中國(guó)無人機(jī)之父范緒箕：百年航空人追夢(mèng)七十載

文/廣西·黎淑貞

中國(guó)無人機(jī)之父范緒箕：百年航空人追夢(mèng)七十載

文/廣西·黎淑貞

主持人/石朝陽 人物郵箱：jqshizhaoyang@126.com

他是最早提出研制中國(guó)自制無人機(jī)的科學(xué)家，他師從馮·卡門教授，與錢學(xué)森為同門室友，良師和益友對(duì)他一生產(chǎn)生巨大影響——他就是范緒箕，上海交通大學(xué)原校長(zhǎng)，中國(guó)著名力學(xué)家、航空科學(xué)家。

當(dāng)中國(guó)多種世界先進(jìn)水平“無人機(jī)”集體亮相珠海航展時(shí)，中外媒體紛紛詢問這位中國(guó)“無人機(jī)之父”有何感想，范緒箕感慨道：“這是我一生理想之一，我非常高興地看到理想變成現(xiàn)實(shí)?！?/p>

2013年1月，他百歲壽辰時(shí)，上海交大新聞網(wǎng)曾刊發(fā)《一位“百歲航空人”與交大航空?qǐng)?bào)國(guó)夢(mèng)》，并評(píng)價(jià)范緒箕“自身就是歷史”。他以百歲高齡，見證了中國(guó)航空航天事業(yè)的曲折發(fā)展；“本人即為傳奇”，直到百歲仍在指導(dǎo)博士研究生，“挑戰(zhàn)人類從事科研年齡的極限”；是一部“濃縮的航空航天發(fā)展史書”，也是踐行“航空?qǐng)?bào)國(guó)夢(mèng)”的典范。

與錢學(xué)森五載同門

范緒箕早年便身懷“航空?qǐng)?bào)國(guó)夢(mèng)”。

范緒箕的父親是滿清政府選派的第一批留俄學(xué)生，學(xué)習(xí)鐵路工程，回國(guó)后從事鐵路技術(shù)工作，參加了由俄國(guó)支持的滿洲里—綏芬河鐵路測(cè)量和修建工作，還曾擔(dān)任中東鐵路局局長(zhǎng)、中蘇理事會(huì)理事，是一位正直愛國(guó)的知識(shí)分子。

1914年1月5日出生的范緒箕，童年時(shí)代深受父親影響，知曉國(guó)家富強(qiáng)非科學(xué)技術(shù)發(fā)展不可，讀書尤為發(fā)奮。他7歲入北京崇德中學(xué)附小，9歲即進(jìn)崇德中學(xué)學(xué)習(xí)。

1925年，范緒箕隨家遷往哈爾濱，進(jìn)入哈爾濱工業(yè)大學(xué)俄文預(yù)科班。1929年，他畢業(yè)考入哈爾濱工業(yè)大學(xué)機(jī)械系。當(dāng)時(shí)，這所由俄國(guó)支持開辦的大學(xué)，教材用的是俄文，講課也用的是俄語。

1935年，范緒箕獲得工程科學(xué)學(xué)士學(xué)位。1936年，他便留學(xué)美國(guó)加利福尼亞理工學(xué)院，攻讀機(jī)械和航空工程，第二年獲機(jī)械工程碩士學(xué)位，第三年獲航空工程碩士學(xué)位，1940年在世界著名科學(xué)家馮·卡門指導(dǎo)下獲航空工程博士學(xué)位。

在美留學(xué)的5年，是范緒箕求知的重要時(shí)期。他的導(dǎo)師馮·卡門是上世紀(jì)最杰出的科學(xué)家之一，世界航空科學(xué)泰斗，也是中國(guó)著名科學(xué)家錢學(xué)森的博士導(dǎo)師。范緒箕與錢學(xué)森既是同門，也是室友。

馮·卡門曾開創(chuàng)輝煌興旺的卡門年代，他強(qiáng)調(diào)培養(yǎng)獨(dú)立思考和自己動(dòng)手解決問題的能力，研究工作上強(qiáng)調(diào)理論研究必須聯(lián)系實(shí)驗(yàn)觀察，而且受實(shí)驗(yàn)觀測(cè)指導(dǎo)的原則對(duì)范緒箕起了很大影響和啟發(fā)作用。在美5年，范緒箕眼界大開，知識(shí)面大大拓寬。

