北大力學(xué)老教授的“三線”記事|賽先生看歷史

撰文|陳耀松(北京大學(xué)力學(xué)系教授、中國計(jì)算流體力學(xué)領(lǐng)域泰斗)
01
1959年我奉命從五院(編者注:國防第五研究院)回北大?;匦U陮W(xué)?!胺从覂A”高潮,離北大時(shí)負(fù)責(zé)教學(xué)的主要干部幾乎都是批判對象,教學(xué)工作無人關(guān)心。所幸我未列為“重點(diǎn)對象“,無需每天檢討,但必須到會(huì),接受教育。我沒有心理負(fù)擔(dān),有空就學(xué)計(jì)算機(jī)。硬件不讓碰,就學(xué)編程。陳堃球、王選是老師,他們的報(bào)告我細(xì)聽,還得到特別輔導(dǎo)。
北大有幸有架“103機(jī)“,機(jī)器雖小,五臟俱全。我將一個(gè)“高超音速問題“反復(fù)簡化成常微分方程。然后 00、01地編程(103機(jī)只有四條指令),完成科技計(jì)算全過程。之后科學(xué)院的”109丙機(jī)“對外開放,我又跟大家學(xué)了點(diǎn)“大計(jì)算”。
1970年,林彪一聲令下遷三線。北大分校落在褒河,水電局正在當(dāng)?shù)亟ㄋ畨?。為?lián)系實(shí)際,我系便主動(dòng)找去,設(shè)計(jì)組正好有一計(jì)算水壩強(qiáng)度的24階線代數(shù)方程要解。我系有五架電動(dòng)計(jì)算機(jī),雖然無需手搖,日夜不停亦得跑兩周。

作者供圖
當(dāng)時(shí)我提出用電子計(jì)算機(jī)。以力學(xué)人的基礎(chǔ)學(xué)用電子計(jì)算機(jī)不難,難在如何找到計(jì)算機(jī)。當(dāng)時(shí)我有個(gè)小親戚在西安,工作就是用“104機(jī)”算飛機(jī)。組里同意我的建議,讓我?guī)е匠滔禂?shù)去西安找他“加塞兒”。在機(jī)房,他是老大,我?guī)サ臄?shù)據(jù)就夾在飛機(jī)計(jì)算任務(wù)中由專人幫著“穿紙帶”。我要做的無非是核對孔眼是否有錯(cuò)。等兩個(gè)飛機(jī)計(jì)算任務(wù)交接的瞬間,水壩計(jì)算的紙帶擠了進(jìn)去,僅四分鐘,大功告成。馬上用電報(bào)把結(jié)果發(fā)回漢中,經(jīng)反演證明無誤。出差時(shí)系里為”保險(xiǎn)“,已同時(shí)開動(dòng)五臺電動(dòng)計(jì)算機(jī)算這一題。收到電報(bào)得知“任務(wù)”已完成,電動(dòng)計(jì)算機(jī)的計(jì)算已不必,大家關(guān)機(jī)休息。

作者供圖
得知可用電子計(jì)算機(jī)計(jì)算水壩強(qiáng)度,水電設(shè)計(jì)局的同志特興奮。因?yàn)橐郧耙蟆斑呍O(shè)計(jì)、邊施工”。由于設(shè)計(jì)計(jì)算周期長,施工一經(jīng)起動(dòng)再要修改已不可能。于是都把設(shè)計(jì)余量加大,避免中途發(fā)現(xiàn)安全問題而需要停工修改。既然算一次只要四分鐘,那就在開工前選定多個(gè)“經(jīng)濟(jì)“方案先比較,選出“最優(yōu)“再開工,豈不又好又經(jīng)濟(jì)?
