李渤仲 我国船用内燃机专业的奠基人
◎顾恒一 董 申 周聚泰 李志航
李渤仲教授
李渤仲(1918—1994),北京人,蒙古族,内燃机学家,上海交通大学教授、博士生导师。中共党员。1941年毕业于西北工学院机械系,毕业后留校任教,1942年在昆明资源委员会中央机器厂任职。1945年赴英国留学,在英国、瑞士等世界著名的柴油机厂考察学习,1948年回国后在上海通用机器厂任职。1950年受聘去大连大学机械造船系任副教授。1955年起任上海交通大学船舶动力系教授。在此期间,任我国自行设计制造第一条万吨轮“东风号”船8800马力主机的主任设计师,成为我国自行设计制造低速万匹机的创始人。先后撰写了《船舶内燃机扭转振动》、《船舶柴油机的平衡》、《内燃机轴系扭转振动》等专著。翻译了《船用内燃机理论》等多本国外名著。在扭转振动学科领域开拓了有关滚动、偏振、耦合振动等多项研究课题,并发表学术论文多篇,是我国内燃机动力学扭转振动学科领域的奠基人之一。1991年被国务院授予“有突出贡献的优秀科技工作者”称号。曾任国家科委内燃机专业组成员、第六机械工业部科技咨询委员会委员、中国造船工程学会轮机学术委员会副主任委员。第一届中国内燃机学会理事、上海市造船工程学会理事、第一届上海市内燃机学会理事长。上海市第七、八届人大代表。
刻苦求学,心怀祖国
李渤仲,1918年8月19日生于北京一个蒙古族知识分子家庭。父亲李巽曾先后在邮局及沈阳东北蒙旗师范任职,母亲王敏之是沈阳女子师范首届毕业生,留校任教。
他自幼聪明好学,并且受到良好的家庭教育及学前教育。1925—1931年,在北京外交部小学和沈阳省立第四小学读书,成绩优异。1931年,进入沈阳的教会华文中学,一直名列前矛,英文师从苏格兰人伍师德(Alexamder Wedster)教授,使他从中学时代起就打下了良好的英语基础。
1933年,他初中毕业时的东北,已在日本侵略者的铁蹄蹂躏之下,他不甘心当亡国奴,只身回到北平,进入北平育英中学读高中,从此与父母一别就是12年。
1937年,他高中毕业,时逢“七七”事变,大批青年学生随学校内迁,他考取的天津大学前身北洋大学,已由天津迁到西安再至城固,成为西北联合大学中的西北工学院。城固属穷乡僻壤,既无铁路也无公路,需要徒步越过秦岭。教室是利用一所小教堂,学习及生活条件十分艰苦。千里迢迢的求学过程,艰苦生活的磨练,造就了他吃苦耐劳和爱国敬业的精神。
1941年,他大学毕业,留在西北工学院机械工程系任助教。1942年,转入当时资源委员会所属昆明中央机器厂(现昆明机床厂)第三分厂任助理工程师,从事我国第一台中速柴油机VD25的研制工作。
1944年,他考取教育部的庚子赔款公费留学英国。
1945—1948年,公费留学英国期间,他作为CBI(英国工业协会)实习工程师,学习柴油机设计制造,参观考察了当时英国几乎所有的柴油机(包括零部件)制造厂,其间,1947年还在瑞士工作过。
1948年初,他得知上海快要解放的消息,放弃了在英国的一切待遇,毫不犹豫地辗转回国,之后进入了上海闵行通用机器厂(上海汽轮机厂前身),从事VD25柴油机的改进设计研究工作,为该机日后批量生产奠定了基础。
1950年,他响应“支援东北建设”的号召,举家北上,应聘到刚刚成立的大连大学工学院(后独立为大连工学院)任教。不久被破格评为三级教授,是当时国内最年轻的教授之一。
创建我国船用内燃机专业
在大连工学院工作期间,他承担组建我国首个船用内燃机教研室,任首任教研室主任,首次编写出该专业主要专业课教材,首开主要专业课程,是我国最早建立的船用内燃动力专业。他首编的教材和首开的专业课程,有船用内燃机结构与设计、内燃机原理、船用内燃机动力学与扭转振动,这些都是这一专业当时主要的专业课。
