从“田野荒丘”走来的航空学先驱(2)

光山新闻网 林晓舟 2020-05-20 09:08:07
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王俊奎担任正在筹建中的热强度研究室主任,在无任何外援的情况下,建成了我国高校一流的热强度实验室,为航空、航天器结构的研制发挥了重要作用。

科学上的先驱者

旋转壳体,无论是筒形壳还是锥形壳,其稳定性分析都是上世纪固体力学的重大难题。当这类壳体被杆件加强以后,在研究上就更为困难,而这类结构又被飞机和火箭广泛采用,对它们的分析吸引了众多力学工作者。

1938年,王俊奎在斯坦福大学学习时,曾以加筋筒壳轴压稳定问题研究作为自己的博士论文。他将加筋筒形壳分为密加筋和稀加筋两类,前者化为当量光筒形壳来处理,后者看作是杆、环形隔框与壳(蒙皮)的组合结构,用能量法进行分析。能量分析法本身早已存在,但首次用它来解决加筋筒形壳稳定性问题的是王俊奎。

他的研究工作得到美国国家航空咨询委员会(NACA)的重视,所建立的“加筋筒壳轴压临界应力公式”在NACA总结报告RB3J2B中被称为“王氏公式”。之后,他在美国《应用力学学报》和《航空学报》等刊物上发表了一系列论文,成为当时加筋壳稳定性研究的先驱。

上世纪50年代,我国高校沉浸在以教学为主的氛围中,但王俊奎始终坚持教学、科研两手抓,继续进行杆、板、筒壳和锥壳稳定性研究,对金属材料与复合材料、常温与高温状态、线性和非线性情况、保守和非保守问题等的壳体稳定理论进行了系统探索。

上世纪70年代末80年代初,当复合材料的信息刚传入中国时,不少人对它持不认可的态度,甚至一些力学界人士也认为“没有什么特殊之处”。

而王俊奎却坚定地认为,新型复合材料和复合材料力学在我国现代化建设中,占有特别重要的地位。“非发展不可,我敢断言,如果没有把它们解决好,就设计不出第一流的飞行器来。”

“要将复合材料用于航空航天实践,诚然要先有材料,但是不能等到有了材料才去研究力学和结构,要同时进行。”抱着“既不害怕,又不忽视”的态度,王俊奎除了亲自指导研究生研究复合材料力学外,还在许多科研机构、高校和工厂宣传从事复合材料研究和应用的重要性。

1989年,中国复合材料学会成立,王俊奎是主要创建人,亲自担任第一届理事长,并创办了《中国复合材料学报》。在创刊初期,该学报经费拮据,已经80岁高龄的他多方奔走筹集资金,并将自己的科研经费2万余元捐给该学报。

他以科学家的眼光,发挥带头人的作用。1964年,他建议成立中国航空学会,并写信给钱学森。在给王俊奎的回信中,钱学森对他的这一举动表示极大肯定。

此外,他创办的北京航空学院《科研资料》《北航学报》和《航空知识》,也是国内最早创办的一批科技刊物。

育人是毕生职责

培养教育青年一代,在王俊奎眼中是“自己的毕生职责”。

年轻时,王俊奎在从师范学校毕业踏上中学讲台后,就采用理论联系实际的教学方法教授学生。例如,上三角课时,他用亲自动手制造的“土”测角仪,带领学生去野外实地勘测。教物理时,他自己设计静电发生器,让学生感受静电效应。当时他还没有上大学,但已编写了《几何题之解法》一书,对几何教科书中的问题分门别类地提出解题思考方法,避免了学生解题时漫无边际地瞎想。

在美国攻读博士学位时,王俊奎的导师——世界著名力学家铁木辛柯邀请他去家中的图书馆参观。铁木辛柯指着书架上的书对他说:“你看我的书有英、俄、德、法、日文的版本,就是没有中文版。”铁木辛柯的著作在世界上有很大影响,许多著名的青年固体力学家都是沿着他的著作阶梯攀登上力学高峰的。王俊奎决心在回国后将铁木辛柯的著作翻译成中文版。1954年,他翻译出版了铁木辛柯的《板与壳学》(第一版),之后又完成了《板壳理论》(修订版)的翻译工作。在大学任教期间,他讲授的课程也大多采用自编教材。