王适存:旋翼展翅谱华章(下)

   文接《王适存:旋翼展翅谱华章(上)》

4、从竹蜻蜓到直升机

  话说1957年秋,王适存来到莫斯科航空学院,开始了四年紧张的研究生生活。航空航天领域分支学科繁多,王适存为何偏偏选择专攻直升机专业并为之奋斗一生呢?这其中有童年时代竹蜻蜓的影响,但也还有一番缘故。

王适存:旋翼展翅谱华章(下)

王适存总是对竹蜻蜓爱不释手(资料图)

  自二十世纪五十年代初期开始,由于导弹技术的迅猛发展,国内外很多人都认为飞机应该被送进博物馆了,以后的战争应该是导弹的天下。当时国内航空航天事业还处于初创期,有一种意见便认为中国应当放弃对飞机的研究,只需专心搞导弹就可以了。一些领导也受这股意见影响,对中国的飞机事业形成了消极的作用。王适存当时在新组建的华东航空学院任飞机系讲师,在讲授流体力学课程外,他还翻译了俄文的《空气螺旋桨》一书,对直升机空气动力学产生了浓厚兴趣。然而种种消极的意见让航空领域的工作者对未来感到极大的困惑,王适存同样如此。

  有一次,王适存因故前往北京,适逢梁守槃先生被钱学森从浙大请到了北京,在国防部第五研究院从事海防导弹的研究。在拜访梁守槃时,王适存忍不住再次向老师请教:“如今导弹技术发展势头正盛,研究飞机还有价值吗?直升机事业还要不要发展呢?”梁守槃和王适存聊了许多,他说的“尺有所短,寸有所长”八个字给了王适存深刻的影响。导弹固然有其独特的优越性,但飞机、直升机与导弹相比,仍然具有不可替代的优势,特别是直升机,可以在低空、近距离的情况下对敌实现有效打击。

  拜访老师后,王适存茅塞顿开,更加坚定了研究直升机的信心,抗战时期的“航空救国”信念在此时变成了更为具体的“把自己的一生贡献给祖国的直升机事业”的决心。

王适存:旋翼展翅谱华章(下)

青年时期的王适存(南航校报)

5、一篇论文奠定学界地位

  1961年2月的莫斯科依旧寒冬料峭,莫斯科航空学院一处凝重肃穆的大厅里,正在进行研究生毕业论文答辩。这一天,站在答辩席上的其中一位便是王适存。

  莫斯科航空学院作为苏联最有名的航空航天学府,享誉世界,苏联国内大部分的航空航天成果均出于此。四年前,王适存踌躇满志来到这里,本想在德高望重的尤里耶夫院士名下做学问。无奈王适存来到莫斯科时尤里耶夫已经过世,便被安排在了维利德格鲁贝教授的名下。和尤里耶夫相比,维利德格鲁贝虽然资历尚浅,但当时也已是苏联的著名学者,作为苏联中央空气流体动力学研究院的研究员和莫斯科航空学院的兼职教授,他的专著《四旋翼直升机性能计算》在苏联直升机界颇有影响。

王适存:旋翼展翅谱华章(下)

莫斯科航空学院曾帮助中国培养了一批航空航天领域的骨干(中俄工科大学联盟网)

  作为自己的第一位外国研究生,维利德格鲁贝对王适存十分器重,他起初打算让王适存也从事自己的研究方向,搞四旋翼直升机的有关问题。但王适存却不认同,他觉得这个课题实际意义不大,直升机空气动力学的核心问题应当是旋翼的尾流分析。彼时,旋翼在前飞时斜流中的诱导速度求解问题在世界范围内都没有获得突破,王适存“明知山有虎,偏向虎山行”,决心要拿下这块最硬的骨头。开明的维利德格鲁贝十分欣赏王适存在科学道路上的勇敢精神,不但支持他提出的研究课题,还尽其所能给他提供研究上的帮助。

  经过四年寒窗苦读,王适存终于站在了答辩席上。他将向答辩委员会和导师,更是向祖国汇报几年来的研究成果。对直升机在垂直飞行时产生的涡流场的分析,早已有经典理论及计算方法,而前飞时的涡流场则极为复杂,把轴流的涡流理论推广到斜流上,难度极大。面对台下由近十位苏联空气动力学界著名科学家组成的答辩委员会和一排排的师生,王适存从容不迫地给出了自己的解决方案:在斜流的涡系上,沿母线的涡元强度和方向都是相同的,从而可以沿母线方向找到求解方法。

