楊茗
上天、入地、下海,一直是人類永恒不懈的追求。近年來,我國各類艦船接二連三地下水,如下餃子般令人眼花繚亂。這些成就離不開我國船舶界科研工作者數(shù)十年的艱苦探索,而何友聲作為我國船舶原理研究的開拓者和奠基人,無疑是其中最杰出的一位。
力排眾議斷疑案
1976年,我國浙江沿海的輪船在航行時屢屢發(fā)生船尾劇烈振動的怪現(xiàn)象,往往輪船開航?jīng)]多久,隔艙壁就被震出了裂縫,嚴(yán)重威脅航行安全。更奇怪的是,當(dāng)船員們匆忙采取加固措施后,振動反而愈演愈烈。
事關(guān)國計民生,必須盡快解決,有關(guān)部門立即組織起全國的船舶專家到現(xiàn)場把脈問診。其實,不止在中國,當(dāng)時世界范圍內(nèi)船速提升,很多國家的船舶都存在不同程度的尾振現(xiàn)象。一番討論后,多數(shù)專家都認(rèn)為事故原因在于船身過于單薄,而船機功率又過大。然而,坐在會場一角的一位中年人卻感到事有蹊蹺,他目不轉(zhuǎn)睛地盯著面前的測試數(shù)據(jù),陷入了沉思。
這位中年人名叫何友聲,是上海交通大學(xué)的教授。早在二十年前,年僅25歲的他就以一篇題為《辛氏法的端點修正》的論文名震造船界。建國初期,我國各行各業(yè)都向蘇聯(lián)學(xué)習(xí),造船業(yè)亦不例外。然而,在船型面積計算方面,蘇聯(lián)教材中采用的梯形法精度有限,而另一種辛氏法又異常繁瑣,很難用于實際生產(chǎn)。踏上工作崗位不久的何友聲充滿了“明知山有虎,偏向虎山行”的創(chuàng)新精神,經(jīng)過日復(fù)一日的思索和推演,他終于找到一種簡單的修正方法。這是中國人第一次在國際造船界提出自己的計算方法,它直觀明了又十分精確,在造船界產(chǎn)生巨大影響,后來被收入各種教科書及設(shè)計手冊中。
時間來到1976年,船尾振動分析會上,何友聲放下手中的測試數(shù)據(jù),說:“各位同志剛才說的都很有道理,不過,我個人認(rèn)為,這個問題主要還是由螺旋槳空泡激振力導(dǎo)致的?!笨张??這是咋回事兒?何友聲所說的空泡,其實就是氣泡。如果我們將一個玻璃瓶扔進(jìn)水中,由于瓶子比水運動速度快得多,瓶子周圍的水壓會突然降低,形成大量空泡,這些空泡時生時滅,隨之產(chǎn)生強大的沖擊波,最終導(dǎo)致玻璃瓶破裂。機智的皮皮蝦就深諳此理,它在捕食的時候高速揮舞強壯有力的“小拳拳”,產(chǎn)生大量空泡來擊暈獵物。不過,對于螺旋槳而言,空泡帶來的更多是危害,一些船只僅半年就要換一次螺旋槳葉片。
當(dāng)時空泡研究在我國方興未艾,不少專家認(rèn)為何友聲的觀點不可思議。何友聲據(jù)理力爭,將最新的空泡激振力研究成果介紹給大家,這才使人信服。人們按照他的意見對船尾采取了改善措施,果然降低了船尾的振動。
師從大師學(xué)力學(xué)
在解決輪船的尾振問題后,何友聲愈發(fā)感到深入研究這一問題的迫切性,后來他成功開拓了螺旋槳激振力等四個嶄新的研究領(lǐng)域,取得了諸多成果,使我國船舶設(shè)計和水下兵器的理論研究飛速發(fā)展。1995年,何友聲眾望所歸地當(dāng)選為中國工程院院士。
常言道:“名師出高徒”,教出何友聲這位“高徒”的正是一批力學(xué)大師們。
1957年,鑒于國內(nèi)力學(xué)人才奇缺,中科院力學(xué)研究所和清華大學(xué)聯(lián)合創(chuàng)辦了力學(xué)研究班。作為優(yōu)秀的青年教師,何友聲幸運地成為力學(xué)研究班的首屆學(xué)員,主修流體力學(xué)??汕f別小看這個班,它的班主任是錢學(xué)森,副班主任是錢偉長,班委則是郭永懷等專家教授。對于搞科研的人來說,這些學(xué)者無疑是萬眾追捧的明星,每當(dāng)開課時,教室里總會擠得水泄不通,甚至連陸士嘉也常來蹭課。何友聲自然十分珍惜難得的學(xué)習(xí)機會。
