上海交大与中国的航空航天
编者按: 2005年10月,当“神舟六号”载人航天飞船成功返回地面后,全国各大主流媒体纷纷报道了“神舟六号”在遨游太空的同时,也详细报道了上海交大的一项技术助“神六”返回的消息。
从上个世纪30年代起,每当中国的航空航天事业取得成果的时候,“交通大学”的名字总会出现在各大主流媒体上,从交通大学早期设立的“航空门专业”,成为中国的航空航天教育的先驱之一,到中国研制成功的第一架军用飞机,第一枚火箭,第一枚导弹,第一颗人造地球卫星,第一颗原子弹到现在的“神舟六号”成功返回地面,交通大学的名字已经与中国的航空航天事业紧紧地联系在了一起。下面的一些片段,从一个侧面反映了交通大学为中国航空航天事业所做的一些事情,之中可以领略“交大人”的些许风采。
思源篇
交大是中国最早航空工程人才摇篮
1936年某一天,上海交通大学机械工程学院热闹非凡,12名从飞机组毕业的学生,兴高采烈地接受学校教师和同学们的共同祝贺。
12名毕业生们万万没有想到,他们已经创造了历史,他们成为了中国自己培养的最早一批航空工程人才,同时上海交大也成为了中国航空教育的先驱之一。
据1930年10月29日的《交大三日刊》报道,1930年10月28日,校长孙科就有筹设航空工程教育的意图:“……高等学府,学科不能限于一个范围。……机械工程最重要的汽车、航空本校都没有,以研究交通的专门学府,而没有这种功课,事实上便欠完备”,此后,上海交大就加紧筹备“航空门专业”和“汽车门专业”,上海著名的《申报》早在1932年9月4日刊登了交通大学与中国航空建设协会联合办“航空工程班”的报道。报道从如何报考、开设科目种类、课程学分、学费等都作了详细的描述。一位上海交大著名校友在百年校庆时写的回忆文章中说,发展到1942年8月,交大以国家的需要为己任,成立了航空系。那时,共有学生116人,中国航空教育家曹鹤荪亲自代理系主任,那时航空系仅有:报废飞机1架、滑翔机1架、发动机3台、机关枪6挺、另有发报机、照相机和各种仪器设备,第二年,学校又成立了风洞实验室、发动机实验室、飞机结构实验室、仪表和无线电实验室、空军机械实验室。学制共为4年。
自开设航空门到设航空系交大航空学科发展迅速,经过交大严格学习和训练后,一批又一批的航空工程人才源源不断地从这里出去,他们中的一大批人已成为了中国航空航天事业的中坚力量,为中国的航空航天事业发展谱写了一曲又一曲嘹亮的战歌,交通大学不愧是中国最早航空工程人才的摇篮。
交大毕业生成为新中国首批飞机总设计师
上世纪60年代某一天,中国大地晴空万里,在北方某机场的跑道上停着一架银白色的飞机,只听指挥塔内一声令下,这架标写77424的飞机顺着跑道慢慢滑行,只见它越跑越快,突然间腾空而起,直冲云宵……,过了很长一段时间,飞机在空中作了几个盘旋的动作后,又稳稳地降落到跑道上。顷刻之间,机场上的解放军指战员和科技人员互相拥抱,大家为这架完全由中国人自己设计与制造的“歼八”飞机试飞成功而欢呼雀跃。此刻,有一个带着眼镜,温文尔雅的年轻人在人们的祝贺声中,流下了激动的眼泪!他就是从交通大学机械系“航空门”毕业的学生、新中国首任飞机总设计师、“歼八”飞机的开拓者––黄志千同志。此后,“歼八”飞机获得了国家科技进步特等奖。
在中国的航空初创时期,像黄志千那样,为中国的飞机设计和制造作出极大贡献的交大校友还有很多。中国科学院院士顾诵芬就是其中之一,1951年,顾诵芬从交大航空工程系毕业、他参加和领导了多种飞机的仿制工作和新飞机的设计,并亲自担任了“歼八”飞机的总设计师,现在,该机型早已装备部队,并成为我国空军和海军航空兵的主战机种。顾诵芬院士在一篇回忆文章中指出:“饮水思源,我要感谢交大的老师对我的帮助和交大教学制度给我的训练,学校严格的工程训练方法和教给我们解决工程问题的处理办法,是我们进行飞机设计的基础,所以说,交大的教育是成功的,一批交大人在我国飞机设计中能做一些工作,应该感谢母校对我们的培养。”
交大人助中国首枚火箭发射成功
1960年2月19日,上海南汇东海海滨成为了新中国第一个火箭发射场。这一天近午时分,云淡风轻,天气晴朗。只听见“发射”二字刚出自指挥员口,一枚在发射架上的火箭就直射云天,只见火箭吐着烈焰,“飕”的一声不见了踪影,当天傍晚,科技人员在预定的海域把火箭的残骸打捞上来。这一中国首枚火箭发射成功的消息让参与研究的人员欢欣鼓舞,大家奔走相告——中国首枚火箭发射成功了!