1955年院系调整时,该专业调整到交通大学。1956年交大西迁,上海交通大学造船工程的专业,在原址成立上海造船学院,不久又并入上海交通大学。这些变动,他始终从事船用内燃机教研室与专业的建设。直到后来,动力装置部分另立专业,船用内燃机成为独立专业设置。
船用内燃机学科,作为内燃机学科的分支在我国起步较晚。我国有着漫长海岸线和辽阔海域,但旧中国航海事业和海军装备却十分落后。中华人民共和国成立后百废待兴,我国造船业也获得了空前的发展机遇,但我国的大型船舶动力主机却长期依赖进口,海军舰艇用内燃机的设计制造几乎是空白。因此,建立我国的船用内燃机学科,培养船用内燃机学科的人才是当务之急,这一任务历史地落在了李渤仲教授肩上。
船用内燃机较之其他用途内燃机,由于使用条件不同而有很大特殊性。船舶内燃机要求功率大、结构紧凑,可靠性高,使用寿命长,某些特殊舰艇对机器的体积、重量、布置、特性,都有严格要求。
船舶的特殊使用条件,也对船舶内燃机的平衡,动力学特性及扭转振动,都有一系列的特定要求。
李渤仲在组建我国首个船用内燃机教研室时,他首次编写了船用内燃机主要专业教材,首次开设了船用内燃机主要专业课课程,其中包括内燃机原理、船用内燃机结构与设计、船用内燃机动力学、船用内燃机扭转振动等,均注重与突出船用内燃机专业的特点,并充分结合当时国内外船舶柴油机的产品实际和发展历史过程,从而开创了船用内燃机学科,为船用内燃机学科的创建,他倾注了全部心血,是我国船用内燃机学科的创建人与奠基人。
20世纪50年代,我国远洋用低速大功率增压柴油机的设计与制造还是空白。为了适应我国远洋运输业的发展的需要,由上海船舶设计院、沪东造船厂、上海交通大学以“三结合”的方式,先后成功联合设计制造了43/82和75/160重型低速增压柴油机,开创了我国远洋用低速大功率增压柴油机设计与制造的先河,是我国造船史的里程碑之一。当时,他是这两型低速大功率增压柴油机的主任设计师。
1958年,我国自行设计制造了第一条万吨货轮“东风”号,他受命主持设计并参与研制了ESDZ75/160重型低速8800匹马力增压柴油机“东风”号的主机。这是我国第一台完全自行设计建造的大型低速船用柴油机,为我国自行设计与建造万吨级远洋轮作出了重大贡献。ESDZ75/160柴油机于1978年获得全国科技大会奖。
李渤仲在他设计的万吨轮柴油机旁留影
70年代,ESDZ43/82型船用柴油机是国内首台中等功率船用柴油机,装备为“和平60”号三千吨级货轮的主机。1964年获得国家科技二等奖。这一机型后来成为我国沿海船舶的重要推进主机。
在这些机型的研制过程中,他以他深厚的理论功底和丰富的实践经验和极为认真、谦虚、充分结合实际的态度,解决了设计与制造中出现的众多关键性技术问题。在此期间,他都吃、住在工厂里,坚持工作在第一线。受到上自领导、下至群众的称赞。在设计制造75/160柴油机时,配气凸轮轴的传动链条始终不过关,他翻阅在英国留学时的笔记,那里记载了英国工厂制造传动链条的成熟工艺,从中得到启发,才使问题很快得到解决。
他在我国远洋船舶发展起步的历史时刻,肩负起时代的重托,勇敢、坚定地担当起了我国低速大马力船用柴油机的设计研制工作,并取得了巨大的成功,为我国远洋船舶建造事业的发展做出了重大贡献。
他是我国扭转振动学科的奠基人。他长期从事动力装置扭转振动的教学与研究工作,为我国培养整整一代从事“扭转振动”研究的人才。多年来,他还深入各种现场,进行了大量的扭转振动实测及分析工作,积累和搜集了许多我国自己的数据资料,解决了大量实际问题。
