范緒箕“自身就是歷史”,因為他以百歲的高齡,見證了中國航空航天事業(yè)的曲折發(fā)展;范緒箕“本人即為傳奇”,因為時至今日他還在指導(dǎo)博士研究生,“挑戰(zhàn)人類從事科研年齡的極限”;范緒箕是“濃縮的航空航天發(fā)展史書”,因為他是交通大學(xué)踐行航空報國夢的典范。
在2012年的第九屆中國國際航空航天博覽會上,中國多種世界先進水平的“無人機”集體亮相,獲得中外人士的廣泛關(guān)注。作為最早提出研制無人機的科學(xué)家,上海交通大學(xué)原校長、著名力學(xué)家和航空教育家、“百歲航空人”范緒箕教授,與交通大學(xué)的航空航天學(xué)科發(fā)展歷程,一起再次展示在人們視野中。
中國空天事業(yè)的搖籃
對中國航空航天事業(yè)發(fā)展略有了解的人都知道,交通大學(xué)的名字與中國的航空航天事業(yè)是如此緊密地聯(lián)系在一起。被譽為“中國航天之父”的人民科學(xué)家錢學(xué)森,是交通大學(xué)機械工程系1934屆校友。站在錢學(xué)森等老一輩科學(xué)家的肩膀上,中國航天事業(yè)正如日中天地發(fā)展,中國人得以仰望頭頂那片更加遼闊的星空。
交通大學(xué)還享有“中國航空航天事業(yè)搖籃”的美譽。交通大學(xué)校長孫科1930年就開始籌設(shè)航空工程教育規(guī)劃,1931年在機械工程學(xué)院開設(shè)了航空工程課程,當(dāng)時在校的錢學(xué)森便選修了該課程,撰寫發(fā)表了6篇關(guān)于航空、火箭方面的論文,畢業(yè)后順利考取清華留美航空專業(yè)留學(xué)生。1934年國家國防設(shè)計委員會指定資助交大在機械工程學(xué)院添設(shè)航空工程門(系),交大成為國內(nèi)開展高等航空工程教育最早的大學(xué)之一。交通大學(xué)航空系在創(chuàng)建初期,克服了許多困難,建成了1個試驗室和4個實習(xí)室,通過捐贈等各種方式擁了3架戰(zhàn)斗機、8座發(fā)動機、一個煙風(fēng)洞和全套飛機零件儀表,試驗設(shè)備在當(dāng)時可謂齊全。1952年時已有1架運輸機、1架教練機、3架驅(qū)逐機、10多臺發(fā)動機,還有風(fēng)洞試驗室等。相對齊全的試驗設(shè)備為交大進行航空工程教育奠定了堅實的物質(zhì)基礎(chǔ),也為當(dāng)時交大航空教育水平位居國內(nèi)前列提供了必備條件,使交通大學(xué)成為當(dāng)時國內(nèi)航空工程教育規(guī)模最大的學(xué)校之一。
1936年,12名從交通大學(xué)航空門畢業(yè)的學(xué)生成為了中國最早的一批航空工程人才。1942年8月交通大學(xué)正式成立航空工程系,曹鶴蓀、季文美、王宏基先后擔(dān)任系主任。至1952年院系調(diào)整之際,交通大學(xué)航空工程專業(yè)已經(jīng)走出了169名畢業(yè)生,他們中間有1936年畢業(yè)生原航空部副部長徐昌裕、臺灣中央研究院院士葉玄,1937年畢業(yè)生殲八飛機總設(shè)計師黃志千,1939年畢業(yè)生原西工大副校長王培生、中國科學(xué)院院士談鎬生,1940年畢業(yè)生中國工程院院士杜慶華,1942年畢業(yè)生中國科學(xué)院院士卞蔭貴,1946年畢業(yè)生中國科學(xué)院外籍院士吳耀祖、中國科學(xué)院院士莊逢甘,1951年畢業(yè)生中國工程院院士屠基達,中國科學(xué)院、中國工程院兩院院士顧誦芬等。他們作為交通大學(xué)早期培養(yǎng)的航空航天事業(yè)人才,為祖國的航空航天事業(yè)做出了巨大貢獻。