在抗日戰(zhàn)爭(zhēng)最艱難的階段，范緒箕回國(guó)了。

當(dāng)他在上海走下船艙，淪陷區(qū)的凄慘更堅(jiān)定了他獻(xiàn)身祖國(guó)科學(xué)事業(yè)的決心。他冒著生命危險(xiǎn)，繞道香港，歷盡千辛萬苦，到當(dāng)時(shí)已西遷遵義的浙江大學(xué)機(jī)械系任副教授。

1942年，范緒箕應(yīng)聘到航空研究院任研究員，次年又到昆明，受聘于清華大學(xué)航空研究所任教授。

為建風(fēng)洞自掏腰包

1945年，范緒箕開始在浙大籌建航空工程系。當(dāng)時(shí)抗戰(zhàn)剛勝利，學(xué)校經(jīng)費(fèi)非常短缺，物質(zhì)條件十分匱乏。

范緒箕認(rèn)為，航空學(xué)科是應(yīng)用性很強(qiáng)的學(xué)科，人才培養(yǎng)離不開實(shí)驗(yàn)設(shè)備。他一面大力聘請(qǐng)專家及技術(shù)員，一面積極籌建實(shí)驗(yàn)設(shè)備。

浙江大學(xué)3英尺低速風(fēng)洞的建造，更是不易。早在美國(guó)留學(xué)時(shí)，范緒箕就被加利福尼亞理工學(xué)院擁有的大型風(fēng)洞深深吸引，明白了風(fēng)洞對(duì)發(fā)展航空科學(xué)的重要性。

無參考樣板，他自行設(shè)計(jì)圖紙，把關(guān)審核；缺少經(jīng)費(fèi)，不能委托工廠建造，他自己出資千方百計(jì)搞材料，發(fā)動(dòng)大家動(dòng)手加工，終于建成這座風(fēng)洞，在航空系教學(xué)中發(fā)揮重要作用。直到前幾年，風(fēng)洞遷到西北工大的部分還在發(fā)揮作用。

浙江大學(xué)航空系從無到有，逐步發(fā)展，在國(guó)內(nèi)高校占有一席之地。

1952年，全國(guó)院系調(diào)整，范緒箕奉命主持中央大學(xué)、交通大學(xué)和浙江大學(xué)三校航空系合并及籌建華東航空學(xué)院工作，范緒箕任校務(wù)委員會(huì)主任兼教務(wù)長(zhǎng)。他重視師資力量培養(yǎng)，重視學(xué)科特別是前沿學(xué)科發(fā)展動(dòng)態(tài)，使教學(xué)工作很快走上正軌。1955年，范緒箕被評(píng)為一級(jí)教授，成為當(dāng)時(shí)我國(guó)航空院校中惟一的一級(jí)教授。

1956年，范緒箕調(diào)任南京航空學(xué)院副院長(zhǎng)，主抓教學(xué)與科研。他從中國(guó)航空教育實(shí)際出發(fā)，在南京航空學(xué)院專業(yè)設(shè)置、師資培養(yǎng)、重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)設(shè)備建設(shè)等關(guān)鍵性問題上，起到重要組織和決策作用。他幾乎忘卻時(shí)間，常常工作到深夜；他深入基層調(diào)查研究，解決問題。

1956年，范緒箕加入中國(guó)共產(chǎn)黨，當(dāng)選為第三屆全國(guó)人民代表大會(huì)代表。他是中國(guó)航空學(xué)會(huì)發(fā)起人之一，曾任第一屆常務(wù)理事；籌建成立江蘇省航空學(xué)會(huì)，擔(dān)任第一屆理事長(zhǎng)。范緒箕在南航工作的20多年間，南京航空航天大學(xué)從最初的中專轉(zhuǎn)制為大學(xué)本科，繼而建設(shè)成為全國(guó)重點(diǎn)大學(xué)。

他先后主持研制了亞、跨、超音速風(fēng)洞和熱應(yīng)力模擬試驗(yàn)設(shè)備，組織建成進(jìn)氣道試驗(yàn)設(shè)備、低壓燃燒試驗(yàn)設(shè)備、三自由度液壓飛行模擬轉(zhuǎn)臺(tái)和大型連續(xù)工作式氣源裝置。這些項(xiàng)目都是與專業(yè)建設(shè)和基礎(chǔ)理論相配套，在南航教學(xué)和科研中發(fā)揮了很大作用。

