查看原文
其他

第314篇《请不要称吴仲华为飞机发动机鼻祖》

张聚恩 聚恩君 2019-05-27

我的上篇微文刚刚评说了“德国优才计划”写的“波音之父”是中国人王助的文章,现在“她”的一篇更离谱的文章又发出来了,题目更耸人听闻:《震撼!比波音之父还牛的中国人,他竟是全世界飞机发动机的“鼻祖”》(以下简称《鼻祖》)。文章开篇便说:“前两天一篇《“波音之父”竟是中国人》引起大家强烈反响......但你知道吗?中国人比你我所知的,还要优秀一千倍!......当今,所有现代飞机发动机的‘鼻祖’,却是一位中国人!......他,就是吴仲华。”看到这样的文章,不少网民又是血脉贲张,忙不迭地转发喝彩。截止我写此文之时,阅读者已超过3.8万之众,而且留言一边倒地颂扬《鼻祖》,夸赞“德国优才计划”写出了中国人的心声。


我想知道“德国优才计划”是个什么样的公号,在点击其二维码后,看到了“她”的自诉:“在海外讲好中国故事,记录伟大时代,用文化温暖人心。这里有你意想不到的人物,最深度感人的讲述......",加之二维码上滚动着德国国旗,应是一个在德国活动的新媒体团队(抑或个人)。这个同时又声称“为中欧文化代言”的公号能量不小,发文频率很高,语言极富煽动性。别的文章先不论,但就有关航空的这两篇文章,我的确不能苟同,不仅不赞成,而且认为其危害甚大,因为它们罔顾事实,不讲科学,盲目自大,戕害心灵。


我知道,我的个人微信公众号还抵不过“她”的影响,我的良心之作的最大阅读量也仅万余人;我也理解国人的民族自尊心和爱国热情,但这些崇高的情感必须建立在事实与知识的基石上,而不是如夜郎般自大,像井底蛙看天,一个成熟的民族应该是睿智和有辨识力的,应该时时保持清醒与理智。


我必须站出来,再次发声,作为国人和中华民族的一员,作为一名老航空科技工作者,去揭示《鼻祖》的不实,让人们知道真相。否则,愧对我的航空职业使命,也对不起自己的良知。不管会有多少人看,我还是要写下这篇《请不要称吴仲华为飞机发动机鼻祖》,既是对《鼻祖》一文的评说,也是对航空发动机科技知识的一点普及。


北航陈光老师是我尊敬的前辈,今年已经89岁高龄。陈教授和他的夫人一辈子从事中国航空发动机领域的教学与工作,堪称发动机大家。如今夫人卧床,陈老师仍在殚精竭虑,忘我奋斗。我在看到这篇文章后的第一反应就是转给陈老师,请他过目,请他评判。大约在我发出转文20几分钟后,他就在微信上,写给我一封很长的“短信”。征得他的同意,我全文照抄于此:


“我感到无语!几乎每个重大事情都不符合历史事实。吴仲华提出的三元流理论与方法的确是一个重要发明,但当时计算机能力太差,所以很长时间都没有用在发动机中。当第一代大涵道比涡扇发动机于上世纪60年代末出来时(例如用于B747的发动机),在叶片中都没有釆用三元流理论与方法。只是到了80年代的发动机,在介绍中才特别指出叶片用了三元流,一直到现在,介绍发动机时都会提到叶片用了第二代或第三代三元流。徐建中院士讲,现在飞机上的发动机都用了吴先生的发明,实际上是讲发动机叶片用了。


斯贝是60年代中期发展的,在压气机与涡轮叶片中根本未用三元流。而吴仲华当时已在中国近十年了,是他在中国遥控罗·罗公司设计出斯贝的吗?怎么能吹他是斯贝之父呢。另外讲引进斯贝时,他参加引进工作,是胡编的。说他参加了1979年斯贝发动机故障谈判,那更是胡扯。因为当时那正是我妻子廖家慧与她的同班同学薛其珠女士两人的事(当时《科技日报》写了专访文章,《读者文摘》还曾转发,影响较大),与吴仲华先生没有一点关系。


唉!对这种不负责任胡说的文章,我们该怎么办?让这种文风流传,后果实在严重。3月17日晚”


陈老师短信的字里行间,透着他的愤怒与无奈。我相信,每一个读到陈老师短信的人,都应该受到触动,都应该由衷地相信他的诚实,相信他作为亲历者的陈述,而不是听信那些不负责任的流言。


