纪念文章
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上世纪六十到七十年代,我国正处于困难恢复后期及随后的十年动乱时期。力学所原1, 3, 5室是工程热物理所前身动力研究室的主要部分,分别从事燃烧、传热和气动三个分支学科研究。
以下是这段时期我亲身经历的一些研究工作往事回顾。
星期日理论讨论会
吴仲华先生在美国创建的叶轮机械三元流动理论在当时是以期刊文章与美国航空咨询委员会(NACA)内部科技报告形式面世。六十年代他身兼5室主任,主要就是要亲自推动此理论在中国落地。1964年我进所后他便安排我们阅读相关文献(有的是他自己的藏本,有的是晒图拓印的散页)。后来他又把当时尚未定稿的非正交坐标与非正交速度分量流动方程手稿(这是他回国后的理论工作的一个重要拓展)交给我们研读。
我参加过吴先生亲自组织的几次小范围(约十几个人)星期日讨论。在相对随意轻松的氛围中围绕主题讨论交流,一是进一步阐释流面理论体系的概念,二是探讨实际应用,在当时主要是二维流动求解方法。参加人员,所内有薛明伦、刘高联、凌志光等及更年轻人员,所外有哈工大陶城老师(有人民教育家之称的陶行知儿子),和一位计算所人员。多年后我写的一篇文章中对文献上出现的不同形式流面方程的自洽性做过一些分析,也多少受到研讨会的启发。
第一台自主设计的小型燃气轮机诞生
上世纪60年代初,一机部组织有关单位试制200千瓦燃气轮机(用于消防)。这是我国第一台自主设计的小型燃气轮机。我所与清华大学等单位组成联合设计组(见图一)。青岛汽轮机厂负责加工、总成与试车,上海汽轮机锅炉所承担涡轮试验。1969年在青岛汽轮机厂试车成功。我参与了后期部分设计以及在汽锅所的涡轮试验。从实验准备到数据归纳整理,探寻涡轮性能与热力学参数之间的关联。这样的体验使我第一次获得对叶轮机内流的第一手感性认识,获益匪浅。对于这项工作,我有以下体会:
研究所与大学和企业(包括其下属研究单位)联合试制新产品,以企业为主体,发挥各自优势,这种形式对于推动基础研究成果落地,加速新技术新产品开发,是行之有效的。
对于一个从事叶轮机械气动热力学研究者,接触实体实验至关重要。倘若一辈子只见方程和公式,不见实体,难免沦为无源之水,无本之木。
200千瓦燃气轮机的试制成功在我国燃气轮机事业发展史上会留下重要一笔。

图一 我所联合设计组人员在青岛汽轮机厂
(前排:朱一枝,佟至贞,后排:凌志光,吴邦贤,邹滋祥)
实验室建设缘起一项援外任务
力学所大院内原大厂房西头实验室里堆放两台直流电动机(250千瓦和850千瓦)。这两台非标订货到货后因文革一直在实验室闲置。
1970年前后,接到一项上级任务:铁道部天津机车车辆工厂生产援助坦桑尼亚3000马力柴油机车配有增压器。为确保柴油机达到额定功率,需对其中的压气机做性能测试。在实验室已安装就位的250千瓦直流电机正好是压气机实验的理想动力源。各项实验准备工作随即全面铺开。除试验件由天津厂负责外,各种辅助系统,包括气道、电机电路、润滑、测量等系统的安装调试,一切都要自己动手干。 为适应不同功率柴油机要求,陆续安排了800系列试验。这项工作持续了两年多。完成规定任务之余,也带动了相关气动力学研究。
之后,我趁在上海参加中日增压器技术交流的机会,接触到六机部467厂技术人员,经过深入交谈,最终引进并承接了大功率船用柴油机TZ 355系列增压器压气机实验项目。为此全班近十人全部投入新的试验台建设。因选定的动力源为850千瓦电机尚未安装就位,比起前一个试验台同样的气路、电路、油路与测量系统的安装,更多了不少基建与机械方面的工作,包括电机底座的设计、运输、外协加工,齿轮箱设计与加工等等。在当时的历史背景下,所有这些,工作量一点不少于做实验本身。没有全班人员的协同配合,是不可能完成的。该项目后来获国家级科技进步奖。
所办工厂与突击献礼
1970年院部突然要收归各研究所的附属工厂。所附属工厂对研究所开展实验工作的重要性不言而喻。针对这个指令,为留住它,当时的所革委会领导商量后决定让所工厂突击上马批量生产产品,以此与上面斡旋。为天津厂测试性能的增压器被选中作为主打产品。 所革委会副主任靳如泽将我找去(我是班长),宣布所里决定:所工厂要生产增压器,并且要赶在国庆前生产出第一台增压器向国庆献礼。经与协作单位联系,铁道部戚墅堰工艺研究所提供精密铸造压气机叶轮,天津厂提供机壳与涡轮转子。我们则要突击搭建试车台,用于产品出厂前考验转子的机械性能。连续苦战近一个月试车台建成,第一批增压器出厂,并在当年国庆节前一次试车成功。所工厂被保留下来了。为此所里奖给班里一张国庆天安门观礼票。后来又拨给班里一台新产品——晶体管计算器作为奖励。
