北航建校時的「家當」?儀器設備篇

三千畝的總校園面積，亞洲最大的單體教學樓，大小設備一應俱全的實驗室——單是硬體設施就透露出北航之「家境殷實」。然而，回溯至建校時，北航卻是個實打實的「窮小子」：沒有正式校舍，儀器設備也是少得可憐，教學科研環境十分艱苦。

建設中的北京航空學院

「家當」來源

在物質條件匱乏的上世紀五十年代，經過八年艱苦抗戰，可說是民窮財盡，接著又是幾年內戰，全國十餘所大學的航空系能生存下來已屬不易，哪裡還談得上添置什麼儀器設備？

清華大學航空系算是有點例外，因為有權將美國退還的庚子賠款作為基金使用，所以在當時航空系主任王德榮先生的努力爭取下，還可以建立起實驗室，並向國外訂購或自行設計製造幾件設備。因此，1952年院系調整，全國八所院校航空系合并成北京航空學院時，僅有的儀器設備實際上就是清華航空系（當時已改為清華航空學院）的一點「家當」而已。

三個實驗室

當時的清華航空學院有三個實驗室。第一個是結構強度實驗室，有一台進口的材料試驗機，可以做材料或航空零部件的拉伸、壓縮和剛度試驗。

第二個是發動機實驗室，有一台進口的CFR內燃機，這實際上是一台單氣缸的內燃機，但它可以改變壓縮比，可以測量燃料的爆震值（Octane Number），另外還有一台可以開動的V-8汽車發動機，可以供學生做發動機的功率測定試驗。雖說是兩個實驗室，實際上就在同一間平房內。

第三個是空氣動力學實驗室，主要設備為兩座風洞：一座是迴流式鐵制風洞，另一座是煙風洞。

兩座風洞

空氣動力學實驗室的迴流式鐵制風洞由沈元設計。風洞實驗段是橢圓形的，尺寸為40×30英寸，最大風速近40米/秒。建造該風洞的一大難點是怎樣由圓形的穩定段逐漸過渡到橢圓形的試驗段。

趙震炎教授當時負責這個實驗室的工作。在他的回憶中，為設計該風洞，沈元先生親自畫出一張張全尺寸的曲線圖，然後由工人師傅做成一塊塊樣板，再將鐵片截成一小片一小片焊接而成。

為能隨意操縱風速大小，風洞的動力裝置應當由一台交流電動機帶動一台直流發電機，再驅動裝在風洞中的直流電動機。當時國內沒有可以製造這套電氣設備的工廠，向國外訂貨不僅費時費錢，而且在當時兵荒馬亂的情況下也困難多多，風洞的設計製作者們只能多次去天橋舊貨市場「淘寶」。皇天不負有心人，他們終於找到了一套比較滿意的設備。

為解決另一個難題——風扇，他們用一個從日本零式戰鬥機上拆下來的四葉可變距螺旋槳，鋸掉了它的頂端，使其直徑適合風洞動力段的直徑。為得到效率最高時的螺旋槳葉角，謝震炎在沈元的指導下，花了大約兩個星期的時間，用手搖計算機一點點進行計算。

至於測力用的天秤，則是由市面上售貨用的手動磅秤改裝而成。風洞試驗段蓋了一個二層小樓，更確切地說，那只是一個小亭子。天秤就放在二層，用鋼絲連接到吹風模型上來測出升力、阻力和力矩。就這樣，一座可供教學實驗使用的風洞因陋就簡地建造完成了。

空氣動力實驗室的另一項設備是煙風洞，它可以用來觀察各種低速空氣流動現象。但煙風洞的發煙裝置卻讓實驗室的工作人員們傷透腦筋。無論是用木屑、刨花還是煙葉進行試驗，都始終得不出令人滿意的效果。尤其在用煙葉時，不僅弄得滿屋子煙味嗆人，而且用不多時，噴煙的小管子就被油煙堵死了。

今非昔比

1952年北京航空學院成立後，沈元、王德榮、趙震炎都來到北航工作，這些設備也移交給北航，成為北航簡陋但寶貴的一筆「家當」，一代又一代的北航師生，就在這樣的環境中篳路藍縷，繼續開展研究。

在國家支持和學院領導下，實驗室和儀器設備都逐步增多，風洞實驗室、靜動力實驗室、飛機施工實驗室、飛機製造實驗室逐漸發展，種類多樣的大小風洞也陸續入駐風洞館。

經過60多年的發展建設，北航現有9個國家級重點實驗室，3個國家級工程研究中心，54個省部級重點實驗室，它們都配備了大量先進設備和儀器。我們現在擁有的恰恰是前人熱切盼望而不可得的，要珍惜這來之不易的科研條件，並將其更好地利用起來。

下面請欣賞北航老實驗室剪影：

風洞實驗室的一角

風洞館內的大小風洞

飛機施工實驗室內部

304實驗室外景

304超音速風洞大氣缸

附屬工廠內部

（來源：北航校史館）

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