于是,我們陪著水電局的老工程師去西安,手把手教會(huì)他們?nèi)绾问褂秒娮佑?jì)算機(jī)。他們掌握了這項(xiàng)“高技術(shù)“,就一口氣算了七個(gè)不同的方案。最后決定采用“拱壩“以代替笨重的“重力壩“,省了500萬。
設(shè)計(jì)水壩需要根據(jù)壩基強(qiáng)度來進(jìn)行。水壩一般選在河段水流湍急處,要正對壩址往下打孔取石樣十分困難。于是,水電局就在河的對岸橫著打進(jìn)30米,遇見巖石取塊石樣作為代替,到成都研究所測定:強(qiáng)度不錯(cuò),滿意。
這么個(gè)辦法是好是壞,作為外行的我無權(quán)評論,不過感到不是壩下的原樣總是問題。于是建議在壩點(diǎn)上游用雷管“設(shè)爆“,壩點(diǎn)下游“監(jiān)聽“,以此測出經(jīng)過壩址的聲速來判斷壩基的強(qiáng)度。
這個(gè)建議遭到理論研究同志的反對,認(rèn)為“不可行“。唯獨(dú)我流體實(shí)驗(yàn)室的邵鴻昌說“行,可行”。他當(dāng)即動(dòng)手找個(gè)收音機(jī)上廢棄的中周變壓器,改裝成聲波接受轉(zhuǎn)換器,接上唯一可記錄的儀器 ——八線示波器。整套儀器有點(diǎn)笨,由幾位身強(qiáng)力壯的民工扛到壩址附近的山坡上安裝。測出壩基下的聲速,它比水電局在河床對岸打洞取樣測得的要小20%。這就是說壩址真實(shí)的強(qiáng)度比以前推算的要低!水壩施工前,壩點(diǎn)冒出水面的都是堅(jiān)硬的石質(zhì),憑經(jīng)驗(yàn),它的底部強(qiáng)度不差,怎么測得聲速反而低?不久,水壩動(dòng)工,壩址前后筑起圍堰。鏟土機(jī)就進(jìn)去開挖,挖出的石質(zhì)都是碎石……聲速偏低的原因原來是石質(zhì)松散,壩基強(qiáng)度不佳!北大的壩址強(qiáng)度測定方法被水電局接受。不但褒河要測,下游安康在建壩,也要測。于是袁明武老師帶著民工扛著儀器滿山爬,還能坐著卡車逛安康。這個(gè) “游山逛水”的機(jī)會(huì)本該屬于我??晌冶欢ㄗ鳌胺磳γ飨逃母铩钡呐袑ο?,必須留在校內(nèi)作檢討,受批判,沒能享受這難得的“旅游”機(jī)會(huì)。
去漢中前我并不知道這是五年前已經(jīng)起動(dòng)了的“653工程“。(編者注:1965年,受中國所處嚴(yán)峻國際環(huán)境影響,國家在進(jìn)行“三線”建設(shè)的背景下,北京大學(xué)將一些敏感的尖端專業(yè)西遷陜西漢中,這就是著名的“653工程”。)到了“653“才知道北大早有一個(gè)技術(shù)物理系,這在走以前我并不知曉。他們是保密的,而且設(shè)在北大校園外。偶爾見到早年的熟人,總認(rèn)為他們是物理系、是化學(xué)系。
去漢中同事都經(jīng)過審查,政治上沒有問題,否則就被劃分去“鯉魚洲”了。我在北京時(shí)亦被認(rèn)作“特嫌”受隔離審查,走時(shí)已有結(jié)論:政治清白,可以去三線建設(shè)。我能參加分校建設(shè),自感“幸運(yùn)”,工作積極主動(dòng)??僧?dāng)時(shí)“工宣隊(duì)”提出力學(xué)系要以制造飛機(jī)為教改中心,提出“飛機(jī)專為農(nóng)用,用電驅(qū)動(dòng)。成本在一萬元之內(nèi)”。
作此決定前,領(lǐng)導(dǎo)先找部分黨員征求意見,我也參加了。根據(jù)當(dāng)時(shí)世上最先進(jìn)的電池、最輕的電機(jī),我說了“以現(xiàn)有的技術(shù)條件,這樣的農(nóng)用飛機(jī)做不到!” 強(qiáng)用不現(xiàn)實(shí)的目標(biāo)作為力學(xué)專業(yè)教改的方向必然造成大損失,我堅(jiān)持說“不”。沒想到會(huì)有留學(xué)回國的“專家”跟工宣隊(duì)說“可以做到” ,“陳耀松說‘不’完全是因?yàn)樗磳虒W(xué)改革”。
