风动树梢,雨润万物丨八年埋头苦干,他们让南航一号风洞转起来!
风动树梢,雨润万物
今日6点34分
我们迎来了
24节气中的第二个节气
雨水
雨水节气
雨量渐增、日光温暖、气温回升
从此,大地渐渐开始呈现出
一派欣欣向荣的景象
微风吹拂过大地
带来了雨水的降临
和风细雨一起点燃了
万物萌动的引信
今日雨水节气
万物焕发出勃勃生机
也带来了春风的讯息
春“风”化“雨”
今天晓南要讲关于“风”的故事
跟着退休教授王铁成的讲述一起走进
南航一号风洞的故事
风洞,是以人工产生和控制气流,用来模拟飞行器或物体周围气体的流动,并可量度气流对物体的作用以及观察物理现象的一种管道状试验设备,它是进行空气动力试验最常用、最有效的工具之一。
南航风洞,是国内高校中最早投入使用的风洞之一,南航自建校以来,设计、建造了多座风洞,包含了低速风洞、亚/跨/超声速风洞、高超声速风洞,迄今为止,形成了以NH-1亚/跨/超声速风洞、NH-2低速风洞、NHW-高超声速风洞、1m非定常低速风洞和噪声风洞为主的实验风洞群。
新闻中心“口述历史”栏目组采访参与南航一号风洞建设的王铁城老师
王铁城,1937年生,我校退休教授。1955年考入南京航专飞机设计与制造专业。1958年从学生班被调到空气动力学教研室任预备教师,后被派向来华苏联专家学习风洞设计和实验技术。1960年秋,被任命为空气动力学教研室副主任,主管NH-1风洞和NH-2风洞工作,并兼任本科生部分教学工作。当时教研室分为三个组:教学组,NH-1风洞组和NH-2风洞组。1972年,两个风洞组从教研室划出,另建为空气动力学研究所。王铁城留在原教学组,从事教学和科研工作,后来教学组改为空气动力学教研室,王铁城任教研室主任,至退休。
“从1955年入学到留校工作,我参与经历了很多南航的大事件,但是最让我难忘的还是参与南航一号风洞的建设。”王铁城教授谈及在南航的这一创举,从还未毕业就接手建设任务,在青春正好的年华里,历时近9年,终于“守得云开见月明”,在人员、资金都极度紧缺的情况下,付出了千倍万倍的艰辛,才顺利完成了这个任务。
王铁城将青春正好的年华献给了南航一号风洞,这段经历也装点了他的青春年华,他说,“这是我在南航,也是我人生中浓墨重彩的一笔。”
参与研制南航一号风洞教师合影,从左到右依次为于夕民、王铁城、陆水根
设 计
“从零开始摸索,一切自己上手才安心”
1955年,王铁城进入学校飞机设计专业学习,“我是南航第四届的,也是本科的第一届五年制毕业生”,王铁城说道,本应于1960年毕业的他,因表现优秀,在1958年秋季开学时,被组织上任命为南航的预备教师,从此一边学习一边工作,就这样,他开启了追求知识与传授知识的双重身份。
时任副院长的范绪箕认为“没有好的实验室,不可能有好的大学”,在范绪箕的带领下,南航组织大量专业实验室的建设。“我的第一项工作很明确,就是设计和建设南航校园中的跨超音速风洞。”王铁城坚定地说道。风洞的建设能够满足实验需求,风洞的建成对南航自主进行飞行器研发具有重要意义,同时也可促进相关理论研究。
南航风洞实验室,NH-1风洞模型
“从1958年到1960年,只有汪乔森老师和我两个人负责风洞的总体设计工作以及部件和零件设计的领导工作。”从工程的设计、施工再到建成投入实验,尽管面临着诸多困难,但王铁城一直坚持要做就做到最好,“学校信任我们,我们不能因为困难就打退堂鼓,也不能因为条件艰苦就让工程质量打折扣。”王铁城说道,“跨超音速风洞对空气流量、气源的要求更高,技术很难达标”。深知工程难度的王铁城,从未放松过对自己的要求,依然坚定地选择高质量高标准的完成任务。
从58年到60年,汪乔森和王铁城两个人紧紧依靠着前人的经验,去学习50年代国外组织建造的大量风洞,在报刊杂志上阅读有关风洞的论文资料,反复钻研,最后定下了现在设计方案。“第一条就是做‘亚’‘跨’‘超’,留出余地来,以超音速为主。第二条就是流场要达到国际公认的最先进的水平。”
到了部件设计阶段,1959届学生中留下了10个人参加风洞的部件设计,“这10个人参与到团队中,差不多进行了有大半年”,为了保证实验阶段的流场能够达到,部件设计需要十分讲究。“从部件设计到零件图,都是这10个同学合力完成的。”王铁城回忆起当年设计过程的艰难,“上万张图纸我们十个人自己描、自己晒、自己折叠,三年施工中,这上万张图纸没出一个差错,算是基本上完成了这项任务。
施 工
任劳任怨,科研道路上无一人退缩胆怯