中国首枚火箭的研制成功,上海交大功不可没。王希季,上海交大动力系主任,任设计院总工程师。潘先觉,交大教师任火箭设计主任工程师。上海交大许多应届优秀毕业生也直接参加了研制工作。这一被列为“中华人民共和国航天成就大事”的第一项已载入了中国的航天史册。潘先觉在一篇回忆文章中写道:“中国第一枚火箭是我直接参加设计的,我主管设计动力部分,尤其是喷气推进部分,那时,交大校友、中国航空航天泰斗钱学森要求,中国要研究液氧液氢火箭。他的思想是很先进的,当时,苏联和美国也刚刚开始用这种方法,钱学森要求中国能够‘三足鼎立’。后来我们按照这个意图进行设计,1958年国庆期间,在北京展示设计成果的样图时,毛泽东、刘少奇、周恩来、朱德等中央领导都去看了,中央领导都很感兴趣,并指示:要把它造出来放上天去,才算真本事。在经过上海著名国营大企业参与的会战中,统一设计出图、统一设计实验、统一总调度、统一组织生产、统一发射后,终于取得了成功。”
不久,中央认为,这批人对航天事业已经有了经验,不宜再回原单位,于是,王希季、潘先觉等被调离了上海交大,他们在以后专门从事的中国航空航天事业中,不断地为中国的航天事业作出新的更大的贡献。
毛泽东对交大师生说:火箭放上天,就算你们从火箭大学和研究院毕业
中国首枚火箭成功上天的消息传到北京后,中央政治局委员、书记处书记彭真亲临上海参观,接着,聂荣臻元帅也来到上海。当他看了发射记录片之后,提出要看喷气推进实验室,于是,聂总等一行来到位于江湾机场内由交大教师潘先觉负责筹建和主持的实验室。在观看实验过程中,正在做的推进实验很顺利,聂总看后当场祝贺,对以交大20岁左右的学生为主的实验室成员说,“想不到 毛头小伙子也能干出来。”一起陪同参观的交大校友钱学森即席发表了感想:“中国人不比美国人差,我们在美国初期干的时候,也和这差不多,中国人不必自卑”。
聂帅回京后,毛泽东主席闻悉,在杨尚昆等的陪同下,来上海时专门观看了汇报展出。潘先觉受组织委托向毛主席作了专题汇报。潘先觉回忆:“毛泽东主席对此事颇有兴趣,要求我详细地讲解,他想从中回首我国发展科技的内涵,所以是面对面地,一问一答式地对话了一个小时。其间,我详细介绍了火箭的设计与研制经过,火箭的科技性能,各部组件名称功用和总体的科技参数等等。毛主席问及我的身世,哪个大学毕业之类。当毛主席了解到总工程师和主任工程师都是上海交大的,就又问及上海交大有火车专业,学生会开火车,又问我交大有否火箭专业,现在会放火箭了。他讲,你们能把火箭放上天,就算你们火箭大学和研究院毕业了。因为这是符合他的‘实践出真知’的思想。我当时也同他讲‘实践论’的指导意义,因而他显得特别高兴,接着我们和毛泽东等在火箭前面合影留念。后来当年参加研究的很多交大尖子学生都成为中国航天事业的高工和研究员,有的成为了院士。所以说,上海交大不愧是中国的名牌大学,中国工程师的摇篮!”