于是,我被“工宣隊(duì)”定為“反對毛主席教學(xué)要革命”,必須重點(diǎn)批判的對象了?!安黄撇涣ⅰ保挥邪殃愐膳?,飛機(jī)就能“立”。好在大家已在北京經(jīng)歷一陣“疾風(fēng)暴雨”式的革命高潮,用的批判形式比較文明了。我能坐著在大會(huì)中間自我檢討,然后,“革命群眾”以我為中心圍坐一圈,輪著宣讀各人事先準(zhǔn)備好的批判稿。參會(huì)的人不少,積極的只有一人,他需要念稿。其他人都得坐在原位,盼著“下課鈴”。我不敢多想,只覺得困,睡著了。但也沒有睡死,遇到誰發(fā)言聲音一大就醒 ,“怎么還未完?”接著又迷糊過去。如此的“晚會(huì)”隔天一次,一個(gè)多月下來我這“反對毛主席教學(xué)要革命”的“死硬派”已被批得“體無完膚”,“破”的任務(wù)早已超額完成了,該有所“立”了,誰來“立”?即便用大字報(bào)畫架飛機(jī)也沒人敢(萬一留下“實(shí)物”隨時(shí)可被“積極分子”用作批判對象)。
這期教改領(lǐng)導(dǎo)正在為難之際,新的命令來了——“撤”,太好了。開創(chuàng)的教改運(yùn)動(dòng)如何收場?“欽差大人們”不管了,一走即了。留下本校干部有誰也不敢說“陳耀松是好人”“飛機(jī)可以不做了”。批判會(huì)開不下去了,就安排我去“勞動(dòng)改造”,去養(yǎng)豬。
我獨(dú)自一人養(yǎng)九頭豬(同是九頭無線電系派就八個(gè)“豬倌“)。打掃豬圈我不學(xué)自會(huì),就是如何準(zhǔn)備豬食事事需要請教食堂張師傅。從批判會(huì)轉(zhuǎn)來養(yǎng)豬對我是幸福臨門。豬不批判我,獨(dú)享一間準(zhǔn)備豬食的草舍,內(nèi)有一口煮豬食的大鍋,門一關(guān),煮食鼓風(fēng)機(jī)一開。二小時(shí),無人來敲門,我就可在里面讀書。從河?xùn)|書店買來《工人業(yè)余大學(xué)的電子學(xué)教本》,一套四冊。前面兩冊《二極管》、《三極管》,一個(gè)小時(shí)就看完了。第四冊《半導(dǎo)體收音機(jī)》,我沒有興趣。唯獨(dú)第三冊《開關(guān)電路》,當(dāng)然不難,看了有用??!
02
高效的應(yīng)變儀“怪物”
開關(guān)電路邏輯簡單,一學(xué)就會(huì),但沒有動(dòng)過手總不放心。出差回本校時(shí)特地拜訪“海淀老虎洞”。那里有個(gè)出售舊電子器件的鋪?zhàn)樱娮桦娙菡摻镔u。電阻的歐姆定律倒是一樣,就是個(gè)頭大。當(dāng)年裝收音機(jī)的電阻大小像“米?!?,而論斤買的都比較大,有的就像“二踢腳”,一斤沒有幾個(gè)。三極管是國內(nèi)工廠生產(chǎn)刪選淘汰的,每個(gè)一毛五。有的放大倍數(shù)非常高,就是性能不穩(wěn)定。好在用作開關(guān)電路,只要能開能關(guān)就行。買上一包回漢中,照著《大學(xué)教本》的算例一個(gè)一個(gè)地焊試了一遍,沒有“錯(cuò)“。只是早上焊的電路下午就認(rèn)不得了。電路走線有講究,這我不懂,好在”雙穩(wěn)態(tài)“、”平衡橋“……都十分簡單。認(rèn)不清,就重新焊。
力學(xué)分支很多,我熟悉的是計(jì)算力學(xué),但對實(shí)驗(yàn)力學(xué)的測量也有興趣。常拿測量儀器的說明書當(dāng)小說來讀,解悶。實(shí)驗(yàn)力學(xué)最常用的是電阻片式“應(yīng)變儀”。將應(yīng)變片貼在測點(diǎn)上,電阻隨著應(yīng)變變動(dòng)而變化,以測電阻來測應(yīng)變。電測應(yīng)變儀成了力學(xué)實(shí)驗(yàn)的“標(biāo)配”。
作為測量儀器它的使用有許多限制:所加電壓必須非常穩(wěn)定,而且電壓不能高(一般規(guī)定為1.5伏),因此測得的電信號也非常小。如果用的電壓高了電阻片要發(fā)熱,溫度變化引來的電阻變化混入應(yīng)變的變化,測量就沒法進(jìn)行了。如能用高壓而不使電阻片發(fā)熱,豈不可以得到測點(diǎn)的大信號?有了!就將加電時(shí)間縮短,在電阻片升溫前就完成測量“取樣”。這樣“動(dòng)“的測量借助開關(guān)電路就很容易實(shí)現(xiàn)。我用15伏作“高壓”(信號強(qiáng)了十倍),加電時(shí)間限10毫秒,在第9毫秒時(shí)取樣。實(shí)踐效果十分理想(詳見:《直流脈沖電壓式靜態(tài)應(yīng)變測量》,力學(xué)學(xué)報(bào),,1983, 19(4): 409-413),太好了。