范緒箕認(rèn)為，一個(gè)航空學(xué)院沒有供教學(xué)實(shí)驗(yàn)和科學(xué)研究的風(fēng)洞設(shè)備不可思議。他積極倡導(dǎo)并主持研制、籌劃建造的風(fēng)洞，先后為中國(guó)航空航天工業(yè)完成一系列重要驗(yàn)證定型工作。

經(jīng)過幾十年發(fā)展，南航風(fēng)洞已完成配套化，成為具備現(xiàn)代化測(cè)試手段的中國(guó)空氣動(dòng)力學(xué)研究試驗(yàn)基地之一，并為中國(guó)航空航天事業(yè)發(fā)揮重大作用。

退休后30年每天工作6小時(shí)

1979年，范緒箕調(diào)上海交通大學(xué)任副校長(zhǎng)，第二年任校長(zhǎng)、校學(xué)術(shù)委員會(huì)主任，1984年起退居二線。他積極推行教育改革，活躍深化了學(xué)校教學(xué)、學(xué)術(shù)工作；提倡對(duì)交叉邊緣學(xué)科研究，組織了跨系的學(xué)科委員會(huì)；重視師資隊(duì)伍建設(shè)，成立了培養(yǎng)師資辦公室，并聯(lián)系安排選送大批優(yōu)秀青年教師、學(xué)生出國(guó)深造；積極發(fā)展同世界各國(guó)的學(xué)術(shù)交流和科技合作，大大推動(dòng)了上海交通大學(xué)的對(duì)外工作。

他擔(dān)任領(lǐng)導(dǎo)職務(wù)的5年，正是上海交通大學(xué)啟動(dòng)高校教育改革的關(guān)鍵時(shí)期，當(dāng)時(shí)的校領(lǐng)導(dǎo)班子以“敢為天下先”氣魄，創(chuàng)造高校改革數(shù)個(gè)第一：第一個(gè)走出國(guó)門開展對(duì)外交流，開啟“中美高等教育交流破冰之旅”；第一個(gè)接受海外捐贈(zèng)建圖書館，開高校引進(jìn)外資先河；率先進(jìn)行學(xué)校內(nèi)部管理改革，建立一批高新尖端學(xué)科……上海交大的改革實(shí)踐和成果，得到鄧小平等中央領(lǐng)導(dǎo)肯定，改革經(jīng)驗(yàn)被寫入全國(guó)人大六屆三次會(huì)議的《政府工作報(bào)告》。

而在辦學(xué)上，范緒箕主張按照學(xué)生愛好和特長(zhǎng)進(jìn)行教學(xué)，提出對(duì)剛?cè)雽W(xué)學(xué)生實(shí)行導(dǎo)師制，發(fā)現(xiàn)學(xué)生愛好和特長(zhǎng)，幫助他們找到最適合的專業(yè)。他還鼓勵(lì)發(fā)展新的跨學(xué)科專業(yè)，推行啟發(fā)式教育。

1983年，范緒箕利用世界銀行貸款，挑選了38位成績(jī)優(yōu)異的交大學(xué)子出國(guó)留學(xué)，并為每位學(xué)生選學(xué)校、選專業(yè)、選導(dǎo)師，這一舉措在當(dāng)時(shí)是突破性的。

后來，被挑選出來的38位“世行生”都學(xué)有所成，成為各自領(lǐng)域的佼佼者，包括微軟亞洲研究院副院長(zhǎng)趙峰、密歇根大學(xué)教授倪軍、現(xiàn)任美國(guó)哥倫比亞大學(xué)機(jī)械工程系主任姚一心等。

1984年，范緒箕退休，作為我國(guó)空氣動(dòng)力學(xué)研究的先導(dǎo)者之一，他對(duì)中國(guó)熱應(yīng)力學(xué)科發(fā)展作出了重要貢獻(xiàn)。當(dāng)時(shí)，盡管已卸去上海交大校長(zhǎng)職務(wù)，但范緒箕卻并未“解甲歸田”。

