來源:新三屆
原題
斯貝發動機之父吳仲華
吳仲華原在英國的羅爾斯.羅伊斯公司,是斯貝航空發動機的研制者,1954年回國,1957年被打成右派,從此再無成就。
很多年之后,中國派員去羅爾斯·羅伊斯公司學習斯貝發動機的制造技術。該公司的技術人員說,我們師傅的師傅的師傅就在你們中國,你們還來向我們學習?
可誰能想到,“臭老九”吳仲華還在五七干校養著豬呢。
飛機的渦輪發動機理論是中國人吳仲華寫的,他在1950年代寫了渦輪機械三元流動的方程,發表了論文。英國按照這個理論做了第一代斯貝發動機。
粉碎“四人幫”后,1979年10月鄧小平會見英國知名人士代表團,問我們可不可以引進它的生產,英國說可以呀。小平很高興,就站起來向英國科學家致敬。英國的所有科學家都站起來向中國致敬,為什么致敬,因為這個技術是中國發明的。
這也成為了鄧小平一生最尷尬的致敬。
鄧問是誰發明的,回到中國就查,查到是吳仲華寫的三元理論。當時他在哪?正在湖北五七干校養豬,于是趕快把他接回來,到北京當工程熱物理研究所所長。
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吳仲華(二排居中者)與中國科技大的學生們在一起
關于吳仲華,一位赴美定居的同學當年從報紙上看到的版本是:中國從英國進口一批三叉戟飛機發動機,發現有質量問題,向英國廠家提出交涉,英方不承認質量問題。后來聶榮臻元帥從五七干校找到吳仲華,吳仲華到英國羅爾斯-羅伊思飛機發動機制造廠交涉。英方二話沒說,將發動機全部換新。
因為三叉戟的斯貝發動機以及現在最先進的渦扇發動機理論,是根據吳仲華1950年在美國發布的“軸流徑流和混流式亞音速與超音速葉輪機械中三元流動的通用理論”設計的。
在英國工作期間,吳仲華根據三元原理發明了斯貝發動機,因此被譽為“斯貝發動機之父”。事實上,現代噴氣發動機仍然是根據這個原理設計的。
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1954年,吳仲華選擇了回國。但是令他沒想到的是,在1958年反右中,他受到了重點批判,被認為思想右傾;1964年四清運動中吳仲華再次被打倒;1966年文革爆發后,則被關進牛棚接受改造。
當高層特許吳仲華參與和英方的談判后,英方代表發現這個新來的代表很不一般,對斯貝發動機的原理十分熟悉,很不好對付。于是忍不住請問他的姓名,吳仲華回答道:“我是吳仲華。”
英方代表聞聽之后驚訝極了,眼睛也睜大了。突然,首席代表起立,并叫全體代表也站起來,向吳仲華敬禮說:“你是我老師的老師”。
對飛機構造有所了解的人一定都知道斯貝發動機,它是英國羅爾斯-羅伊斯發動機公司針對中、近程旅客機的需要于上個世紀50年代末期生產的一種低旁通比渦輪風扇發動機。六十年代中期起大量投入使用,分噴水的民用型和加力的軍用型。1964年民用型“斯貝”裝于三叉戟、BAC-111等民用客機。軍用型“斯貝”裝于F-4K、F-4M、法國的幻影IV和西德的F-104G等軍用戰斗機。可以說,曾經的斯貝發動機可是世界聞名,其特點是推力大、耗油低、可維護性好、使用壽命長等。
“斯貝發動機之父”吳仲華,一個如此富有才華、讓英國人如此尊敬的科學家卻在回國后屢遭批判,而且再無建樹,于1992年9月悄然去世。
吳仲華,1917年7月出生在上海,1940年畢業于西南聯大后留校任教,1947年在美國麻省理工學院獲博士學位,并先后任美國NACA研究科學家、PIB教授。后來他去英國羅爾斯-羅伊斯發動機公司工作,并于50年代初發表了《軸流、徑流和混流式亞聲速與超聲速葉輪機械中三元流動的普遍理論》論文,其所提出的理論在國際上被稱為“吳氏通用理論”,其主要方程被稱為“吳氏方程”。吳氏通用理論在國際上已廣泛地應用于先進的航空發動機的設計中。
在英國工作期間,吳仲華根據“三元”原理發明了斯貝發動機,因此被譽為“斯貝發動機之父”。事實上,現代噴氣發動機仍然是根據這個原理設計的。
由于他崇高的國際學術地位,國際學術界一直懷念吳仲華。
吳仲華是中國工程熱物理學、航空發動機學術界杰出的國際代表。
在 57年的共同生活中,吳仲華與妻子李敏華相親相愛,榮辱與共,兩人都是中國科學院院士。
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吳仲華少時就讀于上海格致中學,高中轉學至南京金陵中學就讀。優秀的教育給吳仲華打下了堅實的基礎。
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南京金陵中學鐘樓