“發(fā)明”完成不久,趕上“文革”結(jié)束,力學(xué)學(xué)會(huì)接到美國召開國際實(shí)驗(yàn)力學(xué)會(huì)議征稿通知。當(dāng)時(shí)先在天津召開全國實(shí)驗(yàn)力學(xué)會(huì)議,“文革”十年國內(nèi)的科研成果甚少。會(huì)議就推薦兩件測量儀器的研制報(bào)告去參加:一件是建研所的“多點(diǎn)應(yīng)變儀“,復(fù)雜、龐大,是仿國外的;另一件就是我這“怪物”,精巧而新奇。得知選中可出國,真是高興,可以去見世面了!但要落實(shí)時(shí)發(fā)現(xiàn)出國需要錢。別人是正統(tǒng)專業(yè)研究所,有專門的交流經(jīng)費(fèi)。而我,旁門左道,沒人管。沒錢買機(jī)票,這個(gè)“入場券“也只好夾在書中留作紀(jì)念。不過,既然有大會(huì)推薦,投國內(nèi)學(xué)報(bào)可以免審了。
03
巧借醫(yī)用超聲波儀實(shí)現(xiàn)風(fēng)洞壓力測量
風(fēng)洞在實(shí)驗(yàn)空氣動(dòng)力學(xué)中的地位盡人皆知。北大力學(xué)專業(yè)是新中國高校建設(shè)中的第一份。當(dāng)時(shí)領(lǐng)導(dǎo)明確學(xué)習(xí)蘇聯(lián),并且給我們發(fā)來莫斯科大學(xué)力學(xué)專業(yè)全套教學(xué)計(jì)劃作參考。他們有座3x4m試驗(yàn)段的低速風(fēng)洞和近乎AT-1的高速風(fēng)洞,十分醒目。我們國力不如,但做個(gè)小點(diǎn)的低速風(fēng)洞應(yīng)該沒有錯(cuò)??墒俏覀冾I(lǐng)導(dǎo)認(rèn)為不必,北大只需 “10x10cm”的微型風(fēng)洞。幸好1954年底蘇聯(lián)顧問別洛娃到任,第一次活動(dòng)便是邀請國內(nèi)航空專家共議北大是否要建“空氣動(dòng)力學(xué)風(fēng)洞“。結(jié)論是需要。思想一致了,建風(fēng)洞的人才哪里來?器材有錢沒處買啊。歷盡艱辛風(fēng)洞終于建成了。可惜如今它只?!皻埰?,只能到歷史博物館去找。它對北大力學(xué)專業(yè)建設(shè)無貢獻(xiàn)可言,今天想來免不了一陣心酸。
這風(fēng)洞在我國工業(yè)建設(shè)中也起過點(diǎn)作用,那是以合作名義交給軍方以后的事了。我曾積極建風(fēng)洞,但自己學(xué)的專業(yè)卻是計(jì)算,只是有空常想去實(shí)驗(yàn)室看看,惦記著風(fēng)洞的測試儀器是否配齊了?飛機(jī)模型的氣動(dòng)測量儀器最重要的是兩件:一件是測模型所受六個(gè)分力的天平。那是需要專門的工廠設(shè)計(jì)加工,由專門的行家來調(diào)試和運(yùn)用的。這只有軍方的權(quán)威才能做到,反正軍方接管了,自然有它的辦法來解決。另一件則是測定模型表面的空氣壓力。說來簡單,就是在測點(diǎn)表面打個(gè)小孔,用軟管將壓力引出到外面接上玻璃水管,讀水面高度換算壓力(manometer)。但壓力變化很大,以致管長比人要高,超過2米。需要測壓的點(diǎn)很多,有時(shí)多到500個(gè),配接的是密密麻麻排緊的細(xì)管。在這樣的細(xì)管中水表面成球形,風(fēng)壓在脈動(dòng),待測量的對象像是一個(gè)在跳動(dòng)的小球,定位很難。測壓必須在風(fēng)洞吹風(fēng)時(shí)進(jìn)行,數(shù)百根水管何時(shí)能測完?風(fēng)洞電力花銷太大,于是,測試用照相,將全部水管表面照下,等風(fēng)機(jī)停后慢慢讀。水管有2米多高,即便用20cm特寬航空膠片,它的圖像也很小。在這樣的條件下讀水面高度的精度只能 ±1mm。而且,讀、記同是一人,難免有錯(cuò),別人無法校對。
這個(gè)問題我“看中”了,那還是“文革”前,我正忙著幫306部隊(duì)搞計(jì)算,沒空多想。到了漢中,一陣批判后就被派去養(yǎng)豬。剛開始不懂喂養(yǎng),事事要去找人請教。以后會(huì)了,按時(shí)工作,純屬體力勞動(dòng)了。腦袋空著就可“胡思亂想”,風(fēng)洞測壓如何辦?又來了。能否用“超聲波“?
