那些年,北洋航空那些事兒1)

楊紹瓊 姜 楠

(天津大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院，天津300350)

那些年,北洋航空那些事兒1)

楊紹瓊 姜 楠2)

(天津大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院，天津300350)

基于歷史事實(shí),對(duì)北洋大學(xué)(天津大學(xué)前身)航空工程系的發(fā)展進(jìn)行了簡要的梳理,并扼要地回顧了那些年,那些事，那些人.從天津大學(xué)調(diào)出的歷史悠久的北洋工學(xué)院航空工程學(xué)科,把北洋的優(yōu)良傳統(tǒng)帶到了北京航空學(xué)院,為新中國航空工業(yè)體系的建立與教育事業(yè)的發(fā)展,做出了重要的貢獻(xiàn).

北洋大學(xué)，航空工程系，張國藩，陸士嘉，吳自良，周光坰，北京航空學(xué)院

題記

2017年5月5日，國人期盼已久的國產(chǎn)大飛機(jī)C919在上海首飛成功.作者謹(jǐn)以梳理國內(nèi)院校中最早成立的北洋大學(xué)航空工程系的發(fā)展歷史紀(jì)念之.

1 “實(shí)事求是”校訓(xùn)

創(chuàng)建自1895年10月2日的北洋大學(xué)(天津大學(xué)前身)，是中國第一所現(xiàn)代大學(xué).1914年，趙天麟(字君達(dá)，1886—1938)校長在總結(jié)北洋大學(xué)近20年辦學(xué)經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，提出了“實(shí)事求是”的校訓(xùn)，以之教導(dǎo)學(xué)生，并傳承至今[1].圖1是天津大學(xué)為迎接建校九十年校慶時(shí)，請(qǐng)茅以升(字唐臣，1896—1989)老校長題寫的校訓(xùn)書法.

2 中國第一臺(tái)飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)

1920年，北洋大學(xué)開始進(jìn)入專辦工科時(shí)期(1920年6月—1937年7月)，并更名為北洋工學(xué)院.此后，一度被停辦的機(jī)械工程學(xué)門 (后改為學(xué)系)恢復(fù)，形成“機(jī)械工程學(xué)系、礦業(yè)工程學(xué)系和土木工程學(xué)系”三系鼎力的辦學(xué)格局.

圖1 茅以升老校長書寫的校訓(xùn)“實(shí)事求是”立軸書法

1933年12月24日，當(dāng)時(shí)的國民政府軍政部航空署運(yùn)抵北洋工學(xué)院一架德國制造的?？?FOCKWULF)飛機(jī)(圖2)，要求北洋工學(xué)院研究仿制.1934年1月，北洋工學(xué)院機(jī)械工程系教授兼材料實(shí)驗(yàn)室主任鄧曰謨(號(hào)舒菴，1896—1983)團(tuán)隊(duì)接受了該架飛機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)的研制任務(wù)，開始仿制這架一星型五缸汽油教練機(jī)(發(fā)動(dòng)機(jī)).

圖2 《北洋周刊》報(bào)道1933年12月24日“國民政府軍軍政部航空署撥借飛機(jī)運(yùn)抵北洋”和1934年4月27日“鄧曰謨團(tuán)隊(duì)試制飛機(jī)(發(fā)動(dòng)機(jī))成功”

為了完成好仿制飛機(jī)的任務(wù)，1934年，北洋工學(xué)院成立了“國立北洋工學(xué)院飛機(jī)工程研究會(huì)”，下設(shè)“空氣動(dòng)力靜力學(xué)組、內(nèi)燃機(jī)學(xué)組、飛機(jī)制造學(xué)組、飛機(jī)場建筑學(xué)組和飛行術(shù)學(xué)組”等 5個(gè)研究組[2].該“飛機(jī)工程研究會(huì)”吸收本校教員參加，并開始進(jìn)行飛機(jī)研制工作；同時(shí)，在機(jī)械工程系四年級(jí)學(xué)生中開設(shè)了“飛機(jī)工程”課程.