“到了施工阶段,又有了新的难关要攻克。”当时,苏联方面委派了三位专家过来,王铁城教授就跟着专家加深不同领域的学习,为了能够尽快掌握相关的理论、实践知识,他每天都要挤出大量时间来消化理解,这段学习经历,也为后来他在施工阶段,更为全面地把握大局积累了坚实的知识、能力储备。
王铁城教授还回忆到,在机械加工环节,尽管团队中没有相关专业的人员,但是团队还是坚持完成了这项工作,“我们只能用不断学习去弥补技术上的短板,很多前沿的技术,只能靠我们自己去摸索。”风洞的控制系统需要电工和控制方面的专业知识,在没有现在如此发达的电子技术的情况下,自动控制可以算得上相对尖端的技术,团队中学习飞机设计的周祖达老师就全面抓起了这项工作,完成了设计和施工前期工作,当时十几个控制台、一个控制室和电源室,周祖达和杜炳南就是在这样边学边摸索中完成了。
除了要攻克技术上的难题,王铁城和团队人员还要克服环境艰苦带来的身体不适,“当时团队十多个人都奔波在全国各地跟产,大家很多时候都在饿着肚子工作,有些同志在外边生了病,我们都不知道,团队中的陆水根老师从成都回来的时候,浑身皮肤没有一块好地方了,全都是肿块,医生看到后都大吃一惊,诊断后才知道患了败血病。”王铁城说道。
尽管当时环境艰难,团队同志们依旧饿着肚子在驻厂加工,用了将近三年的时间,在全国到处跑加工,再回来组装风洞,风雨无阻、不畏艰辛、全心全意投身于这份事业中。“团队每一个人都很能吃苦,任劳任怨地坚守岗位,再怎么困难都不叫苦,团结一心的劲头、撸起袖子加油干的精气神弥漫在团队中,大家将这份事业干的热火朝天。
“我觉得大家有一股不计代价的奉献精神,大家是没有条件的,也从不提什么条件,更多时候,不仅要做技术活儿,还要干苦力。”当时没有电动的器械,30吨重的4个球体和近30吨重的洞体,都要依靠起重工的人力,为了赶工程进度,大家都会参与到建设中。“团队成员都是多面手,哪里有困难他们就战斗在哪里”,王铁城说道。正是这种奋不顾身的奉献精神、始终紧紧依靠的团结精神、永不言弃的科学探索精神,支撑着他们克服了一个又一个的困难,在他们身上熠熠生辉,根植在了南航人的血脉当中,一代又一代的传承着,不断发光发热。
校 准
难度节节攀升,埋头苦干又三年
“到了校准环节,我们原本以为会轻松一点,但没想到依然非常艰苦,这也是事先没有预料到的。”校准工作在测试中十分重要,实验数据的精确性直接关系到实验检测能力以及检测结果的可靠性,这一工作的重要性也意味着实验当中校准操作的难度,在飞机模型的实验过程中,所要面临的校准难度更是节节攀升。
“为了保证风洞的正常运转,每个区域的空气分布速度要保持一致,需要在一定误差之内,角度气流不能有旋涡,需要精准测量不同的角度,还要对分力进行测量。”极为细致、高标准的工作要求,意味着他们需要高度的严谨认真。
技术条件有限的情况下,这就需要人力承担更多工作,夜以继日的奋斗成为了团队的常态。“当时有10个实验员负责计算,吹一次风,两个小时压缩空气吹两分钟,回来后,10个人计算要5天到7天,我就设计一个表格,用手摇计算机一个一个的算。”从1963年到1966年,这个团队一直在做风洞的校准,终于符合了工作要求,花费了三年时间,最终将这个风洞完成。
回想起整个风洞的建设过程,王铁城教授表示这其中少不了全国各个单位的大力支持,没有这些支持,光靠南航一家也做不起来。王铁城教授还提到钱学森先生曾到风洞进行考察,也给出了一些建议,从中看到了国家对于南航科研、教学的高度重视。“钱学森提议在全国进行一次风洞调查,我有幸参加了这次调查。”起草调查报告的工作,使得王铁城学到了很多,看到了很多高校风洞实验背后的艰苦,也使得他在整个科学研究中,于不同的理论、技术层面,不断地追求与探索。
采访最后
王铁城教授对学子们
作出了殷切期盼
“我觉得现在的年轻人所受的教育,现在科技水平,跟我们当时不可同日而语了。他们的客观的条件好多了,有条件,就有可能,更有能力做的比我们那代人强,我对他们寄予厚望,而且对他们很有信心。”
南航·雨水印迹
……
寒雪梅中尽,春风柳上归
雨水轻轻叩开大地的门
又是一轮春暖花开
和风细雨
共谱万物生长的序曲
等来明媚万种
摄影丨周梓豪
摄影丨庄智星
摄影丨邓彬诚
摄影丨陈钢
摄影丨王俊寅
摄影丨上官星辰
出品丨晓南晓航工作室
海报设计丨虞越
图片拍摄丨朱婉昱
摄像丨唐宇明、杜喜业
采访、后期丨马丁
值班编辑丨薛文静、胡扬
责任编辑丨王伟、彭丽
审核丨王晖、许静
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