北大內(nèi)遷時(shí)也有一組校醫(yī)同去,同在一個(gè)山溝中,都是一家人。醫(yī)院有臺檢查肝炎的超聲波儀。我就找大夫借來試,山溝內(nèi)手續(xù)簡單,無需向校領(lǐng)導(dǎo)請示,醫(yī)生直接答應(yīng)了。力學(xué)系系樓在山上,儀器很重,抱不動(dòng),外加一個(gè)磁式穩(wěn)壓電源,是個(gè)大鐵疙瘩。好在我有準(zhǔn)備豬食的“專車”可支配。獨(dú)自一人把它推上山,中途不得停,我按“貴州十八彎”分解重力,把它推到實(shí)驗(yàn)室。一個(gè)力學(xué)樓有不少實(shí)驗(yàn)室,北京的一批儀器、機(jī)床也都搬來了,就是沒人來上班。大家都在山下宿舍區(qū),忙著打煤餅做午飯。偶爾想看書,亦在家。像杜珣,拉開抽屜藏著看。萬一有人來敲門,趕快關(guān)抽屜。我是挨批對象,一般見人都不敢打招呼,生怕給人添麻煩。就是跟陳定亞好說,他是單身漢,從不整人。我跟他談過這超聲波試驗(yàn),邀請他同來。他素來不動(dòng)手,不過能在這空空的大樓里陪我,多稍有點(diǎn)安全感!我做試驗(yàn)時(shí)他就找個(gè)實(shí)驗(yàn)室的高凳坐著,陪我聊天。
我生性好奇。對第一次碰到的儀器一定先讀說明書。不只是使用方法,還要先搞懂它的原理,“走通“它的線路。超聲波儀搬到實(shí)驗(yàn)室,在打開機(jī)殼前,我已知道該從何處引線連示波器。將超聲波的反射信號顯示在示波器上,比較直觀。超聲波儀的探頭直徑10mm,我得找根內(nèi)徑同樣大的玻璃管將探頭塞進(jìn)去,然后將管子豎起,從上面灌點(diǎn)水。
一切就緒,打開超聲波儀,盯著示波器,盼能見到“反射波”。超聲波儀是好的,在示波器上該有“反射波”??墒且姷街挥幸粭l直線,猶如病人心臟停止跳動(dòng)時(shí)的心電圖。我不敢相信這結(jié)果,一定是線路接錯(cuò)了。這時(shí)已近十二點(diǎn),我還是先回家吃完飯?jiān)賮?。臨走時(shí),發(fā)現(xiàn)示波器線上有點(diǎn)“臟”,用手巾擦了擦,擦不了,“灰?!边€在,是否這就是“反射波”?于是我在管中加點(diǎn)水,“灰粒”移動(dòng)了!沒有錯(cuò),正是它,只是信號太小,不像超聲波儀自帶的顯示器那樣明顯。
信號找到了,再小也不怕,我可以放大。馬上趕回家吃飯,劃拉幾口,午覺不睡趕回山上來加班。將引線接到“數(shù)字頻率計(jì)”,撥到計(jì)時(shí)檔?!皵?shù)字式水管壓力計(jì)”成功了!按超聲波的工作頻率值推算,水高的分辨率可達(dá) 0.03mm。數(shù)字頻率計(jì)配有打印機(jī)接口。打印機(jī)的速度是一秒十次。也就是說, 100根管的多管壓力計(jì),測一遍也就10秒鐘。這在沒有計(jì)算機(jī)的年代是一個(gè)了不得的“快”了。
實(shí)踐表明,醫(yī)用超聲波儀的參數(shù)可用,那我就仿照它的超聲振蕩電路做一份,其余的部分“與我無關(guān)”,免了,原機(jī)則送還校醫(yī)院。醫(yī)用的探頭太大,我就到聲學(xué)所附屬工廠買了10cm直徑的壓電大片,按實(shí)驗(yàn)室多管壓力計(jì)水管的內(nèi)徑用金剛砂將大片切割成6mm的小片,用有機(jī)玻璃加工成底座,做了一批專用探頭。