他把所有精力投入到科研和研究生培養(yǎng)工作中。他說：“職務(wù)上我已經(jīng)退休，但我的工作則剛剛開始?！?/p>

從那時(shí)起的30年來，范緒箕仍每天堅(jiān)持工作6小時(shí)以上。查閱資料，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，撰寫論文，與學(xué)生們討論科研問題，參加活動(dòng)與青年學(xué)子分享自己科研心得……工作讓他快樂、健康、充實(shí)。

72歲時(shí)，范緒箕開始研究航天飛機(jī)的熱防護(hù)系統(tǒng)，在高溫應(yīng)力及斷裂疲勞、振動(dòng)、損傷等領(lǐng)域取得卓越成就；92歲和96歲，他分別完成兩篇高水平論文。而當(dāng)他百歲時(shí)，還在夢(mèng)想著，如何將納米等熱防護(hù)材料技術(shù)應(yīng)用到神舟飛船上。

受國(guó)際同行廣泛關(guān)注

從1962年起，范緒箕一直致力于熱應(yīng)力學(xué)科發(fā)展，主持建成熱應(yīng)力模擬試驗(yàn)設(shè)備，完成了國(guó)家許多重要熱強(qiáng)度實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，開拓了我國(guó)在該學(xué)科研究和應(yīng)用工作。

1979年后，他在上海交通大學(xué)組織成立熱應(yīng)力研究室，致力于熱應(yīng)力設(shè)備研制、熱應(yīng)力問題研究。他指導(dǎo)研究生對(duì)熱應(yīng)力耦合理論、焊接相變問題、熱測(cè)試方法、復(fù)合材料熱應(yīng)力等方面進(jìn)行大量研究，取得一系列成果。他提出的物性測(cè)定方法，被美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)化和技術(shù)研究院出版的《Thermal Expansion of Solids》（固體熱膨脹）采用。

范緒箕還領(lǐng)導(dǎo)研究室完成國(guó)內(nèi)最早的“飛機(jī)風(fēng)擋鳥撞軟體沖擊問題”和“熱結(jié)構(gòu)與熱應(yīng)力研究”等科研任務(wù)，他在航空、教育事業(yè)方面的貢獻(xiàn)和在熱應(yīng)力學(xué)科的成就受到國(guó)際同行的廣泛關(guān)注。

1983年8月，在澳大利亞悉尼舉行的第14屆國(guó)際沖擊波及激波管會(huì)議上，范緒箕應(yīng)邀作“中國(guó)在激波管方面的研究狀況”大會(huì)報(bào)告，他還是該國(guó)際會(huì)議主席團(tuán)成員和特邀顧問，先后應(yīng)邀在澳大利亞國(guó)家航空研究院，美國(guó)麻省理工學(xué)院、明尼蘇達(dá)大學(xué)、普渡大學(xué)和新南威爾士大學(xué)，加拿大曼尼托巴大學(xué)等講學(xué)。

1996年起，范緒箕開始研究航天飛機(jī)熱防護(hù)系統(tǒng)。他在國(guó)內(nèi)率先開展熱應(yīng)力理念和實(shí)驗(yàn)應(yīng)用方面研究，并在高溫應(yīng)力、蠕變、焊接相變及斷裂疲勞、振動(dòng)、損傷等諸多領(lǐng)域取得卓越成就。目前我國(guó)神舟飛船使用的是燒蝕熱防護(hù)，飛船返回地球后返回艙表面看上去像被火燒過一樣，范緒箕夢(mèng)想將納米等熱防護(hù)材料技術(shù)應(yīng)用到神舟飛船上，讓神舟飛船“看起來更美”，而且能夠像航天飛機(jī)一樣往返起降。

研制無人機(jī)“這是我一生的理想”

2012年，珠海舉辦的第九屆中國(guó)航展上，中國(guó)多種世界先進(jìn)水平“無人機(jī)”集體亮相，獲得中外人士廣泛關(guān)注。作為最早提出研制無人機(jī)的科學(xué)家，范緒箕教授再次出現(xiàn)在人們視野。

媒體紛紛詢問這位被稱為中國(guó)“無人機(jī)之父”的科學(xué)家有何感想，范緒箕感慨道：這是我一生理想之一，我非常高興看到理想變成現(xiàn)實(shí)。

范緒箕對(duì)“無人機(jī)”研究從未停步。他的辦公室里，一直陳列著無人靶機(jī)、“殲十”“飛豹”、ARJ21支線飛機(jī)、“天宮一號(hào)”模型，無聲訴說著這位百歲老人的喜悅和牽掛。