當(dāng)時并沒有教材,所有老師都用自己的講義授課,講的也都是國際力學(xué)界最前沿的內(nèi)容。他們總能將高深的理論講解得簡單透徹,清晰的物理概念、簡潔的數(shù)學(xué)表達(dá),讓何友聲覺得聽課簡直是一種享受。給何友聲上流體力學(xué)概論課的是郭永懷,有一次,他在講授黏性流動的邊界條件時,問道:“大家知道如何測得壁面上的速度嗎?”學(xué)員們立刻七嘴八舌討論起來,過了一會兒,郭永懷一邊在黑板上畫了一幅越靠近壁面測點值越離散的圖,一邊笑道:“壁面上的速度其實是測不到的,只能趨近?!边@種平等討論的姿態(tài)和提問式的傳授方式讓何友聲印象十分深刻,此后幾十年一直受用。
除了理論知識,同樣讓何友聲受用的還有大師們的科學(xué)精神與家國情懷。有一次過年,何友聲作為學(xué)員代表到錢學(xué)森家中慰問,看到錢學(xué)森家中簡樸的陳設(shè),他疑惑地問:“錢老師,您在美國待了二十多年,已經(jīng)有了很高的地位和榮譽,為什么還要回國呢?”錢學(xué)森說:“我早就想回來了,我要為自己的祖國服務(wù)。我們中國人要有志氣,我不斷做最尖端、最難的研究,就是要證明我們中國人并不比外國人差?!焙斡崖暵犃T深受觸動。
在力學(xué)研究班學(xué)習(xí)兩年后,何友聲重新回到了上海交通大學(xué),他謹(jǐn)記大師們的教誨,學(xué)習(xí)他們的教學(xué)方法,將所學(xué)傳授給學(xué)生。他還仿照力學(xué)研究班的形式,成立了我國第一個船舶力學(xué)討論班,為船舶領(lǐng)域培養(yǎng)了大批優(yōu)秀人才。錢學(xué)森曾稱贊他“誠力學(xué)班佼佼者也”!
愛運動的“雜家”
除了搞科研、忙教學(xué),何友聲這位“佼佼者”還是個名副其實的體育發(fā)燒友。
何友聲曾在大連工學(xué)院工作過一段時間,在那里,他癡迷于滑冰,為此摔了不少跟頭。他甚至還迷上了在冬天洗冷水澡,認(rèn)為這樣可以保持充沛的精力,提高科研工作的效率。
到了晚年,何友聲十分鐘愛足球運動,可由于身體患病,醫(yī)生禁止他跑跑跳跳,只允許每天傍晚慢走幾十分鐘。有一天,他的“足球癮”又上來了,便將醫(yī)囑拋到九霄云外,瞞著家人偷偷溜到足球場上去了。不料,學(xué)生們看他上了年紀(jì),壓根不愿意和他踢。何友聲回到家,很快就心生一計。當(dāng)夜晚甫一降臨,他再次跑到了足球場,由于天黑,別人看不見他的白發(fā),通過這樣“瞞天過海”的方式他才終于踢到了足球。
在結(jié)束酣暢淋漓的運動之后,何友聲總喜歡讀上幾頁雜書,從史籍到科幻、武俠無所不包,以至于朋友們都笑稱他是“雜家”。其實,何友聲深受錢學(xué)森的影響,錢學(xué)森于園林、繪畫、音樂無所不通,這使他大為折服,此后也一直踐行“采諸家之長”的精神。
何友聲在船舶領(lǐng)域奮斗了近半個世紀(jì),所獲榮譽不計其數(shù),每次面對榮譽時,他都會說:“我將依舊在教學(xué)與研究園地里耕耘,這是我畢生追求的目標(biāo)?!?018年1月17日,愛科研、愛教學(xué)、愛運動的何友聲走了。如今,成千上萬的船舶工作者依舊奮戰(zhàn)在他一生耕耘的領(lǐng)域,沿著他開拓的研究方向,為我國的海洋事業(yè)添磚加瓦!
(本文轉(zhuǎn)自科普中國網(wǎng))