那時(shí)已近1975年了,突然傳達(dá)鄧小平復(fù)出,要“抓生產(chǎn),促革命”。我們系該拿個(gè)“產(chǎn)品”來 “獻(xiàn)禮”。經(jīng)大家討論就拿我這多管壓力計(jì),如今已單管試驗(yàn)已經(jīng)成功,再做個(gè)“多路分配開關(guān)”就成“數(shù)字化多管壓力計(jì)”——新產(chǎn)品!要有干簧繼電器,做個(gè)“多路開關(guān)”本來很容易。但那是軍品,我們買不到。只好用步進(jìn)馬達(dá)獨(dú)立設(shè)計(jì)。用一塊大型圓形印刷電路板,細(xì)刻256道電極。這是一個(gè)極其精細(xì)的工作,就請老蘇來。多路移動(dòng)電極裝上步進(jìn)馬達(dá),配個(gè)穩(wěn)定的底座,老姚來。他是北航飛機(jī)設(shè)計(jì)專業(yè)畢業(yè)的專家,這是件小菜。要做一大批壓電探頭,需要耐性切割壓電片,再仔細(xì)引線,就分派給小鮑。
總之大家同心協(xié)力,各自認(rèn)真完成分配到手的任務(wù)。不到一個(gè)月大功告成。產(chǎn)品需要考驗(yàn),分校的風(fēng)洞尚未建成,只能回北京實(shí)驗(yàn)室去試,探頭原本也是按北京的多管壓力計(jì)設(shè)計(jì)的。趕往北京的“測試組”由工宣隊(duì)劉師傅和我們系的是勛剛帶隊(duì),到了實(shí)驗(yàn)室第一件要做當(dāng)然是安裝探頭。帶去不少探頭,最后認(rèn)定可用的只有十四個(gè)。研制儀器的都是“力學(xué)驕子”,可對電絡(luò)鐵都不熟悉,“虛焊”還是第一次聽說。不過有十四根也可算是“多管壓力計(jì)”了。
電路接通已是晚上,大家都急著等風(fēng)洞開車,早點(diǎn)出結(jié)果。十四根水管的高度由打印機(jī)自動(dòng)打出,不用一秒半。但為了比較還得用肉眼按標(biāo)尺讀數(shù),要花點(diǎn)時(shí)間。實(shí)測結(jié)束,七八個(gè)腦袋擠著看數(shù)據(jù)。十三對觀察記錄與打印數(shù)據(jù)完全一致。就剩一對“完全不一致”。根據(jù)前面十三對的精準(zhǔn)程度,隊(duì)長是勛剛拍板,這余下的一對肯定是硬件出的錯(cuò)。儀器就在邊上,馬上查。果真是線路的錯(cuò)——有虛焊。這晚雖住招待所,但睡得很香。只是第二天一早起來聽廣播:“鄧小平右傾翻案”,重新打倒。為了與“右傾路線”劃清界線,大家快躲。儀器被拋棄,無人敢碰,免得沾上“右傾”,各自灰溜溜地回漢中。
“文革”后期,分校得到一架北大自制的電子計(jì)算機(jī)“6912”。計(jì)算是我本行,主管計(jì)算機(jī)的一批專家又是“文革”前在總校我就認(rèn)得的朋友。我又忙開了,這次不是孤自一人了,而是與一群同來分校的計(jì)算專家一起忙。
不久之后,在綿陽召開“計(jì)算流體力學(xué)會(huì)議”,我去了。會(huì)議間安排大家參觀“29基地”的風(fēng)洞群。1957年我曾與基地的風(fēng)洞專家在五院共事,這次算是半個(gè)主人。每逢參觀我總請“客人”走在前,自己跟在最后??斓降退亠L(fēng)洞實(shí)驗(yàn)室,老總早在門前恭候了?!?9基地”低速風(fēng)洞的專家其實(shí)與我們總校風(fēng)洞的專家同屬一個(gè)單位。我們的超聲多管壓力計(jì)試制成功的消息他們早聽說了。老總一早站在門口等,其實(shí)是因?yàn)樗弥獊碚咧杏嘘愐?,他要找陳耀松面談,可我們彼此并不認(rèn)得。一個(gè)個(gè)數(shù)來,快數(shù)到最后還不見陳耀松,他都急了,急問“是否陳耀松沒有來?“。當(dāng)時(shí)我們兩人的頭都已快要相碰了,我沖著他說“我就是”。
