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战争年代的工科生有多厉害:文能设计飞机,武能开战斗机

作者:admin时间:2018-08-13 19:46点击:0

据杨振宁回忆,“教室是铁皮屋顶的房子,下雨的时候,叮当之声不停。地面是泥土压成的,几年之后,满是泥坑。窗户没有玻璃,风吹时必须用东西把纸张压住,否则就会被吹掉”。

“今日之胜利,于我国家有旋乾转坤之功,而联合大学之使命,与抗战相终始。”——冯友兰

清华工学院的“马甲”

西迁昆明之初,西南联合大学先租得蒙自海关、昆明大西门外昆华农业学校、拓东路迤西会馆等处为校舍,总办公处设在城内崇仁街46号,但仍不敷应用。1938年7月,学校以昆明市西北角城外荒地124亩为校址,修建新校舍。1939年4月,西南联大新校舍落成,除了图书馆和两个大食堂是瓦房外,所有的教室都是土坯墙铁皮顶,据杨振宁回忆,“教室是铁皮屋顶的房子,下雨的时候,叮当之声不停。地面是泥土压成的,几年之后,满是泥坑。窗户没有玻璃,风吹时必须用东西把纸张压住,否则就会被吹掉”。至于学生宿舍和各类办公室就很寒酸了,统统是土墙茅草屋。


1939年,西南联大校舍在昆明建成,教室全为铁皮屋顶土坯墙,据杨振宁回忆,“下雨的时候,叮当之声不停”

这当然不是设计问题。西南联大新校区的设计出自著名建筑师梁思成和林徽因的手笔。迫于校方的资金捉襟见肘,梁氏夫妇的设计方案只得一改再改:高楼变成了矮楼,矮楼变成了平房,砖墙变成了土墙……最终留下的,可以说是他们的设计生涯中最不美观的“陋室”。其实,感到无可奈何的又岂只梁思成和林徽因二人!即使以西南联大工学院自身之实力,在正常情况下也断不会设计出如此简陋的校舍。


1944年,因经费不足,陷入财政危机的西南联大校方不得不将原本教室的铁皮顶卖掉,改茅草顶

联大的工学院,在很大程度上是以原先清华大学工学院的班底组成的。其中的土木工程系基本保持了清华大学土木系的原建制,事实上就是战时的清华大学土木系,包括了现在的土木、水利、铁路、公路、市政、建筑等方面的专业,是一个综合性的土木工程系。系主任先后由蔡方荫、陶葆楷担任,师资力量比战前充实。比起其他院系幸运的一点是,在抗战烽火刚刚在卢沟桥燃起的时候,1937年暑假,清华大学土木系1938、1939届学生在施嘉炀、吴柳生、覃修典等教授率领下正携带全部测量仪器到山东济宁进行测量实习,因此在北平(今北京)沦陷时,测量仪器得以全部保存下来,后来运到昆明。这样一来,西南联大土木系测量实习时,可以做到每两人有一台经纬仪和一台水平仪;在大地测量和天文测量的实习中,有蔡司精密经纬仪、精密水平仪和标准钢尺可资使用,这在当时其他大学中是不易做到的。工程材料实验室的设备也较多,万能试验机的荷载能力为当时各大学之冠。

联大的机械系主要也渊源于清华大学机械系。迁校伊始,百废待兴,校舍和教学设备均尚短缺。机械系任务尤为繁重。不但要解决本系和外系的讲课任务,还要于短期内从无到有建起金工实习工厂和热工实验室。幸而早在七七事变前一两年,清华大学机械系便已在作南迁准备,将实习工厂的几十台机床和热工实验室的热机拆迁南运,不仅满足了学生实习要求,后来竟还能生产手摇钻、台钻、简易车床、水管阀门、木工车床、水泵等产品,实在是难能可贵。机械系的著名老教授刘仙洲,当时年龄已超过50,他以其多年从事机械工程教育工作的经验,对于机械系的课程设置、师资人选、充实教学设备等方面提出许多宝贵建议。

例如四个学年课程安排应构成原动力机械设计和机械制造两个体系,在第四学年设置选修课,学生毕业前要写出专题报告,一、二年级的数理化课程请理学院教授担任,工程骨干课程工程力学、材料力学、热力学、水力学、机械原理、机械设计等课,要由教学经验丰富的教授担任。当代的工科院系的课程设计在很大程度上仍然沿用了他的这些建议。此外,在西南联大任职期间,刘仙洲教授编译的《英汉对照机械名词》,做到了把外国名词中国化,而不是用简单的拼音外来语,类如“熵”“焓”(均为工程热力学基本术语)等等术语,都是有极大创造性的(当时工科各系的各种教材多为英文原著)。可以说,当代的工科学生,仍在享受这一工作的遗泽。