陈老师的短信里,已经把“三元流”和“斯贝”的有些情况说到了。除了这些,我还想说,把吴仲华封为“全世界飞机发动机鼻祖”更是滑天下之大稽。此种自我标榜,不仅不会引来国人真正的自豪之情,引来世界航空界的尊重,反而会适得其反。如此浅薄,如此吹嘘,罔顾历史,胡编乱造,只会让世人鄙视,令国人无颜。


在这里,我想和大家一起,简要回顾一下世界航空发动机的发展史,并请特别注意那几个堪称具有里程碑意义的重大进步的由来与时间点。


• 1843年,英国汉森取得人类历史上第一个重于空气的航空器发明专利;但所设计和试制的空中蒸汽机即使在缩比模型试验机上也无法提供足够动力。


• 1891-1903年,美国兰利研制出载人飞机“空中旅行者”,所用发动机是一种新型5缸星型水冷汽油机;但直至莱特兄弟成功前仅一周的最后一次飞行试验也未获成功。


• 1903年,莱特兄弟的“飞行者1号”成功实现人类有史以来首次载人、有动力、可控飞行;所用动力为4缸水冷式汽油活塞发动机。该发动机成为真正意义上的第一台航空发动机


• 1903年至1945年,是航空发动机的活塞时代。活塞式发动机性能不断得到改善,功率从10kW提高到2500kW,功重比从0.11kW/daN提高到1.5kW/daN,飞行速度从16km/h提高到接近800km/h。


• 1913年,法国工程师雷恩·罗兰获得第一个喷气发动机专利,属无压气机式的空气喷气发动机。


• 1930年,英国弗兰克·惠特尔和德国汉斯·冯·奥海因分别发明了压气机式的空气喷气发动机。压气机由后面的燃气涡轮带动,故称为涡轮喷气发动机(涡喷)


• 1937年,惠特尔的世界首台离心式压气机涡喷发动机试验成功。


• 1938年,奥海因的轴流-离心组合式压气机涡喷发动机试验成功。


• 1939年,德国的装备轴流-离心组合涡喷发动机的喷气式飞机He-178试飞成功,标志航空发动机喷气时代到来,也标志航空器喷气时代到来


1957年美国普拉特·惠特尼(Pratt & Whitney)公司和GE公司先后推出JT3D型和CJ805-23型两款涡轮风扇发动机(涡扇),标志世界航空发动机发展进入涡扇时代


• 1960年,英国罗尔斯·罗伊斯公司的“康威”(Conway)涡扇发动机被用于波音707大型远程喷气客机,成为第一种被民航客机使用的涡扇发动机。


• 1968年,采用美国GE公司TF39-GE-1C非加力涡扇发动机的C-5运输机试飞成功。


1969年采用普·惠公司JT9D-3大涵道比涡扇发动机的B747大型客机试飞成功,其后美国GE公司的CF6-6与英国罗·罗公司RB211-22B涡扇发动机相继投入使用,标志着涵道比涡扇发动机的成熟。(涵道比是指涡扇发动机的外涵道空气流量与内涵道空气流量之比,涵道比高,发动机的推进效率高,耗油率低。)


再往后,航空发动机仍在继续发展。但迄今,以致再向前看上二三十年,尚无别的动力样式,能够改变以涡扇为主流的飞机发动机基本格局。


如果说,航空发动机早期的发展,常常与个人相联系,如惠特尔、奥海因等杰出人物,也许还有将“......之父”的桂冠授予某人的可能,那么自20世纪30年代以来,很难再把航空发动机的巨大进步归于某个个人,当然更不可能称某人是航空发动机的鼻祖了。现代航空发动机的发展,不仅取决于理论与方法,设计与试验等科学技术的进步,更高度依赖材料与制造等科学技术的突破。


鼻祖者,始祖也,祖师爷也,创始人也。在世界航空发动机领域,中国人做出的贡献真有那么大、能以“鼻祖”而自诩吗?当世界第一份喷气发动机专利产生时,吴仲华尚未出世。当20世纪整个30年代,涡喷技术大发展,世界航空业进入喷气时代时,吴仲华还是一个20岁左右、尚未步入航空领域的青年学生。20世纪50年代的“涡扇潮”,即涡扇发动机的工业化,一举奠定世界航空发动机至今未变的格局,吴仲华开始参与,也仅限于基础理论与方法研究。所以,无论如何高度认同吴仲华的巨大贡献,也断不能称他为世界飞机发动机鼻祖。