他們的風(fēng)洞我見過多次,見面唯一做的就是商定他們來漢中取“實(shí)物”。他們派來兩輛卡車,其實(shí)所有“實(shí)物”也就一個(gè)手提包。其中大件就是那特制的“分配開關(guān)”,他們是“軍方”,干簧繼電器有的是,這“開關(guān)”必然要另做,拿去也無用。此后他們做了什么我并不知道,只知做成了,還由此得了個(gè)獎(jiǎng)(一個(gè)小獎(jiǎng))。家里人聽說得獎(jiǎng)不提北大,太不仗義了!我的看法不同,要他們不來拿,這儀器還不是爛在北大廢品堆里?但我自信這個(gè)小發(fā)明有朝一日會(huì)翻身。就與陳定亞聯(lián)名寫篇“論文”去刊登——立此存照。
不久,陳定亞回武漢“成家”,工作也調(diào)到武漢。陳定亞的學(xué)歷是研究生,導(dǎo)師周培源,武漢市領(lǐng)導(dǎo)十分重視。武漢沒有流體力學(xué)研究所,那就派他到武漢自動(dòng)化研究所任總工。不久“文革”結(jié)束,分?;剡w北京。
十年鎖國,國外變化大不同,校領(lǐng)導(dǎo)有意輪派我們老人出國考察,長見識。陳定亞已離開北大就沒有這個(gè)機(jī)會(huì)了??伤男路蛉苏J(rèn)得河運(yùn)學(xué)院李教授。李教授很熱情,馬上給他學(xué)生寫信,要對方出面來邀請。這個(gè)學(xué)生叫馮元楨,他在美國的學(xué)界的地位不下錢學(xué)森。老師的吩咐當(dāng)即照辦。自動(dòng)化所收到美國南加州大學(xué)來函,邀請陳定亞教授赴美學(xué)術(shù)交流。自動(dòng)化所領(lǐng)導(dǎo)見到這信不知如何辦,就直接找陳定亞請教。陳定亞說“沒有錯(cuò)。他們就要我去作報(bào)告”,隨手拿出這篇在《學(xué)報(bào)》上發(fā)表的“論文”——《超聲技術(shù)在多點(diǎn)壓力測量中的應(yīng)用》。所領(lǐng)導(dǎo)根本看不懂,只感到來頭很大,不得怠慢,出國所需一律批準(zhǔn)。(以上是陳定亞去美國”觀光“回來給我們講的故事)。
這里故事講多了。其實(shí)是因?yàn)槲艺J(rèn)為這個(gè)儀器今天仍然有用。自從有了電子測壓儀,因它使用方便,實(shí)驗(yàn)室中的多管壓力計(jì)已無人問津了,個(gè)人測血壓也電子自動(dòng)化了。但這些現(xiàn)代化的測壓儀器都利用壓力改變電阻的元件。它的變換關(guān)系不穩(wěn)定,能用的壓力變化范圍也有限。在醫(yī)院經(jīng)常遇到電子測壓不準(zhǔn),用水銀血壓計(jì)重新再測。在風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)室不用了,可在水洞實(shí)驗(yàn)室中照用,不過用水銀。我去上海船舶實(shí)驗(yàn)室參觀一座德國進(jìn)口的水洞。墻上一排水銀多管壓力計(jì)。這些水銀壓力計(jì)讀數(shù)還是靠標(biāo)尺。如果應(yīng)用當(dāng)代的“集成電路”,超聲發(fā)生和接受可以做成指甲大小。也就是說很容易實(shí)現(xiàn)“數(shù)字化水銀壓力計(jì)”。這豈不可使我們的電子測壓的精度提高!