1959年起,他开始从事快艇柴油机的研究工作,对M503型快艇发动机进行消化及理论分析。1973年为快艇轻12V180型柴油机首次解决了偏振问题,并提出了相应的理论及分析方法。随后,又解决了低速柴油机的滚振问题,他对这些问题的研究,在国内及国际上都属开创性的工作。
造就一批优秀人才
自1950年受聘赴大连任教后,李渤仲开始了他的教学工作生涯。1953年,他的首届毕业生成为建国后第一代船舶内燃动力技术人才。1954年,他成为我国第一代船舶内燃机专业研究生导师。改革开放后,他又成为恢复研究生制度后的第一批博士生导师,并任大连理工大学兼职教授。为我国船舶内燃机事业培养出一批又一批优秀人才,亲自指导和培养了15名硕士和博士研究生。
在上海交通大学众多的知名教授中,他的声望和学术水平是众所公认的。1959年,我国开始在部分高等院校试点自主培养研究生,上海交通大学作为重点院校当年也只招收12名研究生,其中他招的研究生就有2名;改革开放以后,他又成为恢复研究生制度后的第一批博士生导师。
20世纪50、60年代,他的学生在我国船舶发动机一些生产教学单位,相继挑起生产和研究的重任,有的走上了领导岗位,他的学生遍布全国各地,堪称“桃李遍天下”。
他在教书育人的同时,注重年轻一代的培养,注重年轻教师的提拔和教育,不断充实教研室的组织建设。
随着青年教师不断充实船用内燃机教研室,他又担负起培养青年教师的责任,并陆续将一些主要专业课交给青年教师承担,这些青年教师大部分是他的学生。学科的创建、奠基与教师队伍的形成与培养壮大,相辅相成。
他甘于充当开拓者、充当人梯。他精通英文,但20世纪50年代,主要是俄文技术资料和教学参考书。在这种情况下,他和当时的众多教师和学者一样,速成掌握俄语。如《船用内燃机理论》,就是他直接译自俄文。到60年代,科技人员开始广泛阅读英文技术资料和教学参考书。为提高教研室年轻教师的英文水平,他就向全教研室青年教师教授英文,使他们的英文水平得到提高。
治学严谨 著述丰富
他治学严谨,一贯理论联系实际,所研究的许多问题都是源自工厂、工程现场或应用实际,来自工程实际的要求。由于他治学严谨、学识渊博,对于工程实践中出现的、国内一时不能解决的问题,他总是严格、细致、认真地从复杂的现象中总结出其核心问题之所在,再作理论上的解析、分析与归纳,从而得到合理的、独特的见解和解决方法。他的核心著作和论文几乎皆源于此。
他学识渊博,著述颇丰。在内燃机性能方面,他翻译了《船用内燃机理论》等多本国外名著。在内燃机平衡和扭转振动方面,先后撰写了《船舶内燃机扭转振动》、《船用内燃机平衡》、《内燃机轴系扭转振动》等专著,发表论文(第一作者)二十余篇。其中《V型发动机偏振研究》曾连获上海市重大科技成果奖及全国科技大会奖。20世纪60年代初期,他主编的《船舶内燃机扭转振动》一书,至今仍在使用,仍受到普遍重视。
在动力学方面,他的《活塞环的力学分析》、《正点式关节连杆机构的推导与讨论》、《隧道式曲轴的扭转刚度》等著作均有独创见解,在当时具有国际水平。
《船用内燃机平衡》一书及《单轴对置活塞式发动机的平衡问题》,并由前苏联列宁格勒造船学院教授引用,作为其高等院校的教学参考书。
良师益友 治学楷模
他是学生的良师益友和治学楷模。
他理论功底深厚,治学严谨。比如在著述与讲授中,所遇到的大量计算公式,他都逐一从最基本关系式开始,层层推导,一一核实,绝不放过任何一个计算符号。他的这种严谨的治学态度,也带动与教育了整个教研室和所有青年教师与学生。
他十分重视实践,从不脱离实际。他的治学总是将理论与实际紧密地结合在一起。在他家里保存着他小时候的作业、多年前在工厂工作时的设计图纸和用理论方法解决实际问题的解析手稿。他处理实际问题也像在治学一样。他经常和他的助手们,带着仪器、穿着工作服,一同到乌黑的船舱底部去,做振动的实际测量和分析,一同整理测试报告,严重的晕船他也能坚持下去,没有畏缩。
