『旋翼飞行器』作者:五言
当苏联直升机第一人米哈伊尔·列昂季耶维奇·米尔在其编著的苏联经典教材《直升机:计算与设计》一书中写下“王适存涡流理论”的时候;当NASA第一时间把王适存的博士论文原封不动全文转译为英文做成报告的时候;他们可能都还未料到这位拿到莫斯科航空学院拿到副博士学位的年轻人,将会为中国直升机的发展带来翻天覆地的变化。
一、
1944年,日本侵略者正在攻打长沙,战况激烈。高三刚毕业的王适存,一个人背着行李包裹,一路从湖南沅陵走回老家邵阳寻找家人,到了邵阳却听说家人避难往贵阳去了,王适存于是便往贵阳走。
来到贵阳之后,还没找到家人,王适存就听说浙江大学临时要招一个航空工程系的新生。从小就饱受日军飞机轰炸之苦的王适存本就一心航空救国,听到这个消息之后,二话不说,立马从贵阳辗转到了遵义,报考了浙大航空工程系,凭借扎实的数理能力,顺利被录取。
其实当时浙大的航空工程系还尚在筹划中,没有师资不说,专门的教室都没有,可谓是“虚有其名”,没办法,王适存只能和机械系的学生们一起上课,这段时间的学习为他积累了大量的机械专业知识,为日后的航空学习奠定了基础。
一年之后,范绪箕、梁守槃等老一辈航空元老来到浙大任教,航空工程系这才一步一步开始创立起来。大师们渊博、专业的学识和满腔爱国热忱给王适存留下了深刻的印象,也对他日后投身直升机事业大有裨益。
在浙大读书期间,王适存还结识了跟他“本家”的一位姑娘:王韫明,王韫明当时在浙大生物系,比王适存低一级。郎才女貌的两位年轻人有着共同的报国理想和话题,很快就走到了一起。王韫明的父亲王淦昌当时在清华大学物理系任教,对名字寓意着“物竞天择、适者生存”的王适存也较为满意,王淦昌后来投身共和国核事业,隐姓埋名十七年,是中国核科学奠基人、两弹一星功勋,当然这是题外话。
1948年浙大毕业之后,王适存进入了位于上海龙华机场的中国航空公司,成了一名航空机械工程师。次年9月份,时任浙大航空工程系主任的梁守槃找到当时成绩突出的学生王适存,问他愿不愿意回母校工作。于是王适存在梁守槃引荐之下回到浙大,担任陈克宣、戴昌晖等航空/气动元老的助教,并负责管理浙大航空工程系的风洞试验。
在这期间,王适存开始系统地研究风洞、螺旋桨等旋转件的空气动力学问题,期间发表了新中国第一篇风洞设计制造方面的学术论文。梁守槃没料到,他这一番邀请,邀出了一位“中国直升机之父”。
二、
王适存在浙大航空工程系勤勉刻苦、矢志钻研的态度为“王适存涡流理论”的诞生奠定了基础。
1952年夏天,华东航空学院成立。这是从当时的交通大学(如今的上交大)、浙江大学、南京大学三所学校里头把航空工程系全都拉出来合并而成的。同年10月份,这三所学校的航空系全都搬迁到了南京,王适存也因此到了南京。
在华东航空学院,王适存担任飞机系讲师,主讲“流体力学”等课程,授课之余,王适存翻译了俄文《空气螺旋桨》一书,此次翻译过程锤炼了他的俄语能力,也为之后做直升机方向的研究奠定了基础。
1956年夏天,华东航空学院西迁,成了西安航空学院,这个名字大家可能没听过,但是西北工业大学想必没人不知道,西安航空学院就是西工大的前身。
1957年10月份,我国直升机事业刚刚起步,百废待兴,为了发展中国直升机事业,西安航空学院决定筹建国内唯一一个直升机设计专业,可惜当时国内并没有专门研究直升机的高级人才,没有足够的师资力量,西安航空学院的直升机专业计划只能暂时作罢。
恰巧当时王适存考取了公派苏联留学的资格,西安航空学院的领导想到王适存在浙大研究过风洞还翻译过《空气螺旋桨》,于是找到他,希望他去苏联学习直升机方向的专业,学成回来帮助建设西航的直升机专业。
王适存没有多想就答应了这个请求,很快,他就被派往苏联莫斯科航空学院,开始攻读直升机空气动力学副博士学位,副博士学位是俄式学制的特色,当时苏联的研究生首先要取得副博士学位后才能修读全博士学位,不过当时这个副博士学位毕业难度很高,与国内的博士学位相当。
莫斯科航空学院是苏联当时航空航天领域的执牛耳者,也是当时世界上风头最盛、规模最大的专业航空院校之一。在莫斯科航空学院,王适存师从苏联直升机气动领域泰斗威利德格鲁贝。威利德格鲁贝在学术领域给了王适存很大的帮助,尤其是在他毕业论文的指导方面。
在毕业论文中,王适存开创性地提出了直升机在前飞状态时候的旋翼尾迹涡流的计算方法,这种计算方法在国际上被叫做“王适存涡流理论”。
三、
在上世纪五六十年代,直升机的发展还比较粗放,很多理论方法的研究还并不透彻,基本上所有先进的理论技术方法都掌握在苏联和美国手中,所以当莫斯科航空学院的专家教授们听说一个来自中国的年轻人试图挑战并解决直升机前飞时候的旋翼尾迹涡流气动问题的时候,都不太相信能成功,有那么一点“看笑话”的心态在里面。