至于电机系则是在西南联大建立之初工学院的另一个系。与机械系的情况类似,早在1936年冬,鉴于华北局势紧张,清华大学电机系也已经将一部分设备南运,基本上满足了教学和实验的需要。同大后方的其他一些学校相比,设备还是比较好的。清华还有一部分设备到昆明后拨交清华无线电研究所。例如制造电子管的全套设备,当时在国内还是少有的。因此可自造某些特殊新型器材,支持了磁控管的研究、电离层的测试等工作。

一切为了战事

除这三个系之外,在1938年7月29日,西南联大第82次常务委员会会议还决定,遵照上级命令自下半年起,在工学院添设“航空工程系”。

这无疑是出于抗战的需要,在日寇对昆明的轰炸中,西南联大的师生也饱尝了失去制空权的苦果,设立航空工程系自然也是着眼于发展中国的航空事业而服务的。

作为中国建立的第一个航空工程系,西南联大航空工程系源于清华大学机械系的航空组(机械系原只分为热能工程及机械制造两个专业)。1938年开始招收第一届航空系新生。在前三年的学习中,工学院中的机械、航空等系的基础课程差别不大。到三年级暑假,航空工程系则有一个月的下厂实习。其实习地点,有时是昆明西郊的第一飞机制造厂,有时是东郊巫家坝飞机场附近的第十飞机修理厂。第一飞机制造厂原是由广东军阀陈济棠创办的,陈蒋反目陈失败后,该厂由广东迁到昆明。在抗战中,该厂制造了一些钢管机身、木质翼肋和蒙布的单座军用机。原材料和发动机都购自美国。学生在那里实习,主要是轮流在各工段观察工艺流程,不许直接参加操作。第十飞机修理厂就在飞机场旁,主要任务是翻修飞机发动机和修补破损的蒙皮等。学生在那里实习,当然也只能远观而不许动手。到了四年级,航空系的课程几乎都是航空专业课,有内燃机B(又称航空发动机)、高等飞机结构、应用空气动力学、飞机设计和发动机设计等等。


西南联大航空系师生群策群力,在极端困难条件下制造出的小型开路式风洞

航空工程系主任庄前鼎除任课外,还兼任新设的航空研究所所长。由于三校合并的只是本科部分,清华大学航空研究所在法理上其实不属于西南联大。不过,航空研究所教授均在航空系上课、主持实验和指导学生;航空系学生的空气动力学实验,也都在航空研究所的风洞中进行;实际上两者已融为一体。在极其艰苦的条件下,经西南联大师生的努力,航空风洞实验获得了卓越的成就。其空气动力学研究与实验在当时的中国可谓遥遥领先于其他地区。

1943年,美国专家来华,专门去清华大学航空研究所进行了参观。他认为清华大学风洞实验设备虽然规模不大,但水平与美国高校研究所不相上下。调查德国和日本航空情况的美国陆军部官员途经昆明时,也专门抽时间去了清华大学航空研究所参观,并对其表示了赞扬。航空研究所空气动力学组还先后为航空委员会及所属的两个飞机制造厂设计了数种飞机模型,包括轰炸机的模型。只可惜直到抗战告终,也未能看到涂有中国空军军徽的国产轰炸机问世升空的那一天。

除了在工学院增设航空工程学系外,西南联大还在电机和机械两系中各增加一个班。在1940年的第158次常务委员会会议中,梅贻琦就指出:“教育部拨发本大学于二十八年度内增设机械、电机两系各一班经费余款,并加拨增班学系建设费三万元。”除了扩大招生规模,西南联大还解决了教材、图书、教学仪器等设备的紧缺问题,增设了军事卫生工程、兵器学、军用结构等科目,并根据相应科目编译了相关教材和参考书,可以说是开设了一些与抗战有直接关系的课程。在土木系和机械系课程中增设的军事课程有:施嘉炀的《要塞建筑》《堡垒工程》,庄前鼎的《兵器学》,王明云的《军用结构》《军用桥梁》,李谟识的《军事运输》等。在设计课程方面,土木系也新增了《飞机场设计》《船舰设计》等课程,同时,为提高学生的测量技术,学校还积极组织学生到巫家坝飞机场、兵工厂等进行实习。其中有些课程,虽然有抗战需要,但是学校缺乏这方面的教师,学校就积极到社会延聘,例如开设液体燃料方面的课程时,西南联大校方就设法出面向昆明酒精厂聘请工程师到校任课,开设这方面的课程。

生产自救之路


西南联大在昆明的后几年,正值抗战最艰苦的时期。当时中国后方只剩下西北、西南这半壁江山。号称大动脉的唯一国际通道滇缅公路也在1941年被切断。国民政府统治区内物资匮乏,通货膨胀严重。西南联大的教师、学生们安贫乐道固然令人钦佩,但学校却不能无所作为。请求救济之路既然不通,只有生产自救一途。于是航空工程系的王德荣教授和化工系主任谢明山教授合作研制生产了“西曼”墨水。这种“西曼”墨水可和名牌“派克”墨水媲美,同样可用于“派克”钢笔。但价格低廉,因此成为当时昆明市面上的畅销国货。