他不仅治学严谨,而且治学有方。李渤仲教授从不忽略任何“细节”的理论和实践问题,他有记笔记的良好习惯。在英国留学时,他就重视每一次工厂实习,并写下了大量有价值的笔记,这些笔记对于解决实际问题有莫大的帮助。当时就是从他在英国留学时的笔记中,查到相关成熟工艺,解决了75/160柴油机配气凸轮轴传动链的工艺问题。他的这一严谨的治学方法影响了一代人。
他授课重点突出,深入浅出。由于他具有深厚的知识积淀和丰富的实践经验,对动力机的各方面技术问题,都有整体与实质性研究与把握,因而对任何技术问题的讲解,概念深刻,突出重点,提纲挈领,深入浅出,循序渐进,通俗易懂。比如在任何机械设计中,受力分析涉及到整个结构强度,是关键的问题。他总是以曲轴受力为例,集中讲解整根曲轴的所有受力情况,把问题讲解得清晰彻底。这样,不仅教给学生知识,更教给了学生思路与方法。
半个多世纪过去了,他在黑板上画示意图的简练,思路的条理,讲解的深刻,至今仍宛如昨日,历历在目。他的这种力学分析方法与思路,指导了我们几十年的技术工作,使我们终生受益。
他授课,注意采用多种形式教学。他待人十分谦和,平易近人,师生之间没有距离感。他所授课程总能给人留下极深印象。他备课极其认真,板书工整,讲解认真,一丝不苟。而且他还注意采用多种教学形式,提高教学效果。
比如当时,他在教设计课时,把VD25柴油机图纸,按总图、分总图、装配图、主要零部件图,一一展开挂起,然后逐一讲解发动机的选型论证、主要参数的确定、主要零部件的结构特点,使学生建立了系统的设计概念。对这些教学情景,他的学生们至今都印象深刻。
他不仅教书,而且育人。他为人谦虚,处事低调。在学术活动中,从不宣扬自己。从不把自己摆在学术权威的位置,而是与大家平等交流;对待学生十分平等,无论学生们作读书报告,还是作研究开题报告,即使学生的报告中有问题,他也总是细心指导,从无不尊重态度。从而赢得了广泛的尊重。
他不但自己具有这种优秀品质,还热情教导自己的学生学会治学为人。他的一位研究生在论文中写道:我在关于轴流压缩机整机特性的解析法问题上,向李先生提出“如何优于一种权威的图解法”时,李渤仲认真深情的教导说:“千万不要这样写。”这位研究生几十年都牢记李先生的这一教导,即使在学术研究中有了成就,也要时时谦虚谨慎。
他在教学中,对学生循循善诱,身体力行,学术作风十分民主。他所指导的研究生在确定研究方向,选择研究课题以及研究课题中遇到问题如何解决,他总是能尊重学生的意见,并且用诱导的方式提出自己的意见,从不把自己的意见强加于人,学生们也总能发现他的意见都是深思熟虑和切中要害的。
他渊博的学识和严谨的学术风范,深得其他兄弟院校的尊重。在20世纪80年代,他曾受聘于大连理工大学多年,培养了多名博士生,为该校填补了振动学科方面人才的欠缺。
由于他享有很高的学术地位,受到党和国家有关部门和学会的重视。1962年8月,他受聘为中华人民共和国科学技术委员会内燃机组组员。他还曾任第六机械工业部(现中国船舶工业总公司)科学技术咨询委员会委员,中国造船学会轮机学术委员会委员,第一届全国内燃机学会理事,上海造船学会理事,第一届上海内燃机学会理事长,上海市第七、第八届人民代表大会代表。1990年12月荣获国家教育委员会“从事高校科技工作40年,成果显著”荣誉证书,受到邓小平等国家领导人的接见。1991年,被国务院授予“有突出贡献的优秀科技工作者”称号。
李渤仲不愧是我国公认的著名柴油机专家、内燃机界的一代宗师,他的功绩,将永为历史所记载。
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