交大校友钱学森与中国的导弹研究
1966年10月27日凌晨,众多工程技术人员聚集在中国某地的导弹发射场,大家屏住呼吸,等待着激动人心时刻的到来,随着指挥所发出点火命令,一瞬间,火光闪,惊雷吼, 我国改进型中程导弹载着中国人自己制造的核弹头,向千里之外的沙漠深处飞去,准确命中目标并成功起爆。这一消息使全世界震惊,同时,这一具有里程碑意义的大事,也使中国人永远记住了一个人的名字––钱学森。
钱学森,1934年上海交大机械系优秀毕业生。1935年去美国留学,3年后取得博士学位,此后就参与了美国的火箭技术研究,并取得了重大成就,在第二次世界大战结束时,美国空军高度赞扬了钱学森为战争的胜利做出了“巨大的贡献”、“无法估计的贡献”。1949年10月1日,新中国成立后,钱学森想回到祖国,为新中国的建设事业贡献自己的聪明才智,但是,美国方面却竭力阻扰,一位美国海军次长知道此事后,大为震惊,认为:钱学森无论如何在哪里都抵得上5个师,他说:“我宁可枪毙他,也不愿放他回中国。”周恩来总理知道后,非常重视此事,指示中国驻波兰大使王炳南在中美大使级会谈中,据理力争。前后经过长达5年时间的斗争,1955年9月,钱学森终于回到了祖国的怀抱。
1956年,专门研究导弹的机构––国防部第五研究院成立,钱学森任院长,并亲自对200多名新分进来的大学生授课,讲解导弹理论,与其他一些著名的教授一起,培养了新中国第一批导弹人才,同时,从规划、设计、制造直到发射导弹,钱学森都亲临亲为,使新中国在最短的时间内拥有导弹及核技术,为中国的导弹事业作出了开创性的工作。1989年,江泽民总书记、上海交大校友,在会见他时,把他为中国赢得的荣誉称为“中国人民的骄傲”。
中国卫星上天凝聚着交大人的智慧
1970年4月24日21时35分,“东方红一号” 人造地球卫星随着“长征一号”运载火箭发动机的轰鸣中离开了发射台。21时48分,星箭分离,卫星入轨。21时50分,国家广播事业局报告,收到中国第一颗卫星播送的“东方红”乐音,声音清晰宏亮,此后,“东方红”乐曲传进千家万户、传遍神州大地。由此,中国开创了航天史上的新纪元,成为继前苏、美、法、日之后,世界上第五个独立研制并成功发射人造地球卫星的国家。
1996年4月,在上海交大100周年校庆活动座谈会上,一位在中国的航天工业工作多年的老校友动情地说:“是交大校友王希季院士主持、领导研制的中国第一个卫星运载火箭,把交大校友杨嘉墀院士领导和参加的‘东方红一号’人造地球卫星送上天,这是中国人的骄傲,也是全体交大人的骄傲。”
杨嘉墀,上海交大1941年电机系毕业生,卫星技术专家。作为主要技术负责人之一,他亲自领导并参加了中国第一颗人造卫星姿态控制系统的研制,为中国人造卫星从学术准备阶段转入研制阶段作出了极大贡献。在“东方红”一号卫星即将升空时,他又预先开展了返回式卫星三轴姿态控制系统的研究,提出了一系列具有创新性的方案,有些方案在国际上都属首次。自1975年至1987年,我国先后成功发射了10颗返回式卫星,都是采用了这种三轴稳定姿态控制系统,其性能良好,从未发生故障。1986年,返回式卫星获得了国家科技进步特等奖。1980年以后,杨嘉墀又担任了“实验二号”卫星的总设计师,参加了“一箭三星”飞行试验的全过程;他曾进行过大量的故障分析;为解决许多关键性技术问题,提出了极为有益的建议。由此可见,交大人从卫星运载火箭到卫星的研制上天都付出了智慧和劳动。中国卫星的发展史上将永远铭刻上他们的名字。
致远篇
上海交大加入中国大型飞机工程研制项目
2005年12月20日,上海交大党委书记马德秀与中国航空工业第一集团常务副总经理杨育中的手紧紧地握在一起。这是双方签定全面合作协议后的一次握手。这一握手,标志着新成立的上海交大空天科学技术研究院将向国产大型飞机研究领域迈出重要一步。