早在1958年，范緒箕就提出研制無人駕駛飛機(jī)構(gòu)想，根據(jù)錢學(xué)森的建議，結(jié)合國(guó)家導(dǎo)彈研制計(jì)劃需要來研制靶機(jī)。

靶機(jī)是一種用于打靶訓(xùn)練的專用無人駕駛飛機(jī)，具有造價(jià)低、重量輕、飛行時(shí)不受人體生理?xiàng)l件限制等特點(diǎn)。上世紀(jì)50年代，靶機(jī)在國(guó)外得到迅速發(fā)展，而在我國(guó)還是空白。

在“以任務(wù)帶教學(xué)和實(shí)驗(yàn)室建設(shè)”思想指導(dǎo)下，范緒箕開始著手實(shí)驗(yàn)室建設(shè)。他抽調(diào)人員組織成立研究室，建成亞跨超風(fēng)洞、三軸飛行模擬轉(zhuǎn)臺(tái)等關(guān)鍵實(shí)驗(yàn)設(shè)備，先后研制“南航一號(hào)”拖靶機(jī)和“南航二號(hào)”超音速靶機(jī)，并在此基礎(chǔ)上演變?yōu)椤伴L(zhǎng)空一號(hào)”無人靶機(jī)。

這項(xiàng)工作的開展，不僅鍛煉提高了教師隊(duì)伍，推動(dòng)了南京航空學(xué)院科學(xué)研究的發(fā)展。南航成立無人機(jī)研究所，相繼研制成功的“長(zhǎng)空”系列靶機(jī)滿足了國(guó)防建設(shè)需要。

在當(dāng)時(shí)，為了加快研制靶機(jī)，錢學(xué)森為范緒箕提供了風(fēng)洞圖紙，還提供了一批當(dāng)時(shí)緊缺的鋼板。

謙稱自己是“推磨小驢”

在學(xué)生眼中，范緒箕是“很有親和力的嚴(yán)厲師長(zhǎng)”，他在科研上以認(rèn)真和嚴(yán)謹(jǐn)出名，但對(duì)新思路新方法又總有開放心態(tài)。

生活上，范緒箕又是位很有親和力的朋友。身體好時(shí)，幾乎每年春節(jié)前，都會(huì)請(qǐng)學(xué)生到家里吃飯，親自“買汰燒”；他還傾其所有捐助家庭困難和重病實(shí)驗(yàn)室助手，他說自己“知足常樂”“沒有家累，思維單純”。

回顧自己的百年歲月，范緒箕總是謙虛地把自己喻成“一頭推磨小驢”。范緒箕在不同時(shí)代順應(yīng)歷史要求，勤勤懇懇推動(dòng)自己的磨盤。

兩年多前，100歲的范緒箕教授每天早晨到辦公室的第一件事，就是打開電腦看當(dāng)天科研動(dòng)態(tài)，然后去實(shí)驗(yàn)室做實(shí)驗(yàn)。去年實(shí)驗(yàn)室剛剛購買了一臺(tái)光學(xué)儀器，他還在研究這臺(tái)儀器的光學(xué)性能。

他每天生活很規(guī)律，早晨起床吃面包喝牛奶，晚上回家就自己簡(jiǎn)單做個(gè)湯或蒸條魚，中午吃兩個(gè)包子，加上自己前一晚上做的菜。天冷時(shí)吃個(gè)蘋果，天熱時(shí)加根黃瓜再吃點(diǎn)番茄。晚上看看書、看看電視。

他一直很關(guān)注中國(guó)大飛機(jī)的制造和發(fā)展，曾經(jīng)說：“我們?nèi)缃袢肆?qiáng)了，年輕一代航空人成長(zhǎng)起來，國(guó)力也強(qiáng)了，所以才有了自己制造大飛機(jī)的可能。我們國(guó)家要造自己的客機(jī)，最關(guān)鍵的是發(fā)動(dòng)機(jī)。大型客機(jī)的發(fā)動(dòng)機(jī)非常復(fù)雜，很多航天人為此不斷努力，結(jié)果都未能如愿。光是大飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪葉片的制造就曾是一個(gè)不可能完成的任務(wù)，好在如今我們國(guó)力強(qiáng)盛，科技進(jìn)步，有了攻克這些難題的可能?！?/p>