04
創(chuàng)新需要新思想
要?jiǎng)?chuàng)新必須有新思想,新思想也可來自別處。思想出自頭腦,可以是自己的頭腦,也可以是別人的頭腦。1958年北大校內(nèi)“大躍進(jìn)”,當(dāng)時(shí)我在五院,聽說我系諸乾康幾位學(xué)生作了“激波管”,還獨(dú)立完成了“電火花照相”?!凹げü堋敝灰宄恚嫵鰣D紙請外面工廠加工。而火花照相是個(gè)“電壓高工程”,它歸電工專業(yè)。北大力學(xué)能做成,全靠大家“敢說敢想敢動(dòng)手”,由學(xué)生們親自“闖”作成功。當(dāng)時(shí)還缺一個(gè)一米的長焦鏡頭,沒處找。呂傳厚就用“老花鏡鏡片”代替,完成了“高速攝影”?!拔母铩眱?nèi)遷時(shí),這批“寶貝”也都帶到漢中。
“文革”的一個(gè)重要內(nèi)容是教育改革,教學(xué)必須聯(lián)系生產(chǎn)實(shí)際。當(dāng)時(shí)流體力學(xué)組就與鋼鐵研究院合作,研究他們轉(zhuǎn)爐煉鋼用的“氧槍”,為此要用到高速噴氣和快速照相。這套大躍進(jìn)時(shí)“獻(xiàn)禮“完成的“高速攝影”設(shè)備,運(yùn)動(dòng)過后已在實(shí)驗(yàn)室邊上冷落十余年后,如今它又要大顯光彩了。
可在我看來它有點(diǎn)“笨”,于是我花了22元在照相器材店買了一個(gè)“閃光燈泡”,做了一個(gè)實(shí)驗(yàn)專用“脈沖氙燈”,再花30元在委托商行買了一個(gè)從老式照相機(jī)上淘汰的長焦蔡司鏡頭以代替老花鏡片。用來方便,成像清晰(我曾在博文《攝像機(jī)》中介紹,此處從簡)。長焦鏡頭接在普通135相機(jī)上,試驗(yàn)操作猶如平時(shí)照相,跟著氣壓表指針按動(dòng)相機(jī)開關(guān)便是。
看到試驗(yàn)如此簡單,張峻岫便自薦作此生產(chǎn)試驗(yàn)。操作僅需連按三次相機(jī),撰寫報(bào)告也不難。按“標(biāo)準(zhǔn)程式”,以前的試驗(yàn)報(bào)告可以照抄,只需將數(shù)據(jù)和圖表更換就成。整個(gè)生產(chǎn)試驗(yàn)任務(wù)就算完成。張峻岫原與蘇先基、諸乾康幾位上學(xué)時(shí)本是同班,因?yàn)樗粜.?dāng)干部,不搞業(yè)務(wù)。他雖不懂業(yè)務(wù),但照樣完成生產(chǎn)任務(wù),別人按好儀器,他不學(xué)自會(huì)。這試驗(yàn)實(shí)是太簡單了,做了一次,第二次他就不想干了。于是,主管這部分試驗(yàn)設(shè)備的老黃又接了回去。老黃有個(gè)特點(diǎn),特別喜歡老設(shè)備,有感情啊。所有的更新全部拆除,重新裝回“火花放電設(shè)備”。
“文革”結(jié)束,分校奉命遷回北京。由于長期封閉,學(xué)校分批安排業(yè)務(wù)干部出國學(xué)習(xí)考察,去長見識。老蘇分配去馬里蘭州立大學(xué),他原在國內(nèi)負(fù)責(zé)固體力學(xué)實(shí)驗(yàn),是光彈性專家。出國自然特別關(guān)注本行新技術(shù)。一見他們在做動(dòng)態(tài)光彈性—— 用一組連續(xù)閃亮的光源將試件中的應(yīng)力波動(dòng)一一照下成”電影“。這正是老蘇回國需要革新的試驗(yàn)方向!老蘇積極參與試驗(yàn),仔細(xì)抄錄試驗(yàn)設(shè)備,帶回資料,決定照做。這一設(shè)備的核心是“十六個(gè)按時(shí)串聯(lián)起動(dòng)的火花發(fā)生器”,老蘇不懂電,不過以前小諸做過(他們同為58屆,因?yàn)榘?,頭銜就變‘小’了)。老蘇的工作作風(fēng)是特有”韌性“,我?guī)缀趺刻煲娝≈T進(jìn)出實(shí)驗(yàn)室,做他的多火花閃光源。大約一年多后做成了,北大的光彈性波“電影”出了名,國內(nèi)有兩家高校慕名來老蘇實(shí)驗(yàn)室定制“動(dòng)態(tài)光彈性儀”。當(dāng)然這是北大力學(xué)系的一個(gè)大成就。
他們每天加班我都見了。我就在他們樓上,也每天加班,則是搞我的“互聯(lián)網(wǎng)”。對他們做火花光源我也有想法:為何不用我在漢中做成的“脈沖氙燈”。十六個(gè)燈泡也就300多塊錢,一切技術(shù)都是現(xiàn)成的。他們花了一年半時(shí)間,也許只要兩個(gè)月就能完成了。在漢中搞閃光革新,并不保密,“思想”是公開的。是否國內(nèi)的“思想”不值錢,國外的就是好?

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