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回忆国防科技大学精密机械系八系的组建与科研发展
2010/4/19  来源:杨昂岳推荐 作者:欧阳昌宇


为国防科大即将到来的建校60周年纪念而作

欧阳昌宇

  

197866,国务院、中央军委批发《关于成立中国人民解放军国防科技大学的通知》,将原隶属于航天工业部的长沙工学院改建为国防科技大学。在航天工业部(以下简称航天部)与国防科工委的《交接会议纪要》中强调国防科大应继续办好航天部急需的航空材料和机械工艺两个专业。

航天部一直存在设计先进、工艺落后的局面,为扭转这个局面1975年在长沙工学院设立了材料工艺系含501502和机械工艺503三个教研室。503包含机械原理,机械工艺和机械制图三个教研室,他们认为应独立为精密机械系。航天部同意他们先在部内和有关高校作调研后再决定。调研从19785425日完成。但至同年66日宣布长沙工学院改建成国防科大,因此他们的调研已成为长沙工学院纯机械系的历史而告终。但在199340周年校庆时,我看见当时八系所写《机械电子工程与仪器系兼研究所史》将长沙工学院503教研室纯机械性质的专业调研和国防科大成立八系机电结合性质的专业调研混为一谈。文中多处与事实不符,而且出现令人难以理解的张冠李戴现象。我将此情况向当年杨昂岳系主任反映,后又向继任的李圣怡主任反映,他们都认为系史有启发和鼓舞后来者的作用,希望我写出回忆录予以澄清。到2003年校庆50周年我写出《我在哈军工和国防科大的四十八年》,并征求了前校长张良起的意见,作了些修改。此时李圣怡已升任机械电子工程与自动化学院院长,由他将文章转送50周年校庆征文组,但该组只将我回忆原子工程系工作部份刊出,没有起到澄清八系系史的作用。

我参加过八系组建的全过程,值此60周年校庆即将到来之际,我根据当年的切身经历,手边留下的笔记和八系有关资料,实事求是地写出八系组建的回忆。而今我已年过90,希望在我有生之年,对澄清八系系史起到一点作用。

(一)八系建系经过

“文革”前我是哈军工原子工程系(二系)副主任和系党委常委。我任二系核内爆教研室主任时,曾为解决爆轰波波形与波速测定的教学实验问题,主持仿制高速摄影机,获得成功。“文革”时期我留守哈尔滨市又为哈尔滨市轻工业局轻工业机床制造厂研制可控硅无级调速,取代沉重的齿轮变速,获得成功。我对机电结合很有兴趣和体会。

1979年在讨论二系改建为应用物理系的常委会上,我提出我在二系干外行工作18年整(1961-1979),请求技术归队,调往精密机械系工作,同时提出核引爆教研室(204室)纯系电子工程专业,与应用物理无关,况且他们在重庆已开展数控研究多年,来长沙后我支持他们对长岭炼油厂某项重大设备进行数控研究,获得圆满成功,也应划归精密机械系。二系常委通过我的建议,同意我和204室调精密机械系(八系)。我立即向以张文峰为首的学校筹建领导小组汇报。同时向领导小组建议,将电工研究室也划归八系,建立新型的机电结合的精密机械系。领导小组采纳了我的意见,决定以原503204和电工三个教研室为基础,成立精密机械系(八系)。这段历史是鲜为人知的。

学校任命张凤岗为系主任,我和王渭芳、尚文浩为系副主任,我分管科研。周明远为政委,徐增先为副政委。系常委由周明远任书记,徐增先为副书记,常委有我、王渭芳和尚文浩 。尚文浩离休后,系副主任只有我和王渭芳。系党委常委由办公室主任洪荒(原503室支部书记)补充。不久洪荒也离休,办公室主任一职由戴光华接任。

(二)专业调研

机电结合在八系已成为共识,但具体想法各有不同,有必要进行一次专业调研。系成立调研小组,张凤岗任组长,戴学耕任秘书,成员有我、徐增先和张文仲(803室)。于19797月去北京七机部有关单位和北京航空学院进行为期两周的调研,得出共识:1.机械工艺和机械检测两个专业是航天部急需的;2。机械工艺应以数控(NC)为主;3。机械检测以系统为主,兼顾传感器的应用;4。应开展电加工科研,以适应航天部的需要。

关于机械工艺应以NC为主,我有不同的看法。我认为八系应以计算机控制(CNC)为主,NC只够中专水平。虽然航天部各工厂目前只对NC感兴趣,但从长远来看,他们必然会向CNC发展,八系应该有这个超前意识。听说人造卫星生产基地在上海,我们应该去华东继续调研。最后决定派袁洪祥和漆仕速陪我去华东调研。