与此同时,担任昆明的家庭教师、中学兼课教师的联大学生也为数很多。甚至打铁、挑水、拉警报、放午炮等杂活也有联大学生参加。唯有工学院学生的勤工俭学多能结合专业进行。土木工程系的师生与经济部资源委员会合作,组成“云南水力发电勘测队”,开发云南江河水力发电的资源;还与中央水工实验室合办“昆明水工实验室”,经过两年的工作,提出了开发云南水利资源的规划,设计了一批小型水电站,完成了云南腾冲电厂节制闸与引水模型试验、甸溪拦河坝改正计划模型试验、昆明附近之径流系数试验等。此外,还与交通部公路管理局合作,组成“公路研究实验室”,详细地调查了云南公路的结构,对路面改善、土壤稳定、代用材料、经济分析等都做了研究,出版了《公路月刊》共二卷八期及《公路丛刊》三种,为抗战期间云南公路状况的改善做了不少工作。尽管抗战时期昆明等地的工业基础十分薄弱,但联大电机系仍尽可能地加强与生产部门的联系。电机系与昆明电工器材厂、昆明无线电器材厂、昆湖电厂、耀龙电力公司、昆明广播电台、昆明电信局等单位保持了良好关系。学生在三年级暑期都安排了生产实习。

另一方面,工学院有高级知识分子,有熟练的技师和技工;更有从日军炮火下抢运出来的一些机械设备。这样一来,到了1943年,在梅贻琦校长的倡导下,就办起了一个“清华服务社”。

说起它的主要业务,其实就是为当时驻昆明的美军提供配套服务。美国是发达国家,美国兵更是世界有名的“少爷兵”,他们的日常生活离不开自来水。但当时的昆明哪里来的自来水?个别地方有下水道设备,但多靠井水。要为美国人装自来水,就需要大量的管接头和阀门。清华服务社就承制了这些自来水管配件,在金工实习厂加工。机械系热工实验室又把一套德国制造的制冰设备组装起来,生产的冰块供应当时驻昆明的美军后勤使用,这也是当时昆明的第一家制冰厂。

至于清华服务社的土木工程部,还承包了修建美军营房等工程。有了房屋当然还需要家具。清华服务社的家具部承制了这些木器。这是因为工学院教授们大多喝过洋墨水,了解美国生活,知道美式家具式样,消息闭塞的昆明本地家具厂商自然难以与之竞争。家具厂设在江西会馆的最南端,负责的是联大机械系主任李辑祥教授。从建材到营房和家具统统,由清华服务社包下来,可以想象当时服务范围多么广泛。


1945年寒假,西南联大土木工程系师生在昆明大观楼做水文测量实习时合影留念

在抗战时期,美军在中国各地设了不少气象观测站,这需要放大量的探空气球,因之需要大量氢气。这个业务也落到了清华服务社手里。机械部承担了制氢任务,服务社在加热的氢氧化钠溶液中加入铝粉,生成偏铝酸钠,放出氢气。铝粉则是从报废的飞机上拆下部件后,溶化铸成铝棒,在简易车床上反复车削而成的。包装问题则是这样解决的:利用美军炮弹的旧火药筒装铝粉和氢氧化钠,交付美军运往各地气象站。充分利用美军的废弃物资做原料和包装品,选用了适合于当时条件的制氢工艺,这是清华服务社发挥知识优势的一例。对联大工学院的教授们而言,却只能算是大材小用。

这个清华服务社支持联大到底到了什么程度?据说,在1942-1944年间可以定期每次补助每位教授100美元,机械系参加服务社的每位工作者,也约酬100美元。对于当时生活清苦的联大教授而言,100美元(当时称为“美金”),毋庸置疑是一笔不容小觑的“外快”。


投笔从戎的工科生


条件尽管艰苦,工学院对于学生的学习从未放松。譬如在机械系里,水泵设计的图纸都要上墨才收。钳工实习课要在一块铁板上做一个六角孔后,再用圆钢做个六角棱柱,把它们装配后六个面都不透光才算合格。考试也很严格,西南联大工学院一年级最难过的关,是微积分和普通物理。任何一门不及格或是成绩欠佳者,到二年级都有被拒诸院外的危险。二年级是个刷人的关口,尤其是静动力学和材料力学,这两门课在工学院被认为是学工程的基础,若学不好,下面的功课很难读下去,所以这两门课小考频繁,一般的课只有一次大考,最多期中有一次小考,这两门课则是两周考一次,后来竟每周考一次(每周学时增为四至五个)。有些学生过不了这一关而被淘汰。而今日高校考试最后打分,用开平方乘10的办法才使多数学生及格的办法,在西南联大工学院也毫不稀奇。