2004年版《中國大百科全書》“航天航空卷”共收錄我國航空人物傳記57人,其中有錢學(xué)森、季文美、曹鶴蓀、顧誦芬等15位交大校友,超過總數(shù)1/4,為國內(nèi)大學(xué)之最。中國研制成功的第一架軍用飛機、第一枚火箭、第一枚導(dǎo)彈、第一顆人造地球衛(wèi)星、第一顆原子彈等中國航空航天史上的諸多“第一”,就誕生在這些杰出校友手中。
投身航空教育事業(yè)
錢學(xué)森留學(xué)美國期間,師從杰出航空科學(xué)家馮·卡門教授,范緒箕是錢學(xué)森的同門。良師和益友對范緒箕的一生產(chǎn)生了巨大的影響,讓他堅定了航空救國的志向,也學(xué)到了很多先進的研究方法和理論。
1945年,范緒箕在浙大開始籌建航空工程系。當(dāng)時抗戰(zhàn)剛勝利,學(xué)校經(jīng)費非常短缺,物質(zhì)條件十分匱乏。范緒箕認為,航空學(xué)科是應(yīng)用性很強的學(xué)科,人才培養(yǎng)離不開實驗設(shè)備。他作為系主任,一面大力聘請專家及技術(shù)員,一面積極籌建實驗設(shè)備。浙江大學(xué)3英尺低速風(fēng)洞的建造更是不易:無參考樣板,范緒箕就自行設(shè)計圖紙,親自把關(guān)審核;缺少經(jīng)費,不能委托工廠建造,他就自己出資千方百計搞材料,發(fā)動大家自己動手加工,終于建成這座風(fēng)洞,在航空系教學(xué)中發(fā)揮了重要作用。浙江大學(xué)航空系從無到有,逐步發(fā)展,在國內(nèi)高校中占有一席之地。
1952年,全國院系調(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)院的工作,擔(dān)任校務(wù)委員會主任兼教務(wù)長。他重視師資力量的培養(yǎng),重視學(xué)科、特別是前沿學(xué)科的發(fā)展動態(tài),使教學(xué)工作很快走上了正軌。1955年,范緒箕被評為一級教授,成為當(dāng)時我國航空院校中唯一的一級教授。
1956年,范緒箕調(diào)任南京航空學(xué)院副院長,主抓教學(xué)與科研工作。他從中國航空教育的實際出發(fā),在南京航空學(xué)院的專業(yè)設(shè)置、師資培養(yǎng)、重點實驗設(shè)備建設(shè)等關(guān)鍵性問題上,都起到了重要的組織和決策作用。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)制成為大學(xué)本科,繼而建設(shè)成為全國重點大學(xué)。
推動高校教育改革
1979年,范緒箕調(diào)任上海交通大學(xué)副校長,第二年任校長。他擔(dān)任領(lǐng)導(dǎo)職位的五年,正是上海交通大學(xué)啟動高校教育改革的關(guān)鍵時期,當(dāng)時的校領(lǐng)導(dǎo)班子以“敢為天下先”的氣魄,創(chuàng)造了高校改革中的數(shù)個第一:第一個走出國門開展對外交流開啟了“中美高等教育交流的破冰之旅”,第一個接受海外捐贈建圖書館開高校引進外資先河,率先進行學(xué)校內(nèi)部管理改革、建立了一批高新尖端學(xué)科……交大的改革實踐和成果,得到了鄧小平等中央領(lǐng)導(dǎo)的肯定,改革經(jīng)驗被寫入全國人大六屆三次會議的《政府工作報告》。
在辦學(xué)上,范緒箕鼓勵發(fā)展新的跨學(xué)科專業(yè),推行啟發(fā)式教育,主張按照學(xué)生的愛好和特長進行教學(xué),提出對剛?cè)雽W(xué)的學(xué)生實行導(dǎo)師制,發(fā)現(xiàn)學(xué)生的愛好和特長,幫助他們找到最適合的專業(yè)。
1983年,范緒箕利用世界銀行貸款,挑選了38位成績優(yōu)異的交大學(xué)子出國留學(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)時是突破性的。38位“世行生”日后都學(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趙峰,密西根大學(xué)倪軍教授,現(xiàn)任美國哥倫比亞大學(xué)機械工程系系主任姚一心等。