我们三人在南京汇合,第一站去南京航空学院。南航校领导余承业是我浙大校友,又是我在航空发动机制造厂的同事,给予我们很大帮助。南航属航空工业部领导,航空工业部和航天部一样有设计先进,工艺落后之虞。南航认为提高工艺水平惟一出路是发展以CNC为基础的自适应控制。

电加工也是航空工业部重中之重,余承业是南航电解加工专家,又是我国电加工学会理事长。他支持我们研究电火花加工,并介绍我们去苏州一机部电加工研究所取经,为我们开展电火花加工打基础。

第二站去上海。在上海交大,上海机械学院,上海航天工业局(以下简称航天局)及其所属七个工厂和研究所进行为期17天的调研。调研单位多、时间短,我们经常找附近的公园午休,打个盹,下午接着干

上海交大也设有精密机械系,下设三个教研室,其中精密测试教研室是个典型的机电结合室。该室承担了上海航天局的卫星研制课题,取得了圆满的成果。他们以系统为主兼顾传感器的做法,很值得我们借鉴。

上海航天局专门从事人造卫星的研制,下设七个研究所和工厂。与我们关系密切的是上海仪表厂,它相当于航天部的230厂,开展镜面切削比230还要早。他们对八系设置的两个专业深表赞同,和北京230厂一样在以后的科研上给我们帮助很大。

当我们结束上海航天局的调研时,该局副总工程师与我们座谈,提出两点意见:   1。自适应控制和质量控制是精密机械的发展方向,希望国防科大八系建立专业时,把握好这个大方向;2。自动检测也很重要,机械工艺出了问题,应该通过自动检测来纠正。他还强调这两个专业都是以CNC为基础的,学校应该重点发展CNC技术。

这次华东地区调研历时一个月,从1979727日起至827结束。在上海我们遇到801教研室主任严谷,他告诉我们国防科工委副主任钱学森深知八系对航天部的重要性,特来八系视察,将八系专业方向定为“计算机管理和控制的机械加工与检测”。我们在华东的调研也证明了CNC是机制工艺和检测专业的发展方向,因此建设好八系我们更有信心。回校后我们向全系作了汇报,总结出六条收获,已在八系系史上登出。

(三)八系在矛盾中成长

新生事物总是在矛盾中成长起来的,没有矛盾就没有发展,八系也是这样。在《我在哈军工和国防科大的四十八年》中我回忆八系遇到的矛盾可以归纳为六个方面。这里我只就两个主要矛盾作阐述如下。

A)第一个主要矛盾是机与电的矛盾

为了办好机电结合的两个专业,系要求802教研室学点计算机,803教研室学点计算机和机械工艺。802的积极性很高,但在803却引来了非议,甚至有某骨干想离开八系,拉人去三系,此事遭到部系两级领导严厉批评而制止。

为了解决这个矛盾,系决定调吴寿先任803室副主任(803一直未设正主任),并由我和吴寿先去航天部,上海交大和杭州浙大进行调研,加强他的感性认识,办好803

在航天部我们找到新工艺处处长金子芳,我在二系搞科研时经常和他打交道。他和我们就检测专业进行了座谈,他说“这个专业对航天部很重要,切不可动摇。航天部工艺落后主要是在检测上,部里对工艺已有一个加强规划,检测加强规划也在拟定中。哈工大也想搞机电结合,但他们总是捏不到一块,希望国防科大八系要走在哈工大之前。八系有什么困难,我们做机关工作的一定协助解决”。金子芳这番感人至深的话,使吴寿先有了信心,也使803安下了心。

B)第二个主要矛盾是科研与教学的矛盾

八系初建遇到困难不少,当时校领导强调学校只能有一个中心,科研处于可有可无的从属地位。但我始终认为大学不搞科研,专业水平和师资水平无法提高,在系常委会上经常因此争执不休。有人传说八系领导班子闹不团结,校党委派组织部长崔琛来八系蹲点了解情况。有一次,他私下对我说“我看如果你能在航天部争取到科研课题和经费,问题都可迎刃而解。“从此,我走向航天部力争在航天部的科研上立上课题,从1982年起航天部大力支持我们,八系科研与教学的矛盾才得到解决。

(四)八系在航天部支持下积极开展科研

张凤岗主任去航天部汇报八系建系情况,我建议他请航天部拨给科研经费,以便开展科研,陆平副部长当即慷慨承诺先拨款30万元,后再立题。于是我找到新工艺处长金子芳,他说内蒙航天局有几个工艺和检测课题急待解决,建议我速去内蒙联系。