根據(jù)當(dāng)年北洋工學(xué)院的財(cái)力、物力和人力，飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的試制極其艱辛.在 “萬能教授”鄧曰謨組織和親自參與下，北洋工學(xué)院教員們采用鋁合金輕金屬試制(圖3).當(dāng)時(shí)主要困難在于：第一，材料強(qiáng)度不夠；第二，活塞上有裂紋；第三，表面上有凹坑[3].經(jīng)過三個(gè)月反復(fù)努力，試驗(yàn)好幾百次，鄧曰謨親自動(dòng)手冶煉，最后終于達(dá)到強(qiáng)度要求標(biāo)準(zhǔn).然后逐一制造零件，在原機(jī)器上逐步替換進(jìn)行試驗(yàn)，最后整個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)上的零件都換成仿制的，發(fā)動(dòng)機(jī)在馬力、轉(zhuǎn)速和穩(wěn)定性方面的試驗(yàn)結(jié)果完全成功，達(dá)到了德機(jī)的水平，是年1934年4月27日(圖2).在仿制飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)過程中需要經(jīng)費(fèi)，當(dāng)時(shí)北洋工學(xué)院李書田院長找到天津中國銀行經(jīng)理卞白眉借了3000銀元，而其余經(jīng)費(fèi)都是鄧曰謨家庭資助的.這是我國自行研制成功的第一顆飛機(jī)的“心臟”[4]，開中國航空發(fā)動(dòng)機(jī)制造之先河.

圖3 鄧曰謨及其團(tuán)隊(duì)研制的我國第一臺(tái)飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)部分零件[4]

3 中國首個(gè)“航空工程系”

1934年暑假，北洋工學(xué)院在機(jī)械工程系中增設(shè)一個(gè)航空(特別)組，學(xué)制4年.1935年9月，北洋工學(xué)院正式增設(shè)航空工程系，學(xué)制定為4年.聘請(qǐng)當(dāng)時(shí)尚在德國的秦大鈞(1900—1987，后為臺(tái)灣成功大學(xué)創(chuàng)校校長)為系主任[5].當(dāng)時(shí)國內(nèi)，除去航空技術(shù)教學(xué)機(jī)構(gòu)屬于軍事部門外，北京清華大學(xué)、上海交通大學(xué)均在機(jī)械系設(shè)立航空機(jī)械組.南京中央大學(xué)設(shè)立有特別機(jī)械班，招收工科學(xué)生進(jìn)修航空工程課程.而不稱為“系”.故，正式創(chuàng)辦航空工程系者，北洋為先[67].首屆共招收學(xué)生12人，系內(nèi)教師除航空工程系主任秦大鈞(講授空氣動(dòng)力學(xué)等)外，還有李錦安(講授航空發(fā)動(dòng)機(jī)及儀表設(shè)備等)、張國藩(字鐵屏，1905—1975，講授流體力學(xué)及物理等，后任天津大學(xué)校長[8])、鄧曰謨(講授材料學(xué)等)等，助教有張鳳崗(見附錄：北洋航空系歷屆師生名錄(1934—1950)).是年，即籌辦航空系工程實(shí)驗(yàn)室，其中有飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)驗(yàn)室及飛機(jī)構(gòu)造工程陳列館(見圖4).另外，北洋工學(xué)院航空工程系還向歐洲國家訂購了一座小型教學(xué)風(fēng)洞.1937年夏，風(fēng)洞的電動(dòng)機(jī)運(yùn)抵天津.“七七事變”前，寄存英租界.遺憾的是“七七事變”爆發(fā)后風(fēng)洞落入敵手、未能安裝使用，后來也未詢到下落[6-7].

圖4 建于1935年的北洋大學(xué)飛機(jī)實(shí)驗(yàn)室(圖片來自天津大學(xué)校史博物館)

1937年 “七七事變”爆發(fā)后，北洋工學(xué)院被迫西遷，經(jīng)歷西安臨時(shí)大學(xué)工學(xué)院時(shí)期，后與其他工學(xué)院一起聯(lián)合組建西北聯(lián)合大學(xué)，而“航空工程系”亦從原來北洋工學(xué)院機(jī)械工程系的航空機(jī)械組獨(dú)立出來，成為當(dāng)時(shí)西北工學(xué)院八系之一.在校師生、設(shè)備及教學(xué)組織歸屬于西北工學(xué)院，而成為西北工學(xué)院航空工程系之前身[6].因當(dāng)時(shí)其他院校均無航空系，故此時(shí)航空系畢業(yè)的學(xué)生文憑上僅加注 “北洋大學(xué)航空系”[5].當(dāng)時(shí)，聘有羅明燏(1905—1987，系主任，講授飛機(jī)及結(jié)構(gòu)學(xué)等，后任華南工學(xué)院首任院長)、張創(chuàng) (號(hào)海曼，講授航空發(fā)動(dòng)機(jī)及發(fā)動(dòng)機(jī)力學(xué)等)、張國藩 (講授空氣動(dòng)力學(xué)及流體力學(xué)等)等教授，助教有杜鴻年和譚振華 (北洋工學(xué)院航空系首屆畢業(yè)生)等.而北洋工學(xué)院本址校內(nèi)實(shí)驗(yàn)室及其設(shè)備都損失殆盡，當(dāng)時(shí)已無試驗(yàn)設(shè)備可言，且原有教授星散.