范緒箕在改革開放初期,率領(lǐng)上海交通大學(xué)敢為人先,啟動了中國高等教育波瀾壯闊的改革。
百歲不輟科學(xué)研究
1958年范緒箕就提出了研制無人駕駛飛機的構(gòu)想,根據(jù)錢學(xué)森的建議,結(jié)合國家導(dǎo)彈研制計劃的需要來研制靶機。靶機是一種用于打靶訓(xùn)練的專用無人駕駛飛機,50年代靶機在國外得到迅速發(fā)展,而在我國還是空白。在“以任務(wù)帶教學(xué)和實驗室建設(shè)”思想指導(dǎo)下,范緒箕開始著手實驗室建設(shè),他親自抽調(diào)人員組織成立研究室,建成了亞跨超風(fēng)洞、三軸飛行模擬轉(zhuǎn)臺等關(guān)鍵實驗設(shè)備,先后研制了“南航一號”拖靶機和“南航二號”超音速靶機,并在此基礎(chǔ)上演變?yōu)椤伴L空一號”無人靶機。為了加快研制靶機,錢學(xué)森為他們提供了風(fēng)洞圖紙,還提供一批當(dāng)時緊缺的鋼板。這項工作的開展,不僅鍛煉提高了教師隊伍,而且推動了南京航空學(xué)院科學(xué)研究的發(fā)展。南京航空學(xué)院成立了無人機研究所,相繼研制成功的“長空”系列靶機滿足了國防建設(shè)的需要。2012年中國珠海航展上,中國的各種無人機吸引了全世界的目光,眾多媒體蜂擁而至,紛紛詢問這位最早提出中國“無人機構(gòu)想”的科學(xué)家有何感想,范緒箕感慨地回答:這是我一生的理想之一,我非常高興地看到理想在變成現(xiàn)實。
范緒箕對科學(xué)技術(shù)的發(fā)展趨勢具有獨特的觀察力。從1962年起,范緒箕一直致力于熱應(yīng)力學(xué)科的發(fā)展,主持建成熱應(yīng)力模擬試驗設(shè)備,完成了國家許多重要熱強度實驗項目,開拓了我國在該學(xué)科的研究和應(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)力問題的研究。他指導(dǎo)研究生對熱應(yīng)力耦合理論、焊接相變問題、熱測試方法、復(fù)合材料熱應(yīng)力等方面進行了大量的研究工作,取得了一系列成果。他提出的物性測定方法,被美國國家標(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。范緒箕領(lǐng)導(dǎo)研究室完成了國內(nèi)最早的“飛機風(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)方面的貢獻和在熱應(yīng)力學(xué)科的成就受到國際同行的廣泛關(guān)注。1983年8月,在澳大利亞悉尼舉行的第14屆國際沖擊波及激波管會議上,范緒箕應(yīng)邀作了“中國在激波管方面的研究狀況”的大會報告,他還是該國際會議主席團成員和特邀顧問,先后應(yīng)邀在澳大利亞國家航空研究院,美國麻省理工學(xué)院、密尼蘇達大學(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)。
從1996年起,范緒箕開始研究航天飛機的熱防護系統(tǒng)。他在國內(nèi)率先開展熱應(yīng)力理念和實驗應(yīng)用方面的研究,并在高溫應(yīng)力、蠕變、焊接相變以及斷裂疲勞、振動、損傷等諸多領(lǐng)域取得了卓越的成就。目前我國神舟飛船使用的是燒蝕熱防護,飛船返回地球后返回艙表面看上去像被火燒過一樣,范緒箕夢想將納米等熱防護材料技術(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一樣往返起降。他在92歲和96歲高齡還分別完成了兩篇相關(guān)論文,直到現(xiàn)在,這依然是他孜孜以求的方向。