高中畢業后,吳仲華考上了清華大學,此時日軍全面侵華,東北華北淪為戰亂之地,各大高校遷往臨時校址,吳仲華的求學路異常坎坷。在這樣的背景下,吳仲華和大多數知識分子一樣,選擇了科學救國的道路,確切的說是工業救國。他進入了國民政府籌建的交通兵輜重兵學校,學習駕駛車輛、修理卡車、裝甲車的實用技術。結果畢業后所服役的機械化部隊并不直接參戰。他失望至極,返回了當時的西南聯合大學繼續學習。
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西南聯合大學
畢業后吳仲華留校任教,并與同學李敏華喜結連理。
沒兩年,吳仲華夫婦都通過了清華大學的公費留學考試,雙雙赴美國麻省理工攻讀博士學位。
起初,他考慮到中國是農業大國,發展農業機械化是當務之急,希望主修農業機械,無奈麻省理工已經不招收此專業的研究生,吳仲華只能改學內燃機專業。
在美國求學的日子,吳仲華夫婦有了兩個孩子,照顧孩子的同時還要兼顧繁重的學業,吳仲華主動分擔了大量家務活,全力支持妻子。他們輪流上課,一人在家照看孩子,一人去上課,下課鈴就是兩人交接班的信號,就這樣念完了博士。
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吳仲華與妻孩
1947年,吳仲華以優異的成績獲得博士學位,妻子李敏華也成為麻省理工航空系的第一位女博士,夫婦二人先后受聘于NASA的前身美國航空咨詢委員會。因為兩人都沒有加入美國國籍,只能以老外的身份申請,要經過國會的審批。當時全美國只有四名外國人獲準,他們就在其中。
吳仲華開始投入傳熱學的研究,但在實驗室的建議下,他轉向葉輪機械流動的研究,這一改變迎來了吳仲華一生中最輝煌的時期,他先后發表一系列葉輪機復雜的流體研究論文,創立了國際公認的葉輪機械三元流動通用理論。
20世紀40年代,學界普遍對如何分析葉輪機內部流動沒有公認的合理方法,當時有一種意見認為,葉輪機械內部流動也可以使用外流的解析方法。吳仲華有洞見地意識到,葉輪機械內部流動的復雜邊界條件,沿用外流解析法并不能準確地描述分析。他富有遠見地應用剛剛出現的電子計算機技術和計算數學的數值計算方法,建立了葉輪機械復雜的內部流動數學物理模型,開辟了航空機械的新篇章。
后來美國機械工程師學會的大會上有人指出,五十年代初期國際工程界發生了兩件大事:計算機的發明和葉輪機械吳氏通用理論的創立。
1954年吳仲華夫婦回國后,在母校清華大學開設了全國第一個燃氣輪機專業,與中國科學院合作,創建了中科院動力研究室,培養出第一屆畢業生,為海軍燃氣輪機的研發做出了卓越的貢獻。
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左二為吳仲華
新中國的輪機熱力學即將走上正軌之際,遭遇了政治變故。
當時全國興起了插紅旗拔白旗的運動,對剛回國不久的吳仲華來說,要明白政治形勢是一件很困難的事。他直言不諱,耿直地指責大躍進中不科學的精神,最終被批保守落后,遭受大字報攻擊,還被定為清華大學的兩面大白旗重點批判。吳仲華手下的研究骨干被調往其它地方,航空工業受到冷落,全依賴蘇聯提供的圖紙生產米格15戰機。之后,吳仲華的科研工作一直沒有擺脫政治運動的阻撓。
文革期間,他作為學術權威受到批判,被抄家,送到湖北的五七干校,在農場里養豬養牛,挑糞種田。
70年代初期,政府高層決定從外國引進全套的發動機技術,英國同意向中國出口最先進的渦輪風扇發動機技術“斯貝發動機”。斯貝發動機是英國羅爾斯羅伊斯(勞斯萊斯)在60年代研制的一款先進的渦輪風扇發動機,與當時我國的渦輪噴射發動機相比,有推力大、油耗低、可維護性好的優勢。
英國的這款先進發動機,實際上是基于吳仲華的理論研發成功的,作為斯貝發動機的鼻祖,吳仲華此時還沒有恢復工作,還在接受勞動改造。直到1983年,中國動用舉國之力才實現國產化斯貝發動機。國產化光鮮的背后,卻是對斯貝發動機技術原理的缺失。我國的航空工業基礎研究元氣大傷。
晚年,吳仲華罹患癌癥,初次手術后他還赴美講學倍受追捧。兩年后,不幸癌癥擴散至肺部,于75歲去世。美國機械工程師學會為他發了訃告,稱他為葉輪機械先鋒。美國宇航局(NASA)將他講學的錄像作為專著出版,并作為他們的培訓材料。
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NACA時期吳仲華的技術筆記
一個國家能有一位理論開拓者是何其的幸運,但卻因為政治風波失去了主動,這是何其的悲哀。
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