4 北洋航空系杰出校友及名師

吳自良 (1917—2008，“兩彈一星”元?jiǎng)?圖 5) 1939年從當(dāng)時(shí)內(nèi)遷至陜西省城固縣的西北工學(xué)院航空工程系畢業(yè).

戴昌暉(1919—2005，空氣動(dòng)力學(xué)家和航空教育家)，1939年西北工學(xué)院航空工程系畢業(yè)，長期從事空氣動(dòng)力學(xué)和飛行力學(xué)的教學(xué)、科學(xué)研究和實(shí)驗(yàn)設(shè)備的建設(shè)工作，對(duì)我國風(fēng)洞設(shè)計(jì)和空氣動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn)研究作出了杰出貢獻(xiàn)，是實(shí)驗(yàn)空氣動(dòng)力學(xué)的奠基人之一.

圖5 “兩彈一星”元?jiǎng)讌亲粤?圖片來自天津大學(xué)校史博物館)

王洪星(1915—)，1940年西北工學(xué)院航空工程系畢業(yè)，后赴美國空軍基地進(jìn)修學(xué)習(xí)；回國后接受時(shí)任北洋工學(xué)院院長李書田聘任，擔(dān)任機(jī)械系和航空系副教授，曾任北洋航空系主任；后參與創(chuàng)建北京航空學(xué)院，是建校元老之一.

荊廣生 (1917—，固體力學(xué)學(xué)科創(chuàng)建人和教育家)，1941年畢業(yè)于西北工學(xué)院航空工程系，早年從事航空工程事業(yè)，在飛機(jī)設(shè)計(jì)和固體力學(xué)等方面具有很深的造詣.解放后，肩負(fù)行政領(lǐng)導(dǎo)和教學(xué)科研工作，為祖國的力學(xué)教育事業(yè)作出了貢獻(xiàn).

張桂聯(lián)(1918—2015，著名航空教育家、飛行力學(xué)學(xué)科的開創(chuàng)者和飛機(jī)設(shè)計(jì)奠基人之一)，1941年西北工學(xué)院航空工程系畢業(yè).他也是北京航空學(xué)院建校元老之一，曾對(duì)我國自行設(shè)計(jì)的第一架噴氣教練機(jī)的設(shè)計(jì)工作進(jìn)行指導(dǎo)，以后又指導(dǎo)多種型號(hào)飛機(jī)的研制工作.

吳云書(1918—)，1942年畢業(yè)于西北工學(xué)院航空工程系.北京航空學(xué)院建校元老之一.后赴美國進(jìn)修實(shí)習(xí)，歸國后回到母校西北工學(xué)院任副教授，后晉升為教授.

馬恩春 (1917—2000)，1942年畢業(yè)于西北工學(xué)院航空工程系.后被派往美國康維爾及波音公司實(shí)習(xí)，并在密歇根大學(xué)研究院學(xué)習(xí).解放前夕經(jīng)吳云書介紹回母校應(yīng)聘為副教授，講授空氣動(dòng)力學(xué)等.后調(diào)入北京航空學(xué)院參加學(xué)院的創(chuàng)建工作.

黃克累 (1919—2006)，1942年畢業(yè)于西北工學(xué)院航空工程系.曾任北洋大學(xué)、北京工業(yè)學(xué)院副教授；后任北京航空學(xué)院副教授、教授，中國力學(xué)學(xué)會(huì)一般力學(xué)專業(yè)委員會(huì)主任委員，北京市力學(xué)學(xué)會(huì)副理事長.長期從事一般力學(xué)的教學(xué)與研究，指導(dǎo)了多體系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)及非線性振動(dòng)理論方面的研究工作.