薪火傳承,續(xù)寫航空報國夢想
1952年全國院系調(diào)整后,交通大學(xué)航空工程系整體調(diào)出。但薪火傳承的交大人沒有淡出祖國航空航天事業(yè)的主戰(zhàn)場,仍然胸懷“航空報國”的美好夢想,為交大后來重振航空航天學(xué)科奠定了堅實的基礎(chǔ)。
1958年,在校友錢學(xué)森的直接指導(dǎo)下,中國第一家非軍隊編制的火箭研究院———“上海機電研究院”開始籌建,著手研究液氧液氫火箭。交大師生積極響應(yīng)黨的號召,全力參與中國首枚探空火箭研制,成功完成該火箭研制,于1960年2月19日在上海成功發(fā)射。當(dāng)時主要參加者交大動力系主任王希季,后來成為“兩彈一星”功臣;教師何友聲后來擔(dān)任了交大黨委書記、工程院院士;參加研制工作的學(xué)生王禮恒回來成為航天工業(yè)部副部長、中國工程院院士。交大通過首枚火箭研制,為我國航天事業(yè)繼續(xù)培養(yǎng)了一批優(yōu)秀人才。
1970年7月起,交通大學(xué)1952屆航空系校友馬鳳山,作為“運十”飛機研制技術(shù)總負責(zé)人,擔(dān)任大型噴氣客機方案組長。在“運十”飛機研制技術(shù)攻堅的力量中,馬鳳山的同學(xué)安繼光將軍帶領(lǐng)嚴(yán)鎮(zhèn)、江可忠、嚴(yán)明、周文伯等共同參與了數(shù)值計算工作,鍛煉了一批交大力學(xué)系教師,培養(yǎng)了一批學(xué)生。1981年5月,三機部和上海市邀請時任上海交通大學(xué)校長的范緒箕任組長,帶領(lǐng)55名專家對“運十”飛機工作進行評審,結(jié)論是:工程不能停,成果不能丟,隊伍不能散。
2002年11月,上海交通大學(xué)依托機械與動力工程學(xué)院復(fù)建上海交大航空航天系。2004年國家發(fā)改委、教育部、上海市發(fā)改委決定投資1.88億在上海交通大學(xué)共建“教育部空天科學(xué)技術(shù)研究中心”,2005年1月,空天科學(xué)技術(shù)研究院成立,作為交大航空學(xué)科的牽頭力量,推動著全校共同服務(wù)于國家重大需求的工作。
2007年,國家正式啟動了“大飛機”項目,這是上海交大本世紀(jì)“重振航空專業(yè),再續(xù)航空輝煌”的重要契機。上海交大通過整合學(xué)科與人才優(yōu)勢,抓住機遇,積極參與和服務(wù)“大飛機”項目,并以此來提高上海交大自身的師資與學(xué)科水平。2008年9月,上海交通大學(xué)航空航天學(xué)院成立,校友顧誦芬院士、王禮恒院士擔(dān)任了航空航天學(xué)院名譽院長。上海交大與國家“各路”航空主力軍一起,創(chuàng)新思路,開創(chuàng)局面,承擔(dān)了一批國家和企業(yè)的重大科研項目,為中國實現(xiàn)航空強國夢共同努力!
1984年,范緒箕卸去校長的行政職務(wù)后,他把所有的精力都投入到科研和研究生的培養(yǎng)工作中。他說:“職務(wù)上我已經(jīng)退休了,但我的工作則剛剛開始?!?8年來,范緒箕每天堅持工作六小時以上,查閱資料、進行實驗、撰寫論文、與學(xué)生們討論科研問題、參加活動與青年學(xué)子分享自己的科研心得,工作讓他快樂、健康、充實。
“落其實者思其樹,飲其流者懷其源”。在交通大學(xué)即將迎來117年華誕之際,孕育了交通大學(xué)航空學(xué)科和首批“空天人”的機械學(xué)科將迎來百年慶典,作為航空教育家杰出代表的范緒箕教授將迎來百歲壽辰,讓我們祝愿交通大學(xué)和機械學(xué)科、航空學(xué)科伴隨著國家民族復(fù)興的偉業(yè)更加蓬勃地發(fā)展、為創(chuàng)新型國家建設(shè)做出更大貢獻;祝愿“百歲航空人”范緒箕教授盛世常青、百歲不老、繼續(xù)書寫人生傳奇。
(劉洪 張文清)