那么,吴仲华的三元流理论究竟是什么?对航空发动机发展究竟有什么贡献呢?这个理论的全称是“基于两类相对流面的叶轮机械三元流动理论”,集中反映在吴仲华先后发表的论文NACA Report-955和NACA TN-2604,以及于1952年发表在ASME上的《A general theory three-dimensional flow in subsonic and supersonic turbomachines of axial,radial and mixed-flow types》(亚声速/超声速叶轮机械轴向、径向与混合流动的三元流通用理论)的论文里。(吴仲华于1943年至1947年在美国麻省理工学院学习,获科学博士学位后,入职NASA的前身NACA,在所选的“叶轮机械气体动力学”课题研究中取得辉煌成就。1954年与同为MIT航空系博士的夫人李敏华一起毅然回国。)


徐建中院士在2017年第19期《推进技术》杂志上发表了一篇《吴仲华先生与叶轮机械三元流动理论》的文章,这篇文章是为纪念吴仲华先生百年诞辰(吴先生生于1917年7月27日)而写的,徐院士热情写道:“作为一名杰出的科学家,他奠基的叶轮机械两类相对流面三元流动理论为航空发动机的发展做出了巨大贡献,而他提出的总能系统理论,尤其是‘温度对口,梯级利用’的原理在能源的高效清洁利用中也发挥了巨大作用”。


学习此文后,对三元流理论应有如下基本认知:风扇、压气机、涡轮的叶片等发动机核心部件的内部流场极为复杂,对其内部流动规律的研究,直到20世纪40年代末,一直使用孤立叶片模型。该模型只能计算叶片平均半径处进出口流动参数的变化,不能计算叶片的扭转与弯曲,也没有考虑叶片之间的相互作用。


吴仲华针对复杂的叶轮机械流动,提出了简化的物理设定,创建了新的理论模型,获得了相应的求解方法与基本方程。当时计算机技术还不够发展,流体力学界普遍推崇解析分析法,而吴仲华毅然选择数值求解方法,成为从事大规模数值计算的国际领先者。这一理论与方法,以及此后基于该理论创建的大量基础研究,解决了叶片复杂三维非定常流动的数值计算问题;对提高叶轮机械的效率、可靠性和安全性,研制出一代又一代优秀的航空发动机和燃气轮机,产生了极大的促进作用。


徐院士的上述评介,科学、客观,具有权威性,应成为我们认识与评价吴仲华先生及其理论的主要参考。他的上述评介,在事实上也印证了陈光教授的判断是正确的。


对于科学问题,必须秉持科学的态度。对于那些不实不妥之说,人人有责予以纠正;以忠于历史,也告慰前辈。希望我的这两篇文章,能被“德国优才计划”的作者看到,或者能被刊用在“她”的公号上;借以促使其改变“语不惊人死不休”的不良心态和写作方式,沉下心来,踏踏实实,研究历史,虚心学习自己不知不懂的专业知识,不要再胡编乱造了!而我们的广大读者,也要学会冷静理智地思考,特别是对那些使用文学化的夸张语言与词汇来讲科技、讲历史的文章,应该抱有警惕,不要轻信。


最后,我还要对吴仲华和他同时代的许多科学家、工程大师,如徐舜寿等,所蒙受的屈辱与不公表示愤怒,但愿这样的悲剧永不重演。而我对吴仲华前辈的尊重与崇敬,绝不在“德国优才计划”斯人之下。就在去年清明,我和同事们还专程到中国科学院工程热物理所吴先生的塑像前吊唁缅怀,誓言继承先生的未竟遗志,为中国的航空发动机事业、航空强国梦的早日实现,奋斗到生命的终结。


吴仲华(1917-1992)——我国热物理学奠基人,中国科学院工程热物理所首任所长,对我国航空发动机事业曾做出卓越贡献,是功勋彪炳、具有国际影响的杰出科学家;曾任中国航空学会第一届理事会常务理事,第二届理事会副理事长。



吴老安息,英名不朽,您的事业将在后人的不懈奋斗中永继!

    您可能也对以下帖子感兴趣

    文章有问题?点此查看未经处理的缓存