周光坰 (1919—，著名流體力學(xué)家，力學(xué)教育家)，1943年畢業(yè)于西北工學(xué)院航空工程系，受業(yè)于張國藩教授.長期從事流體力學(xué)、空氣動(dòng)力學(xué)和多相流體力學(xué)的教學(xué)和科研工作.在創(chuàng)建國內(nèi)流體力學(xué)實(shí)驗(yàn)室與推動(dòng)薄弱分支學(xué)科，如湍流、多相流體力學(xué)和非牛頓流體力學(xué)等的發(fā)展中作出了貢獻(xiàn).1944年，周光坰任教四川大學(xué)時(shí)協(xié)助創(chuàng)建了該校的航空工程系.1953年獲美國明尼蘇達(dá)大學(xué)航空工程系博士學(xué)位，后歷任北京大學(xué)數(shù)學(xué)力學(xué)系副教授、教授并參與了北京大學(xué)力學(xué)專業(yè)的創(chuàng)建工作；后任北京大學(xué)力學(xué)與工程科學(xué)系教授，并兼任該系首任系主任；中國航空學(xué)會(huì)第1,2,3屆理事和空氣動(dòng)力學(xué)專業(yè)委員會(huì)委員；中國力學(xué)學(xué)會(huì)流體力學(xué)專業(yè)委員會(huì)第1,2屆主任委員；中國空氣動(dòng)力學(xué)學(xué)會(huì)副會(huì)長；國務(wù)院學(xué)位委員會(huì)力學(xué)評(píng)議組成員；全國自然科學(xué)名詞審定委員會(huì)力學(xué)組成員；曾任《力學(xué)學(xué)報(bào)》與《應(yīng)用數(shù)學(xué)與力學(xué)》期刊編委.

葉逢培、張承煦、張開敏等1944年從西北工學(xué)院航空工程系畢業(yè)后留校任教，后調(diào)入北京航空學(xué)院.

1945年8月，抗戰(zhàn)勝利.北洋大學(xué)于當(dāng)年10月22日復(fù)校.

1946年，張國藩應(yīng)聘為剛復(fù)校的北洋大學(xué)教授，同時(shí)兼任航空工程系主任.同年7月，著名流體力學(xué)家陸士嘉(夫婦)回國北上，也被北洋大學(xué)“愛才校長”李書田從天津港 “劫持”到北洋大學(xué)航空工程系(和土木工程系)任教.一年后，因清華大學(xué)錢偉長教授催促及其母親身體原因，陸士嘉(1911—1986，原名陸秀珍，世界流體力學(xué)權(quán)威普朗特教授唯一的女學(xué)生，中國首個(gè)空氣動(dòng)力學(xué)專業(yè)的主要奠基者之一)回到北平 (今北京)并進(jìn)入清華大學(xué)航空系，后任北京航空學(xué)院建?；I備委員會(huì)委員，首任空氣動(dòng)力學(xué)教研室主任.

1949年，新中國成立.

俞公沼(1927—)，1950年北洋大學(xué)航空系畢業(yè)后留校任教，后轉(zhuǎn)入北京航空學(xué)院任飛機(jī)設(shè)計(jì)系教授.

高鎮(zhèn)同(1928—，結(jié)構(gòu)疲勞專家，航空教育家，中國科學(xué)院院士)，1950年畢業(yè)于北洋大學(xué)航空系.畢業(yè)后先在清華大學(xué)任助教，后調(diào)入北京航空學(xué)院工作，主講“材料力學(xué)”、“塑性力學(xué)”等課程，同時(shí)擔(dān)任材料力學(xué)實(shí)驗(yàn)室主任.他負(fù)責(zé)自行設(shè)計(jì)和研制出我國第一臺(tái)光彈性儀，第一個(gè)電阻應(yīng)變片.

圖6 1950年6月北洋航空系教師與畢業(yè)班學(xué)生合影(背景為天津市長沙路50號(hào))

圖7 北洋大學(xué)航空工程系杰出校友和名師

5 北洋航空系調(diào)入清華大學(xué)、北京航空學(xué)院

1951年3月全國高等學(xué)校對(duì)國內(nèi)大學(xué)原有的航空工程系、科作了初步調(diào)整：北洋大學(xué)、清華大學(xué)、西北工學(xué)院及廈門大學(xué)的航空系，合并成立清華大學(xué)航空工程學(xué)院(圖8)；同年9月22日，北洋大學(xué)與河北工學(xué)院合并，更名為天津大學(xué).相應(yīng)年級(jí)的學(xué)生和教師也合并去了清華大學(xué)，三年級(jí)結(jié)束后學(xué)生們便提前畢業(yè)參加到新中國航空工業(yè)的建設(shè)中去了.