A)承担内蒙529厂两个课题打响了八系科研第一炮

我和803室唐宝珍等人立即赶赴内蒙,经过研究后选定了529厂两个课题。

第一个课题是《内螺孔加工研究》。该厂生产的导弹固体推进器外壳上有十几个安装螺孔,因壳体硬度很高,无法进行机械加工。我认为惟一的办法是应用电火花加工,决定由805电工教研室承担。

我和805室主任漆仕速,任永益去南京光学仪器厂,南京航空工业学院、苏州电加工研究所和上海交大等单位进行调研。还动员留守在哈尔滨的电工教员毛声镛来长沙参加研究,他在大学是学机械的,到哈军工后改行任电工教员,是机电结合的好帮手。定位平台由801室唐丙阳精心设计,保证了加工精度,如期完成任务,并为八系招收第一批硕士研究生创造了条件。

第二个课题是《复合推进剂搅拌器温度检测装置研究》。复合推进剂是易燃易爆物,该厂曾发生爆炸死伤数十人而停产的重大事故。厂方认为爆炸是因搅拌传动轴轴承发热所致,多数人则认为因搅拌叶片与搅拌箱发生磨擦所致。我提出方案,既检测轴承温度,又检测搅拌轴的扭矩。当轴温升高,或者发生叶片磨擦而使扭矩增大时,立即自动切断电源,达到双保险目的。大家同意这个方案,最后课题获得成功。工厂总工程师认为测定搅拌轴的扭矩还解决了一直困扰他们如何测定复合剂粘度的问题,因为扭矩正常就说明粘度正常,也保证了搅拌质量。实际上本课题不仅起到保安作用,还起到提高复合剂质量作用。529厂,内蒙航天局和航天部新工艺处一再向我们表示感谢。

B)为航天部开创了误差补偿的先河

我去航天部新工艺处与金子芳商讨内蒙课题鉴定的同时,我向他提出CNC自适应控制的设想,并告诉他航空工业部已列为重点由南京航空工业学院研究。他说航天部也有这个需要,八系可以先搞一个可行性论征报告,经航天部领导批准,立题不成问题。我立即将此情况向常委和张主任作了汇报,系决定由806室主任王浩藩陪我去北京图书馆和一机部情报研究所收集资料。我们将国际上享有盛名的几种英文机械杂志从50年代到80年代普查一遍,初步选出46篇文章,再精选 28篇由王浩藩先带回长沙,组织力量翻译成中文,我独自去上海图书馆和上海科技情报所继续调研。非常幸运,在上海情报研究所我看到了美国威斯康星大学近期发表的《加工形状误差的补偿控制》及《研究刀具寿命在线检测的DDS方法》两本论文。

这两本论文给我极大启示:1。误差补偿控制是一种高于一般自适应控制的新技术,它能补偿加工误差,这意味着可以用精密机床加工出超精密的工件,对航天部研制下一代产品有着深远的意义;2。误差补偿是通过CNC,用DDS方法来实现的。DDS是华裔吴贤铭教授创建的一种新学说,它的原意是“动态数据系统”,近来已在机械加工和核反应堆等领域获得愈来愈多的应用,已由理论阶段进入实际应用阶段;3。这种高科技从1976年才开始形成,如果我们运用成功,说明我们已走向时代的前列。

系常委和张主任决定从各教研室抽调人员充实806,进行可行性论征。806原有王浩藩、刘丙运、袁洪祥、颜家金,补充了唐丙阳、王世民、刘迎春、宁德初,连我一共9人组成课题论证组,王浩藩任组长。首先学习外调时带回的28篇文献。还聘请了北京理工学院对DDS有研究的教授来系讲课,参加听课的系内外人员达数十人,收效很大。

经过反复思考,我将总课题命名为《精密机床动态检测与精度控制研究》,分九个分课题进行,经过大家讨论改为七个。再经过一个月的外调,完成了可行性论证报告,由新工艺处长金子芳上报航天部。金子芳要求我们立即去航天部230厂等厂所作学术报告,并征求他们的意见,作为航天部审批依据。我和王浩藩,袁洪祥三人去航天部各有关单位讲课,组织座谈不下十余次,普遍受到欢迎。

19825月航天部批准可行性论证报告。我和王浩藩去见金子芳,他告诉我们哈工大也向航天部申请,上海交大也托王震将军游说航天部领导,均遭拒绝,金子芳还将上海交大的论证报告复印了一份给我们参考。我们捷足先登了。

