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北航故事 | 建校时的“家当”▪ 仪器设备篇

发布时间：2016-09-12 文章来源：微信公众号浏览：次

三千亩的总校园面积，亚洲最大的单体教学楼，大小设备一应俱全的实验室——单是硬件设施就透露出北航之“家境殷实”。然而，回溯至建校时，北航却是个实打实的“穷小子”：没有正式校舍，仪器设备也是少得可怜，教学科研环境十分艰苦。

⬆ 建设中的北京航空学院

“家当”来源

在物质条件匮乏的上世纪五十年代，经过八年艰苦抗战，可说是民穷财尽，接着又是几年内战，全国十余所大学的航空系能生存下来已属不易，哪里还谈得上添置什么仪器设备？

清华大学航空系算是有点例外，因为有权将美国退还的庚子赔款作为基金使用，所以在当时航空系主任王德荣先生的努力争取下，还可以建立起实验室，并向国外订购或自行设计制造几件设备。因此，1952年院系调整，全国八所院校航空系合并成北京航空学院时，仅有的仪器设备实际上就是清华航空系（当时已改为清华航空学院）的一点“家当”而已。

三个实验室

当时的清华航空学院有三个实验室。第一个是结构强度实验室，有一台进口的材料试验机，可以做材料或航空零部件的拉伸、压缩和刚度试验。

第二个是发动机实验室，有一台进口的CFR内燃机，这实际上是一台单气缸的内燃机，但它可以改变压缩比，可以测量燃料的爆震值（Octane Number），另外还有一台可以开动的V-8汽车发动机，可以供学生做发动机的功率测定试验。虽说是两个实验室，实际上就在同一间平房内。

第三个是空气动力学实验室，主要设备为两座风洞：一座是回流式铁制风洞，另一座是烟风洞。

两座风洞

空气动力学实验室的回流式铁制风洞由沈元设计。风洞实验段是椭圆形的，尺寸为40×30英寸，最大风速近40米/秒。建造该风洞的一大难点是怎样由圆形的稳定段逐渐过渡到椭圆形的试验段。

赵震炎教授当时负责这个实验室的工作。在他的回忆中，为设计该风洞，沈元先生亲自画出一张张全尺寸的曲线图，然后由工人师傅做成一块块样板，再将铁片截成一小片一小片焊接而成。

为能随意操纵风速大小，风洞的动力装置应当由一台交流电动机带动一台直流发电机，再驱动装在风洞中的直流电动机。当时国内没有可以制造这套电气设备的工厂，向国外订货不仅费时费钱，而且在当时兵荒马乱的情况下也困难多多，风洞的设计制作者们只能多次去天桥旧货市场“淘宝”。皇天不负有心人，他们终于找到了一套比较满意的设备。

为解决另一个难题——风扇，他们用一个从日本零式战斗机上拆下来的四叶可变距螺旋桨，锯掉了它的顶端，使其直径适合风洞动力段的直径。为得到效率最高时的螺旋桨叶角，谢震炎在沈元的指导下，花了大约两个星期的时间，用手摇计算机一点点进行计算。

至于测力用的天秤，则是由市面上售货用的手动磅秤改装而成。风洞试验段盖了一个二层小楼，更确切地说，那只是一个小亭子。天秤就放在二层，用钢丝连接到吹风模型上来测出升力、阻力和力矩。就这样，一座可供教学实验使用的风洞因陋就简地建造完成了。

空气动力实验室的另一项设备是烟风洞，它可以用来观察各种低速空气流动现象。但烟风洞的发烟装置却让实验室的工作人员们伤透脑筋。无论是用木屑、刨花还是烟叶进行试验，都始终得不出令人满意的效果。尤其在用烟叶时，不仅弄得满屋子烟味呛人，而且用不多时，喷烟的小管子就被油烟堵死了。

今非昔比

1952年北京航空学院成立后，沈元、王德荣、赵震炎都来到北航工作，这些设备也移交给北航，成为北航简陋但宝贵的一笔“家当”，一代又一代的北航师生，就在这样的环境中筚路蓝缕，继续开展研究。

在国家支持和学院领导下，实验室和仪器设备都逐步增多，风洞实验室、静动力实验室、飞机施工实验室、飞机制造实验室逐渐发展，种类多样的大小风洞也陆续入驻风洞馆。

经过60多年的发展建设，北航现有9个国家级重点实验室，3个国家级工程研究中心，54个省部级重点实验室，它们都配备了大量先进设备和仪器。我们现在拥有的恰恰是前人热切盼望而不可得的，要珍惜这来之不易的科研条件，并将其更好地利用起来。

下面请欣赏北航老实验室剪影：

⬆ 风洞实验室的一角

⬆ 风洞馆内的大小风洞

⬆ 飞机施工实验室内部

⬆ 304实验室外景

⬆ 304超音速风洞大气缸

⬆ 附属工厂内部

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