1942年毕业于西北工学院航空工程系.曾任北洋大学、北京工业学院副教授；后任北京航空学院副教授、教授，中国力学学会一般力学专业委员会主任委员，北京市力学学会副理事长.长期从事一般力学的教学与研究，指导了多体系统动力学及非线性振动理论方面的研究工作.

周光坰 (1919—，著名流体力学家，力学教育家)，1943年毕业于西北工学院航空工程系，受业于张国藩教授.长期从事流体力学、空气动力学和多相流体力学的教学和科研工作.在创建国内流体力学实验室与推动薄弱分支学科，如湍流、多相流体力学和非牛顿流体力学等的发展中作出了贡献.1944年，周光坰任教四川大学时协助创建了该校的航空工程系.1953年获美国明尼苏达大学航空工程系博士学位，后历任北京大学数学力学系副教授、教授并参与了北京大学力学专业的创建工作；后任北京大学力学与工程科学系教授，并兼任该系首任系主任；中国航空学会第1,2,3届理事和空气动力学专业委员会委员；中国力学学会流体力学专业委员会第1,2届主任委员；中国空气动力学学会副会长；国务院学位委员会力学评议组成员；全国自然科学名词审定委员会力学组成员；曾任《力学学报》与《应用数学与力学》期刊编委.

叶逢培、张承煦、张开敏等1944年从西北工学院航空工程系毕业后留校任教，后调入北京航空学院.

1945年8月，抗战胜利.北洋大学于当年10月22日复校.

1946年，张国藩应聘为刚复校的北洋大学教授，同时兼任航空工程系主任.同年7月，著名流体力学家陆士嘉(夫妇)回国北上，也被北洋大学“爱才校长”李书田从天津港 “劫持”到北洋大学航空工程系(和土木工程系)任教.一年后，因清华大学钱伟长教授催促及其母亲身体原因，陆士嘉(1911—1986，原名陆秀珍，世界流体力学权威普朗特教授唯一的女学生，中国首个空气动力学专业的主要奠基者之一)回到北平 (今北京)并进入清华大学航空系，后任北京航空学院建校筹备委员会委员，首任空气动力学教研室主任.

1949年，新中国成立.

俞公沼(1927—)，1950年北洋大学航空系毕业后留校任教，后转入北京航空学院任飞机设计系教授.

高镇同(1928—，结构疲劳专家，航空教育家，中国科学院院士)，1950年毕业于北洋大学航空系.毕业后先在清华大学任助教，后调入北京航空学院工作，主讲“材料力学”、“塑性力学”等课程，同时担任材料力学实验室主任.他负责自行设计和研制出我国第一台光弹性仪，第一个电阻应变片.

图6 1950年6月北洋航空系教师与毕业班学生合影(背景为天津市长沙路50号)

图7 北洋大学航空工程系杰出校友和名师

5 北洋航空系调入清华大学、北京航空学院

1951年3月全国高等学校对国内大学原有的航空工程系、科作了初步调整：北洋大学、清华大学、西北工学院及厦门大学的航空系，合并成立清华大学航空工程学院(图8)；同年9月22日，北洋大学与河北工学院合并，更名为天津大学.相应年级的学生和教师也合并去了清华大学，三年级结束后学生们便提前毕业参加到新中国航空工业的建设中去了.

1952年10月25日，在清华航空工程学院和四川大学、北京工业学院 (今北京理工大学)、云南大学航空系合并的基础上，新中国创建了一所新型的航空高等学府——北京航空学院(图9).

图8 1951年5月5日,北洋大学航空系迁至清华大学文件.(图片来自天津大学校史博物馆)

图9 1985年6月，组建北航的原八院校航空系科领队合影.(左起：厦门大学航空工程系林士谔、中央工专航空工程科张锡圣、华北大学工学院(后更名为北京工业学院)王俊奎、清华大学航空工程系沈元、云南大学航空工程系王绍曾、西北工学院航空工程系吴云书、四川大学航空系赵世诚(时四川大学航空系领队为饶国璋，但饶已去世，故赵世诚代之)、北洋大学航空系王洪星)