总课题落实到航天部一院北京230厂,19822月与230厂签订协议,规定至1987年全部结束。研究经费原定为180万元,后减至150万元。

误差补偿控制是一项问世不久的高科技,课题组成员以坚韧不拨的使命感迎难而上。这种精神又极大地鼓舞了我,我为他们感到自豪!这是局外人士难以理解的。有人说DDS是理论空谈,解决不了实际问题,也有好心人认为难度大,担心我们在一棵树上吊死。各种议论纷至沓来,已反映到系常委。张主任也很担心,找我谈话。我向系常委立下军令状:“如果我玩忽职守,没有完成任务,我愿接受任何处分。现在806同志很有信心迎难而上,我请常委多听听他们的意见”。从此常委多了解情况,多作思想工作,风气逐渐好转。

八系通过学校从浙江大学,西安交大和哈工大分配到硕士研究生李圣怡,温熙森和尹苟保三人,为八系科研注入了活力,课题顺利进行。

第一个分课题《高精度车床主轴回转误差运动的检测》是一个典型的机电结合、非电量检测课题,它是总课题的前哨,进展如何,对总课题影响很大。我向系建议抽调802室黄伯文去803任课题组长。黄伯文没有科研经验,我有责任为课题论证出一个切实可行的方案,避免走弯路。

最初我们调研的26篇文献中有一篇60年代的文献与本课题有关,它运用示波器李沙育图原理解决车床主轴回转误差的测定,精度可达1-2μ(1个μ=千分之一毫米)。我又找到另一篇报导,说1980年上海机床厂利用同一原理,采用DWY-2型微位移测量仪检测位移,将精度提高到0.4μ。我认为我们采用现代化的微处理计算机代替示波器,很有把握达到课题要求的0.1μ精度。

黄伯文和803支部书记在局外人士的风言风语影响下产生畏难情绪。在系学术讨论会上对课题提出质疑,我答复如果方案有问题一切责任由我负,张主任亦表态由系负责。既而又要求课题分两步走,先达到0.5μ,再达到0.1μ。我说:“分两步走,拖延了总课题时间,我无法向航天部交代”。结果他们想方设法在床头装置上作了些改进,如期完成任务,被航天部鉴定为“国际先进水平”,获得国防科工委科技进步一等奖,鼓舞了803教研室的信心。

1985803室获得“全国第二届车床主轴回转误差运动学术会议”在长沙召开的主办权。参加会议单位有清华大学等40多个,宣读论文60多篇。黄伯文代表课题组在大会上第一个宣读论文,获得很高的评价。

第五个课题《高精度圆度测量与确定性误差补偿技术》,由袁洪祥主持,李均参加。李均原在四系从事信号分析的教学与科研,受命支援八系,她还带来硕士研究生戴瀛州,以本课题的信号分析与数据处理为学位论文,由八系授予硕士学位。本课题和第一课题一样,被航天部评为“国际先进水平”,获得科工委科技进步一等奖。王渭芳调走后,李均接任八系副系主任和系党委常委。

在各课题组的刻苦钻研下,七个课题相继完成任务。其中两课题被评为“国际先进水平”,两课题评为“国际水平”,三个评为“国内先进水平”,使八系科研向前迈进了一大步。

(五)八系培养硕士研究生,获得硕士学位授与权

八系开展电加工研究得到南航余承业教授和上海交大陈湛清教授的支持,都同意我们先招生,后由他们组织答辩,授予硕士学位。1981年系同意我和漆仕速招收一专业77届本科毕业生钱伟佳和杨新胜为八系第一批硕士研究生。19841月国务院学位委员会发出《关于下达第二批博士和硕士学位授予权单位通知》规定凡已承担国家部委级重点科研任务,且已招收硕士研究生的单位,可以批准为硕士学位授予单位。八系完全具备此两条件,成为国防科大有硕士学位授予权的单位之一。

关于机械工程学科博士点的申请,八系也有过曲折的经历。当803主办“全国第二届车床主回转误差运动学术会议”时,该会理事长亲临会议。他是清华大学检测与仪器系主任,又是国务院学位委员会委员。我们有意请他参观了航天部全部课题的实验和成果,他认为八系在全国率先研究误差补偿,并获得航天部高度评价,已具备申请博士点的资格,支持我申请博士生导师。但当他发现我系以同一课题申请两个专业的博士点时,指出“应该集中力量申报一个点,否则削弱技术梯队力量,对你们很不利。”我随即与系主任戴学耕商量,他说系已安排好,不便调整,如果通不过,下次再申请也不迟。果然在国防科工委组织的第一审就因此事而被淘汰。殊不知下批申报条件已增加年龄限制,我已超龄,失去申报资格。直到1993年李圣怡才获准为博导,使八系获得博士点推迟了八年之久。

 

                                                                201047完稿

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