  答辩委员会和旁听的师生们在听到这一立论后,无不为之赞叹和兴奋,不时发出一些轻声议论,王适存也大受鼓舞,提高了宣读论文的声调。维利德格鲁贝显然比王适存更激动,在论文宣读完毕后的问答环节,王适存仅回答了一两个问题后,维利德格鲁贝便迫不及待地上台代王适存回答答辩委员会的问题了,他觉得王适存的俄文还不够流利,无法让大家更深入地理解论文内容。

  于是便出现了世界范围内都罕见的一幕:在答辩会上,导师竟主动替学生回答问题、做出解释。其实,在答辩前的一个月,维利德格鲁贝在读完王适存的论文后,便激动不已,对他大加赞扬,并毫不犹豫地将论文题目由《旋翼在前飞时空间一点诱导速度计算》改为了《直升机旋翼广义涡流理论》。当时面对修改后的题目,王适存还很不解,他担心论文的研究内容配不上如此宏大高深的题目。然而在神圣的答辩大厅里,王适存终于明白只有这个题目才能真正体现出自己研究成果的理论价值。

  《直升机旋翼广义涡流理论》一文,不但让王适存如愿拿到了副博士学位(注一),还在当时的世界直升机界引发轰动。这一论文后被苏联国防出版社以《升力桨广义涡流理论》为名发表,美国NASA则于第二年全文转译以AD报告(编号AD286756HA)形式出版。后来,苏联著名航空学者米里(注二)在主编《直升机计算和设计》一书时,详细介绍了王适存的理论,并冠之以“王适存涡流理论”。自此,在空气动力学领域第一次有了以中国人命名的理论,王适存也因此成为世界直升机领域的著名学者。

6、“延安二号”初制成

  在成为莫斯科航空学院第一位获得副博士学位的中国人后,王适存于当年便返回了朝思暮想的祖国,回到西北工业大学的直升机设计教研室。

  当时的学校领导和同事对留学归来的王适存十分欢迎,并对他期望甚高,而王适存自然也怀着虔诚的报恩思想,誓要将自己在苏联所学的知识和所研究的成果,全都用到祖国的航空教育和科研事业中。皇天不负有心人,短短五年之内,王适存便先后翻译了《涡轮机流体动力学》一书,撰写了《升力螺旋桨在桨盘上的诱速分布》和《升力桨在斜流中的叶素升力系数》等高水平的学术论文,他编写的教材——《直升机空气动力学》一书则成为我国直升机领域的第一部著作。

  然而,王适存却认为除了上课、写教材和带研究生之外,自己还应干些什么。理论研究固然重要,但当时中国并没有自己设计和研制的直升机,在科研上向来勇敢的王适存决心填补这个空白。王适存立刻前往飞机制造教研室求教,咨询能否制造出直升机所需的旋翼桨叶,在得到肯定答复后,王适存便开始没日没夜地和其他老师们筹划设计制造一架小型直升机,并将计划书层层上报。在此过程中,他做了大量的计算和实验工作,为后续研制积累了很多第一手资料。1965年春,国家终于给西工大下达了研制“延安二号”的任务。

  据说,当时我国西藏边境常有印度军队骚扰,他们驾驶直升机在边境巡逻,从空中向中国战士的头上扔酒瓶,战士们虽然气愤却也无可奈何,因为中国并没有直升机。刘伯承元帅对此十分关心,也希望中国能拥有在西藏边境使用的直升机,当听说王适存等人筹划制造直升机之事后,他十分支持。包括王适存在内,所有参与研制直升机的工作者们在听闻战士受辱后,个个热血沸腾,想要尽快研制出中国自己的直升机。

  可出乎意料的是,这个由王适存一手发起和组织的直升机研制课题,却在后来的研制过程中将他排除在外了。原来,1966年“文革”刚开始时,王适存便被戴上了“反动学术权威”的帽子,一位享誉国内外的直升机专家被抓去扫马路了。即使第二年“延安二号”在试车中由于出现地面共振而发生了机毁人亡的惨重事故,王适存也是在事后才听说。但王适存的视野一直都从未离开“延安二号”,他随时关注着研制进展,当技术人员有无法解决的问题而向他咨询时,他总是尽自己最大的努力帮助解决。