上海交大与中国一航的合作涉及到复合材料、结构强度、机载技术、数字化制造、概念设计、样机研制、人才培养等各个方面。
国产大型飞机工程研制项目是国家“十一五”期间,实现民用飞机初步产业化的一个宏伟计划。这一消息一经发布,曾迅速在平面媒体和网络媒体引起波澜,英国媒体报道称,“中国开始对波音和空中客车在全球航空工业的优势发起了直接挑战”。
在这场全球性的空中市场的争夺中,上海交大已开始从多方面作准备,一批中国最具权威的航空航天的院士、专家、学者已经成为了上海交大空天院的战略专家,在他们之中就有很多是上海交大的著名校友。
目前,一项为中国民用飞机从设计到制造的宏伟蓝图正在描绘,上海交大人在过去为中国的航空航天事业作出重大贡献的基础上,将与中国一航和其他航空单位强强合作,在上海这座日益引起世界各国关注的城市,打造出一个中国自己的大型民用飞机研发和产业基地,为上海早日成为世界级航空枢纽,为中国早日成为航空大国和航空强国再立功勋。
上海交大参与中欧伽利略国际合作计划
2005年3月17日,在上海微小卫星工程中心的一间大会议室里,坐满了来自上海市科委、上海交大、上海创业投资公司、上海微小卫星工程中心、中国航空无线电电子研究所、上海天文台的领导们,大家为了一个共同的目标走到了一起,那就是,依靠各自的科研优势,共同出资成立“上海伽利略导航有限公司”。这次会议持续了很长时间,这次会议为不久成立的公司全面规划了今后的发展方向和经营范围,并将以伽利略计划为契机,整合上海导航领域的优势力量,力争在3––5年内成为上海乃至长江三角地区导航领域的领军企业。
目前全世界使用的全球卫星导航定位系统主要是美国的GPS系统,欧洲为有自己的卫星导航定位系统,于是牵头组织实施了“伽利略”计划。
“伽利略”计划是一种中高度圆轨道卫星定位系统。该系统的建立将于2007年底之前完成,2008年投入使用,总共发射30颗卫星,还有2个地面控制中心。2003年9月和2004年10月,欧盟和中国分别草签了中国参与“伽利略”计划的政府协议和技术合作协议。此项目具有极高经济价值和战略意义,将改变惟有GPS全球卫星导航系统的格局。
中欧“伽利略”国际合作计划是迄今为止中国最大的国际科技合作项目。上海交大等单位共同出资成立的“上海伽利略导航有限公司”有了直接参与中欧伽利略国际合作计划的机会,将为欧盟成员国和中国的公路、铁路、空中和海洋运输甚至徒步旅行者有保障地提供精度为1米的定位导航服务,并作出各自的贡献。上海交大将在学科建设、人才培养以及核心与共性技术攻关等方面,为该计划提供支持。
上海交大全面涉足近空间领域
当人们坐在飞机上天时,其高度不会超过20公里,当卫星绕地球旋转时,其高度总会在100公里以上。那么在20公里至100公里之间的范围内,就成为了一个几乎无人涉足的“处女地”——近空间领域。这一领域目前已经成为了许多发达国家争相开发和研究的领地,其作用,可源源不断地、快速获取对地观测数据,并与天基、航空和地面系统构成一体化全球观测体系,将对国家的经济建设、国防建设发挥重要作用。
上海交大,这所曾为新中国的航空航天事业作出过重大贡献的国家重点大学,自然不会放弃对这一领域的研究与开发,早在1996年,就开始了从事这方面的先期研究工作,他们正一如既往地瞄准世界科技最前沿,在中国的近空间观测系统中作出交大人应有的贡献。
2005年5月,上海交大空天院已参与了国家中长期科技发展规划重大专项“高分辨率对地观测系统”的论证工作,并承担了“近空间观测系统”的论证,汇聚国内多家单位50余位专家的智慧,完成了项目论证报告、立项建议书和概念设计,现在正在接受国家级评审。目前上海交大空天院正全力以赴,策划如何使交大在项目实施中为国家作出更大的贡献,为中国抢占国际“近空间科学技术”战略制高点,发挥上海交大的重要作用。相信上海交大也会像以往在中国的航空航天领域所作出的成绩那样,在近空间领域闯出一片崭新的天地。