刻在骨子里的科学精神
作为专业研究人员,我们并没有因实验室建设占据大量时间,忽视对压气机流动本质的探索。记得每次试验结束后,吃过晚饭,几个单身汉回到办公室,就用手摇计算机整理试验数据,画出压比/流量曲线,随即讨论下一步试验怎么做。那种想赶快看到试验结果的急迫状,现在有时还会在眼前浮现。又如,从对性能曲线的分析中发现叶轮通道可能堵塞,讨论下来大胆决定对叶片做切割处理,变成长短叶片交错的叶轮。试验证实工作范围确有改善。
那时没有论文考核,没有职称晋升,没有绩效奖金,也没有口号,只有对科学纯粹干净的热爱。人与人之间关系也比较简单。这种执念也一直贯穿在我后来的研究工作中。
上世纪七十年代初,计算所刚研制成功第一代电子管计算机(109乙机),对院内各研究所开放算题。我编写叶轮气动计算程序后要上机计算,需申请机时。有时上机时间排到夜里12点到2点。能争取到上机算题机会,这点辛苦也就不算什么了。
1998年,我参与了一项“重大课题”的联合申请(从酝酿调研,起草申请书到论证答辩)。课题获批后并没有按课题任务书做安排,更没有分工合作,而是分点经费了事。我拿到很少一点经费,甚至不够我的人头费(我曾被告知课题经费足以安心做科研)。这几年我没有岗位津贴,也没有劳务费。我只好独自根据课题任务书内容确定一个目标去做一点理论工作。我提出想购置一台电脑的要求没有得到支持,不得已请同事帮忙做些计算。最终完成一篇论文投送国际会议。论文被大会接受,我却因没有经费无法去赴会宣读。没想到论文仍然被大会主席等人推荐选入国际著名学术期刊(947篇投稿文章中500篇接受为会议文章,其中33篇入选期刊)。适逢2001年下半年我到了退休年龄,虽然我的工作并没有结束,但已不再有任何经费拨付到账,连办公室也没有了。同一年,我个人家庭接连遭遇不幸。年初母亲患病住院时我曾回去短暂探望,年中母亲去世,接着妻子患病住院,三个月后去世。我被告知,论文被期刊录用之前作者需根据评审意见做修改。接下来,我只好仍‘赖‘在办公室几个月,默默压下内心的悲痛,坚持把论文的修改、补充等所有编辑要求的工作完成,直到论文被告知正式接受。(后来才得知,我的这篇论文是该课题中唯一一篇可以交差的SCI 论文。遗憾的是,在当年僵化荒诞的科技管理体制下,监管缺位,整个课题结题内容中塞进许多与研究主题无关的文章充数,这个所谓的“重大课题”成了一个拼凑的大杂烩。可谓金玉其外,败絮其中)。我的工作得到国际同行专家的认可,为我在体制内科研生涯划上一个略可心安的句号。如此,夫复何求?
与前辈科学家相处
在十年动乱时期,高级研究人员也都受到不同程度冲击(在科学院,一般来说比较文明)。他们与我们这些普通科研人员之间关系自然而然地有了一些“微妙变化”。彼此之间的心理距离拉近了。我们对他们,在敬重之余,少了一些拘谨,交流也更从容自在。
有段时间,吴仲华先生与我们在一起参加每天一小时的晨读(政治学习)。晨读结束后,我们趁机向他请教一些问题。当时文献中看到计算离心叶轮流动的流线曲率法,便向他询问他对这个新方法怎么看。另外,也和他一起热议刚看到的用计算机编程求解“吴氏方程”的文章。
吴文先生(原室主任,也是我在科大的老师。七十年代末调往广州任科学院广州分院院长),在未被落实政策前下放在我们班组,与大家一起参加试验。期间他从文献上看到一种新型管式扩压器。它相比常规的叶片式扩压器,有较宽工作范围。他在没有助手的条件下,参考文献中的照片,根据增压器参数,自己动手计算、设计、画图。加工后上台试验,效果不错(见图二)。前辈科学家宝刀未老的动手能力,以及严谨的工作态度,对我们都是一种无形的言传身教。我们与他在一起讨论业务,对他很尊重,但又是平等相处。
现在想起来,在特殊时期倒是更接近真实人性的释放。
回首往昔,一代人有一代人的责任、担当与使命。面临各种大环境或小环境,一路迤逦前行,有成功与进步,也有坎坷和无奈。无论在哪个时代,什么环境,也无论什么职位,成绩大小,始终秉持一种执念:求真务实对于一个科技工作者是不可动摇的底线。对工作如此,对人又何尝不是呢?

图二 实验人员考察管式扩压器
(左起:汪庆桓,俞元彦,解瑞密,工人甲,吴邦贤,寇铁城,工人乙)