  1975年,我国第一架自行设计的直升机“延安二号”终于首飞成功,这架用我国第一代航空人的生命换来的直升机,也凝聚着王适存近十年的心血。除“延安二号”外,王适存还先后直接或间接参与了直6、直7和直8等型号直升机的研制和试飞工作,为我国直升机事业的创立和发展做出了重大贡献。

王适存:旋翼展翅谱华章(下)

1975年,“延安二号”首飞成功(网络图)

7、满城桃李属春官

  晚年的王适存曾经在一次和青年学生的谈话中说:“搞直升机,我是第一代,还有第二代,第三代……能一代一代一直持续发展下去,我就心满意足了。我没有钱,我拥有的最大财富就是我的学生。”在王适存为之辛勤耕耘一生的“最大财富”中,既有直升机设计总师,也不乏大学直升机专业的教授。

  王适存的第一个研究生名叫高正,作为开门弟子,高正不负先生所望。二十世纪九十年代,高正与自己的研究生辛宏发现了旋翼陷入涡环状态的气动特征,并找到了确定涡环边界的物理依据,最后以此为基础,建立了确定直升机涡环边界的新方法,从而有效解决了涡环失控威胁直升机飞行安全的难题。这一理论在国际上被称作“高/辛涡环边界”。高正不但像恩师一样,让世界直升机领域又增添了一个以中国人命名的理论,而且还积极投身于无人驾驶直升机的研发中,并取得了丰硕成果。在谈到恩师王适存时,高正无比感慨,正是恩师教导他的独立思考精神和不唯上、不唯书、不唯权威、实实在在做人的态度,让他在几十年的科研生涯中十分受用。

王适存:旋翼展翅谱华章(下)

王适存在会议上宣读报告(网络图)

  自1961年学成归国后,王适存先后培养了数百名本科、硕士和博士生,为我国直升机行业输送了大批人才。他的温良谦逊、敬业乐群和严谨治学的精神,感染着一代又一代的航空人。

  2011年6月7日,王适存先生走完了灿烂的一生。在最后的岁月里,先生用最后的力气让夫人将他拟就的两句话写下来:竹蜻蜓光耀万代,直升机飞遍全球。这不仅是先生的毕生目标,也是对每一位直升机从业者的殷殷期盼。 

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   人物小档案:

  王适存(1926.9.26 – 2011.6.7),湖南邵阳人,先后毕业于浙江大学和莫斯科航空学院,航空教育家,中国直升机技术界的先驱、直升机专业的奠基者之一。20世纪60年代初提出了“直升机旋翼广义涡流理论”,在世界范围内得到广泛采用,国外将该理论称为“王适存涡流理论”。他推动设计制造的轻型直升机“延安二号”,是我国第一架自行设计并试飞成功的直升机。王适存先后在浙江大学、华东航空学院、西北工业大学和南京航空航天大学等高校任教,撰写了我国直升机领域的第一部著作——《直升机空气动力学》,为我国培养了一大批航空领域的人才。 

    名言:

  搞直升机,我是第一代,还有第二代,第三代……能一代一代一直持续发展下去,我就心满意足了。我没有钱,我拥有的最大财富就是我的学生。    

    注释:

  注一:副博士学位,前苏联时代高等教育学历制度下的一种学位,相当于我国的博士学位,其级别高于硕士学位,但低于全博士学位(相当于博士后)。

  注二:米里,全名为米哈伊尔·列昂季耶维奇·米里(Mikhail Leontyevich Mil,1909.11.22 – 1970.1.31),前苏联著名的飞机设计师和航空工程师,于1947年创建了米里设计局(现为米里莫斯科直升机厂)并担任第一任总设计师。米里设计局是前苏联最早成立的直升机研发机构,开创了前苏联的直升机制造业。很多著名的直升机,如米6、米8和米24等,均出自米里之手。  

    参考资料:

    1、《中国直升机泰斗王适存》,曹竞南等著,航空工业出版社2012年版

    2、南航校报第1083期、第1137期、第1226期相关文章

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