花絮篇
交大校园草坪停放军用巨型运输机
日本投降后不久,上海交大校园里停放的一架大型军用运输机迎来了众多观看的师生和市民。这架飞机是日本制造的,它庞大的机身让没有近距离见到过飞机的人们惊叹不已。此机于日本投降前一个月飞到我国,它没有执行任何运输任务,倒是执行了一次日军向我军接洽投降事宜的飞行。1945年8月21日,日本投降代表、驻华日军副参谋长今井武夫受命乘坐此机,飞往湖南芷江中国陆军总司令部驻地洽降,完成了日军投降的准备工作。为了便于逃避空中攻击,运输机被漆成黑色。今井武夫在他的回忆录中曾写到:“它饱经战争苦难,不仅漆皮脱落斑驳,而且满布弹痕,越看越觉寒酸,实在也是万不得已。”这是日本军国主义战败时精疲力竭的具体写照,这架飞机也由此见证了日军覆亡过程。此机是当时世界上比较先进的机种,经我国接收以后,一直用于飞行,直到捐给交大为止时,它还是处在可飞行状态下,因此,它是航空系作为教学实习的难得设备。到1947年,交大除了上述巨型运输机外,还有教练机1架,驱逐机3架,发动机10余台,这些教育设备除了用于教育实验外,已经成为了上海交大校园的一景。
交大人在美国造飞机
1943年,一架A26型战斗、轰炸两用机在美国旧金山机场呼啸而起,引来了无数中国侨民的阵阵欢呼声。这是由上海交大1939年航空系第三届毕业生胡声球等在美国主持制造的第一架中国战斗机。
那时,中国国内战火纷飞,全国军民正在为抗日战争的最后胜利而浴血奋战。为了中国的正义事业,很多国外的侨民和有识之士纷纷捐款用于购买枪炮,以支持中国的抗日战争。胡声球等一批在美国的中国知识分子也纷纷参与到这场爱国行动中来,他们在一批友人的帮助下,在旧金山创办了由上千人组成的“中国飞机制造厂”,大家凭着满腔热情,靠智慧与勤劳,每年生产出的飞机多达1800多架,这些飞机大多用于战场,为夺取反法西斯战争和中国抗战的最后胜利立下了汗马功劳。胡声球等交大人在美国造飞机的故事,通过世界有关媒体成为了美谈,并流传至今。
上海交大参与国际空间站项目
2002年,9月、11月,诺贝尔物理学奖获得者丁肇中博士在短短的两个月内二次来到上海交大,引起了各方的关注,他除了在交大作学术报告以外,还有一件更重要的事情,就是在国际空间站大型科研项目––阿尔法磁谱仪(AMS)的国际合作中,希望上海交大能够参与。上海交大是他父亲的母校,对他来说有着一份特殊的感情。经过双方多次的交流与研讨,进一步加深了了解,并最终签署了“AMS项目合作会谈备忘录”。
这是一项具有广泛影响的国际合作项目,是用于探测宇宙中的暗物质和反物质,并研究这种物质的存在形式,以求进一步探索宇宙的奥秘。参与该项合作研究的包括美国、俄罗斯、意大利、中国、日本等16个国家和地区的研究人员。此后,上海交大即选拔、组织与集成相关学科人员,成立了专门研究机构,并立刻开展包括超导磁铁控制系统,AMS在空间站上各种探测器的控制系统等方面的研究工作,该项目已被各大媒体广泛报道。
神六返回采用交大数字电视技术
2005年10月17日4时33分,神舟六号返回舱在人们的翘首以待中,在内蒙古成功着陆。而在这返回地面时的搜救实时电视监视系统中,人们都能够清晰地看到全过程。这是我国首次采用的一项数字电视技术。该系统技术采用的是上海交大自主研发的ADTB-T高级数字电视地面传输技术,用于从直升机到地面的高速超视距无线数字电视传输。在返回舱预定降落范围上空,高速飞行的直升机拍下返回舱从降落伞打开到着陆的整个过程,经过基于ADTB-T技术的传输通道将画面清晰、实时、流畅地回传给地面指挥控制中心和着陆区的搜救车队及人员,有效配合了空中和地面搜救行动的开展。此后,前线有关部门纷纷发来贺电,对上海交大再一次为中国的航空航天事业所作出的贡献表示敬意和祝贺。