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回眸参与建造五座水槽的经历
作者:魏舟浩          文章来源:工学周报     点击数:     更新时间:2019/6/14 9:30:20

  改革开放四十年来,这股改革的大潮像咆哮的黄河、奔腾的长江,一泻千里,势不可挡,以浩浩荡荡之势,为祖国富起来、强起来灌溉了生机与活力。走过不平凡的四十年,我有幸依托我校、兄弟单位和原解放军总装备部,参与和自主设计、建造了五座循环洗水槽。我虽然没有在祖国改革开放的大潮中干出轰轰烈烈、惊天动地的伟业,但我尽心尽力,没有停步,做好自己力所能及的工作,经过艰苦努力,贡献了自己的微薄力量。

 

  1979-1982年参加我校自主设计创建的我国第一座水平型循环水槽

  从哈军工到哈尔滨船舶工程学院的船舶专业,秉承哈军工办学宗旨,明确为船舶工业、海军装备、海洋开发服务的方向。当时的哈船院恢复到文革前的水平,招生、教育管理、教学课程都恢复正常,有志青年怀着发奋苦学的信念,将“知识就是力量,知识能改变命运,知识能使国家富强”的理念贯彻到实际行动中去。可是当时作为哈船院龙头事业的船舶系实验设备太落后了,只有25米长、4米宽、3米深的船模水池,既满足不了教学实验,更谈不上搞科研了。1970年,哈船院接到海军副司令员周希汉的指示,对海军的新装备“深潜救生艇”进行预研,承担主要研制任务。为了满足学生教学实验,完成海军的研制任务,哈船院领导组织了丁正良、胡瑞芝、孙百超和我4人组成循环水槽研制组。丁正良老师为组长,负责建循环水槽的全面工作。胡瑞芝老师原来教流体力学课,对流体力学的理论知识和实践有很高造诣,负责水槽对收缩段公式的选用、导流片拐角和孤度的计算、扩散角大小的核实等理论上把关的工作,还负责水槽流场的测试。孙百超老师,刚从工厂调来船院,有实际经验,大部分的施工图是他画的。我基本上负责内勤和对外采购,当时收集了不少日本建水槽的资料,那年黄胜在日本大阪府大学当访问学者,他寄给我一张大阪府大学的水槽主尺寸型线图。我们如获至宝,水槽的设计建造基本上以大阪府大学的水槽作原型,再加以改进。

  经过一年多的设计,我们充分利用三甲实验楼东头原来舰炮实验室的房间来建造。房间6米多高、15米宽,高度和宽度都很理想,就是长度短了一些,只20米。为了节约经费,观察窗的玻璃就利用建小水池剩下的,按它的尺寸设计框架,去江北船舶修造厂建造,在寒冷的冬季拉到船院来安装。为此我和丁老师多次去船厂加工把关,怕加工质量不合格。由于第一次设计建造水槽,在玻璃与框架结合部使用了细水泥填料,等固化后,玻璃跟框架成硬连接连成一体,当水槽灌水时,热胀冷缩玻璃破裂,前功尽弃。我又自告奋勇,以初生牛犊不怕虎的精神,勇闯我院的顶头上司——六机部物资局,请他们帮忙解决。功夫不负有心人,几经曲折,终于安装上了明亮洁净的玻璃观察窗,1982年通过了技术鉴定。船舶专业的教学实验、流体力学实验、深潜救生艇和潮流发电实验等都在此进行,循环水槽一直满负荷运转,为我国其他单位建水槽开了个好头。

  为广东省航运科学研究所建水槽

  广东省航运科学研究所所长陈文钊,经过上海、武汉和哈尔滨调研,认定哈船院循环水槽是自己要建的理想水槽,请哈船院在设计、建造和调试中把关。当时实验主任丁正良与他签了合同,从1984年开始设计。因丁主任当时还有建航模水池的任务,广航所水槽的设计建造任务落到我和孙百超两人身上。在设计工作进行到一半的时候,孙百超也退出了,这副担子就全压在了我身上。我与广航所的方日光工程师合作,探讨水槽设计、加工中的问题。我先后十多趟飞机来回广州,为建广航所水槽而奔波。在广航所水槽设计和建造上,轴流泵段基本上照搬哈船院水槽的图纸,第四拐角导流片作了重要改动。我院水槽收缩段是参照低速风洞原理,四面收缩,方日光指出低速风洞没有自由液面,水槽有自由液面,宜三面收缩比较合理,改善自由液面的兴波,我完全同意了他的意见。在加工过程中,我俩把关,经常抽查工厂的加工质量,同时在测量仪器上有很大改进与提高。自动化学院的罗跃华教授在广航所水槽调试过程中,帮我在电机控制系统和测试系统中把关,因为我不懂强电、弱电方面的知识,害怕出事故。

  广航所水槽1990年由广东省交通厅主持鉴定,受到与会者一致好评,认为这是我国华南地区的第一座循环水槽,各项技术指标与国内同类水槽相比,有自己的特色,六项主要技术性能指标达到设计要求,其中个别指标超过同类型循环水槽。