工学院学生既然天天考试,算尺、绘图仪器不离身。其他学院的同学,常常揶揄工学院同学像机器一样,生活刻板紧张。工学院同学由于整天埋首于实习、计算、设计、绘图的课业中,所以也就难怪没有在茶馆看书的那份情趣。因专业不同苦乐不均的情况,与当代的高校,倒也相差无几。

同样也是由于专业的关系,工学院学生在投笔从戎的联大学生中更占有较大的比例。早在西南联合大学尚在长沙未迁往昆明时,机械系主任庄前鼎教授就对学生们说:昆明现在还没有工厂和实验室进行实习,交辎学校(陆军交通辎重学校)是大家学专业的一个地方,可以学习汽车和坦克的构造、修理和驾驶,学习一期大约6个月,期满后可直接参加抗战,并分配相应工作。后来,该系1938级、1939级除5人外,其他20余名学生全部去了陆军交通辎重学校学习。

对于这段从军经历,从军者杨德增日后回忆:“1937年9月正式开学受训,每日上午有一小时汽车原理课程,然后分组到汽车工厂实习。每三人一组,发给修车工具一套,汽车引擎一台,由学员自行拆解、清洗、检查,然后重新装配组合起来。” 1938年2月底,该期学员毕业,被分发部队任职。清华学生除女学员外,其余学员均被分配到机械化部队200师。杨德增在1939 年1月间请假回昆明西南联大复学,读完规定的课程随1940级毕业,他共在军队待了一年多的时间,用他所学的知识和技术服务了抗战。

到了太平洋战争爆发之后,无论是美国志愿航空队,还是中国赴缅远征军,都十分需要军中翻译员。1943年11月17日,西南联大召开会议,讨论“本年度四年级学生,自下学期起全部征调,担任战地服务,以服务成绩作为下学期毕业成绩,并规定服务地区以云南、缅甸、印度各战地为限,工作性质大部分为随军通译”。联大领导做出表率,积极让自己的孩子参加培训班或者服兵役。校长梅贻琦之子梅祖彦,虽刚升为机械系二年级,不符合征调条件,但仍然报名。

结果,工学院航空工程系的大多数学生进入了空军机械学校第11期高级机训班,学习结束后大多被派往各机场及航空修理厂工作。航空系学生丁乘梁、田保栋、孙冀昌、宋载镇 4 人被分配到程度第三飞机制造厂。日军投降后,丁乘梁、孙冀昌和宋载镇被编入第9地勤中队赴华北地区接管日军航空设施,在天津接收部分航空器材及一所修理厂。还有一批学生报名去国民党辎重汽车第5团,想乘机学点技术。土木系26名学生除了4人外,其余的都去修飞机场。电机系的十余名学生则被分派到军政部电信机械修造厂。值得一提的还有考入中航公司的西南联大航空工程系学子们,驼峰航线是艰难而险阻的必经之路,西南联大学生架机无数次地飞越过驼峰航线,他们从空中运输到前线的援华物资和出国参战的远征军,他们维护了航线的畅通,为中国抗战乃至世界反法西斯战争的胜利做出了巨大的贡献。但是他们也付出了沉重的代价,每年均有飞机发生事故。有当事人回忆说:我飞行期中即见到先后有三架飞机失踪……


西南联大纪念碑,现位于云南师范大学校园内。纪念碑高约5米,宽约2.7米,碑身嵌在其中。碑文由西南联大教授冯友兰撰写、闻一多篆刻、罗庸手书,因而享有“三绝碑”的美誉。1989年,北京大学在京复制此碑。2007 年,南开大学和清华大学也相继在各自校园复制了一座西南联大纪念碑

总之,以工学院为主,西南联大学生被大规模征调后出现在各个战场和各种工作场所,以他们的知识优势和满腔热血为抗战的胜利做出了应有的贡献。如今的云南师范大学校内巍然耸立着一块“国立西南联合大学纪念碑”。碑的正面阴刻着:“联大先后毕业学生二千余人,从军旅者八百余人。”碑的背面是“国立西南联合大学抗战以来从军学生题名”,上列西南联大共计832位从军学生的名单。就像西南联大校歌里所唱到的那样,“千秋耻,终当雪。中兴业,须人杰”,这些学生,正是那个时代的人杰。(信息来源:国家人文历史)


【参考文献】
西南联合大学北京校友会编:《笳吹弦诵情弥切——国立西南联合大学五十周年纪念文集》
杨立德:《西南联合大学对抗战建国的贡献》
安冬梅:《西南联大学生与抗日战争》等