1952年10月25日，在清華航空工程學(xué)院和四川大學(xué)、北京工業(yè)學(xué)院 (今北京理工大學(xué))、云南大學(xué)航空系合并的基礎(chǔ)上，新中國創(chuàng)建了一所新型的航空高等學(xué)府——北京航空學(xué)院(圖9).

圖8 1951年5月5日,北洋大學(xué)航空系遷至清華大學(xué)文件.(圖片來自天津大學(xué)校史博物館)

圖9 1985年6月，組建北航的原八院校航空系科領(lǐng)隊(duì)合影.(左起：廈門大學(xué)航空工程系林士諤、中央工專航空工程科張錫圣、華北大學(xué)工學(xué)院(后更名為北京工業(yè)學(xué)院)王俊奎、清華大學(xué)航空工程系沈元、云南大學(xué)航空工程系王紹曾、西北工學(xué)院航空工程系吳云書、四川大學(xué)航空系趙世誠(時(shí)四川大學(xué)航空系領(lǐng)隊(duì)為饒國璋，但饒已去世，故趙世誠代之)、北洋大學(xué)航空系王洪星)

6 小結(jié)

本文基于史實(shí)，對(duì)北洋大學(xué)航空工程系的發(fā)展進(jìn)行了簡要的梳理，并扼要地回顧了那些年，北洋大學(xué)航空系那些事兒，那些人.從天津大學(xué)調(diào)出的歷史悠久的北洋工學(xué)院航空工程學(xué)科，把北洋大學(xué)的優(yōu)良傳統(tǒng)帶到了北京航空學(xué)院，為新中國航空工業(yè)體系的建立與教育事業(yè)的發(fā)展，做出了重要的貢獻(xiàn).

致謝本文撰寫過程中得到了王振東先生的指導(dǎo)；部分歷史資料來自天津大學(xué)檔案館，感謝韓寶志館長的幫助；部分照片來自天津大學(xué)校史博物館.

1北洋大學(xué)—天津大學(xué)校史 (第一卷)(1895.10-1949.1).天津:天津大學(xué)出版社，1990

2魏勵(lì)勇.記北洋工學(xué)院機(jī)械系特別機(jī)械組.航空史研究,1994, (3):54-55

3鄧曰謨.記我國第一臺(tái)飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的試制，留住記憶——北洋大學(xué)校友回憶錄.天津大學(xué)出版社，2010

4孫亮.“萬能教授”鄧曰謨——聽鄧?yán)仔Ｓ阎v述父親鄧曰謨的故事，我們從北洋走來——北洋大學(xué)校友口述錄.天津大學(xué)出版社，2015

5俞公沼.記北洋大學(xué)的航空工程系，留住記憶——北洋大學(xué)校友回憶錄.天津大學(xué)出版社，2010

6戴昌暉.前國立北洋工學(xué)院航空工程系概況回憶.航空史研究，1994,(3):53

7中國航空工業(yè)史編修辦公室. 中國近代航空工業(yè)史 (1909—1949).航空工業(yè)出版社,2013

8姜楠，夏振炎，王振東.張國藩教授及其對(duì)流體力學(xué)的研究.力學(xué)與實(shí)踐，2007,39(3):84-87

9俞公沼.師資雄厚的北洋航空系，我們從北洋走來——北洋大學(xué)校友口述錄.天津大學(xué)出版社，2015

10薊門煙樹望北航，八校聚首譜華章(http://sepe.buaa.edu.cn/ xygk/xyls/bhgs/64550.htm)

附錄：北洋航空系歷屆師生名錄(1934—1950)

附錄：北洋航空系歷屆師生名錄(1934—1950)(續(xù))

V11

：A

10.6052/1000-0879-17-198

本文于2017–05–31收到.

1)國家自然科學(xué)基金資助項(xiàng)目(11332006,11572221).

2)E-mail:nanj@tju.edu.cn

楊紹瓊,姜楠.那些年,北洋航空那些事兒.力學(xué)與實(shí)踐,2017,39(4):421-426

Yang Shaoqiong,Jiang Nan.The history of aeronautics in Peiyang University.Mechanics in Engineering,2017,39(4): 421-426