   1987年至1990年参与北京航空航天大学低速循环水槽轴流泵设计

  北京航空航天大学(北航流体所)的风洞可以承担教学试验、科研,就缺流态显示的低速循环水槽,请哈船院设计一台驱动水流的轴流泵,由我负责这项工作。因为有哈船院和广航所水槽的经验,设计北航的轴流泵的任务难度不大。我请张洪雨教授设计,又请我校船舶学院的安岩高工把机加加工的关。因为水槽轴流泵的推进器螺旋桨转速低,一般不用动平衡试验,北航与我合作的韩建奎老师对我说,流体所领导提出必须要做螺旋桨动平衡试验,这给我出了个大难题。我历尽艰辛,费了不少口舌,跑遍了哈尔滨有关做机械动平衡的单位,终于在道外一家农机公司找到动平衡试验台,我和安岩老师喜出望外,总算能有试验结果。

  流体力学和空气动力学中的流态显示,是北航的强项,用氩气泡法显示流体力学中的水流边界层、机翼自由涡等,连其祥老师做得很好。近二十年来,我们为它们设计,加工的轴流泵一直使用正常,做了许多教学和科研上的实验,也是具有特色的循环水槽。

  为吉林白城原解放军总装备部卅一基地设计建造用于轻武器试验的泥沙流水槽

  这个项目从1997年至2001年完成。该泥沙流水槽设计要求高,工程难度大,又是国内独一无二的项目,至今想想我还捏把汗,生怕万一砸锅影响学校声誉。天无绝人之路,经过四年多的努力拼搏,我终于成功了,为轻武器试验提供了试验设备。

  泥沙流水槽是吉林白城卅一基地改造新建的重点工程,在总装备部所属的不同基地中,它是1954年原国防科工委最早建的,随着国防现代化的进程,它已跟不上时代的步伐,需改建和创新。该任务交给国防科工委设计总院来完成。首先由两位年青军官来我校调研,我提供给他们不少资料,供他们研究参考。他们对泥沙流水槽的建设十分谨慎,反复论证、优中选优。为保障工程的安全可靠。他们的负责人让我先做一台15的泥沙流水槽模型。

  我按照他们提出的技术要求设计,并加班加点请有机玻璃厂工人干活,做了10多个模具。在电机控制方面,我是外行,请自动化学院的何杏老师帮了不少忙。怕达不到技术指标,也怕哪些地方做得不到位,我起早贪黑,睡觉也想着这些事。经过两个多月的努力,19984月终于保质保量,达到技术指标。国防科工委给我的评价是:整个水槽结构美观,操作简单,使用方便,具有噪声小、无污染等优点,受到院领导好评。

  经过一年多的模型水槽试验经验,认为建实际泥沙流循环水槽方案可行,2000年正式签署设计加工泥沙流循环水槽合同。这项工程的时间紧、难度大,任务重,我天天计算设计、加工进度,时时注意质量把关,不敢有一丝一毫的差错。幸好有程元龙教授、孙永华高工及王振邦教授的帮助,在机电设计、机械加工及水槽安装、调试上帮我做了不少工作。终于在20015月,水槽投入使用,各项指标达到合同要求,我完成了这项艰巨的任务。

  为哈尔滨工业大学威海分校建船舶实验室

  2008年,哈工大威海分校筹建船舶工程学院,面向培养旅游船、客船设计,船厂维修的工程技术人员。时任哈工大威海分校船舶工程学院副院长的聂武教授提出建院三要素:一是建设一支高素质的教师队伍;二是采购一批专业教科书;三是建造一座能做船舶专业和流体力学的实验室。有了实验室,当然少不了用于船模试验的循环水槽。建造循环水槽任务最终交给了我。我反复思考,不能照葫芦画瓢,原封不动将我校水槽搬去哈工大威海分校,要有所改进,有所提高。于是,根据我已建的几座水槽经验,作了下列几点改进:轴流泵段采用变频调速电机,配上减速器无级调速,既精度高,又操作简便;第四拐角异流片请庞永杰教授的研究生算流速分布,根据流场的流速分布布置导流片的稠稀;采用广运所改进的收缩段,三面收缩;将观察窗的玻璃增大,即方便录像,又把船模试验全貌照在相片上。在设计过程中,我得到程元龙教授的不少帮助。水槽加工选择了江北船舶修造厂,为了把好加工质量关,我江北江南往返近20次,反复告诫自己不能出差错,圆满完成任务。循环水槽建成后,哈工大威海分校船舶工程学院院长王大政教授领导的科课组在此研究潮汐发电、船模阻力试验、螺旋桨敞水试验,他们都朝气蓬勃地埋头苦干,一定会有所作为。

  岁月悠悠,长江后浪推前浪,一个人的能力有大小,能在平生干点力所能及的事,还是挺有荣誉感、自豪感和成就感。我参与设计建造的五座水槽中,我校的水槽荣获国家科技进步三等奖;广东省航运所水槽获广东省科技进步三等奖;吉林白城兵器试验中心泥流水槽获总装备部科技进步二等奖。

 

  (作者:男,1939年生,动力学院原高级工程师)

文章录入:陈晓雪    责任编辑:王锐 
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