1961年2月份,王适存拿着一本封面上写着“直升机旋翼广义涡流理论”的小册子参加了学位毕业论文答辩,这本小册子就是他的副博士学位论文。
这本小册子的复印本被分发到在在座的各位苏联直升机专家手中之后,他们的表情随着书页的翻动开始逐渐严肃起来。答辩委员会的专家开始向王适存提出一系列犀利的问题,他的导师威利德格鲁贝忍不住站到了答辩委员会的委员面前,对委员们提出的越来越犀利的问题主动作答,这在莫斯科航空学院的历史上,也许是绝无仅有的。
在经过一番热烈讨论之后,答辩委员会宣布王适存学位答辩通过。他的老师和同学们立刻簇拥着把王适存拉到饭厅,以一场热闹非凡的传统苏联酒会为他庆祝。
拿到莫斯科航空学院的副博士学位之后,王适存归心似箭,立马启程返国,他从苏联带回了中国历史上第一个直升机专业副博士学位,带回了一个被美苏直升机界公认的创新理论,带回了厚厚的一摞资料,更带回了中国直升机空气动力学发展的理论基石!而直升机气动理论正是直升机所有其他专业学科的基础。
王适存的学位论文在公开之后,就由苏联国防出版社发表。翌年,美国NASA的直升机专家在拿到苏联发表的这篇论文之后,大为称道,很快就将全文转译为英文,并以NASA经典的AD报告形式出版。
1966年,苏联直升机第一人米哈伊尔·列昂季耶维奇·米尔在其编撰的《直升机:计算与设计》(后来成为了苏联的经典直升机专业教材)第一册第五章中,专门用详细的一整节介绍了王适存涡流理论。米哈伊尔·列昂季耶维奇·米尔有时候也被翻译为米里,他就是大名鼎鼎的米里设计局的创始人,你所听过的所有“米-”开头的直升机,都是米里设计局的作品。在俄文文献中出现中国人的名字是相当罕见的,在空气动力学领域当时更是绝无仅有。尽管直升机气动理论只是空气动力学的一个分支,但王适存却在这方面为中国人赢得了骄傲。
四、
1961年,王适存学成回国,回到西工大之后,立刻投身共和国的直升机发展事业。他深知获得公派留苏学习直升机的机会背后是多大的责任:他需要担负起为祖国培养直升机专业人才的重任。
回国之后,王适存全心投入到直升机专业人才的培养之中,把自己在莫斯科航空学院学到的所有知识,毫无保留地完全用到了教育和科研事业之中。短短几年之内,他就翻译了《涡轮机流体动力学》一书,并撰写了《升力螺旋桨在桨盘上的诱速分布》、《升力桨在斜流中的叶素升力系数》等具有极高学术价值和代表直升机气动领域顶级水平的论文。
随后《直升机空气动力学》横空出世,这是我国第一部直升机专著,经过多次修订之后,时至今日仍然是咱们直升机专业从本科生到研究生的首选教材,可以说这本书在我国直升机界的地位不亚于《自然哲学的数学原理》在物理学界的地位,在咱们直升机人才的培养和专业建设方面发挥了无与伦比的作用。
1970年1月,北京航空学院、南京航空学院、西北工业大学迎来了调整和重组。5月12日,西工大向三机部上报《建议将直升机专业迁于南京航院的意见》。11月,三机部决定于次年将直升机专业迁并南航,中国直升机学科专业的建设与发展走上了新的快车道。
尽管在随后的“文革”中,王适存的直升机事业受到了显著的冲击,但是他并没有气馁。1978年,王适存开始担任南航飞行器系主任之后,大力推动了直升机旋翼动力学国防科技重点实验室的建设,并直接参与了当时直-8、直-9、直-11等多个直升机型号的建设,为国产直升机技术的发展做出了重要贡献。
1985年,王适存倡导建立了中国航空学会直升机专业委员会,在直升机产业与直升机科研、教育中搭建了一条直接交流的桥梁。随后,在他的推动下,南航飞行器设计专业首批硕博点被创建,使得该专业成为当时全国同类专业中唯一的国家重点学科。
与此同时,王适存倾注了大量的心血在人才培养方面,可以说,中国第一批直升机专业人才,全部是出自直升机旋翼动力学国家重点实验室,也就是说,全是王适存的学生。
1988年,王适存应美国航空顶级院校乔治亚理工大学等三所大学及波音公司直升机部门等三大航空公司的邀请,赴美巡回讲学一年,为中国直升机理论研究的进步在国际上赢得了声誉。
2020年12月26日,中航工业捐赠的直-10直升机原型机落幕南京航空航天大学,直-10、直-19型号的总设计师吴希明吴总在现场讲话中回忆起了王适存老师,他说:“王适存老师在谈及中国直升机发展的时候,眼里是闪着光的。”正是受到了王适存老师的影响,吴希明才打定主意,要一辈子为国产直升机事业而奋斗。
直-10原型机落地南京航空航天大学直升机研究院,也算是一种初心的回归吧。
(完)