第八章　學(xué)術(shù)興趣轉(zhuǎn)向航空工程研究

長期以來形成的觀點(diǎn)認(rèn)為：1934年錢學(xué)森考取清華大學(xué)留美公費(fèi)生是他走上航空航天之路的發(fā)端。近年來的研究顯示，錢學(xué)森的航空航天之路實(shí)則始于大學(xué)時(shí)代。但令人疑惑的是，交通大學(xué)是在1934年錢學(xué)森畢業(yè)之后的秋學(xué)期才在機(jī)械工程學(xué)院內(nèi)設(shè)置“飛機(jī)組”專業(yè)，1942年才設(shè)置航空工程專業(yè)。那么，錢學(xué)森在交通大學(xué)時(shí)已經(jīng)擁有哪些航空知識(shí)？又是通過何種途徑獲得的？這些問題的回答，將有助于了解錢學(xué)森如何完成學(xué)術(shù)興趣的轉(zhuǎn)向。

錢學(xué)森發(fā)表的航空文章

錢學(xué)森留學(xué)美國之前到底發(fā)表了多少關(guān)于航空方面的文章，無法得到準(zhǔn)確的數(shù)字。筆者經(jīng)過多年搜索，大體上統(tǒng)計(jì)出錢學(xué)森發(fā)表的論文共計(jì)有六篇：

《美國大飛船失事及美國建筑飛船的原因》，《空軍》1933年第24期

《航空用蒸汽發(fā)動(dòng)機(jī)》，《空軍》1933年第34期

《最近飛機(jī)炮之發(fā)展》，《空軍》1934年第67期

《飛行的印刷所》，《世界知識(shí)》1934年第7期

《氣船與飛機(jī)之比較及氣船將來發(fā)展之途徑》，《航空雜志》1935年第1期

《火箭》，《浙江青年》1935年第9期

其中，前三篇發(fā)表于交通大學(xué)求學(xué)之際，后三篇發(fā)表于考取清華大學(xué)留美公費(fèi)生后在南昌、杭州、南京等地實(shí)習(xí)之際。同時(shí)，有必要對這六篇論文的主要內(nèi)容做一番介紹。

1933年錢學(xué)森第一篇關(guān)于航空知識(shí)的文章是《美國大飛船失事及美國建筑飛船的原因》，發(fā)表于《空軍》（1933年第24期）。文章的主要內(nèi)容是對美國Akron飛船（一種充氦氣的硬殼飛艇，隸屬于美國海軍。1933年4月4日在美國新澤西州海岸附近失事，飛艇上76人中有73人死亡，僅有3人生還）的構(gòu)造和失事一事進(jìn)行了詳細(xì)分析，但是文章的落腳點(diǎn)在英美各國為何會(huì)對耗費(fèi)如此之大的航空工程感興趣。錢學(xué)森在分析完飛船失事原因后，筆鋒一轉(zhuǎn)：“說完了這件事，我們不得不問一問，為什么英國和美國都用了數(shù)千萬元來建筑這么大的飛船？它們在軍事上，究竟有什么用處？我們知道用飛船來轟炸敵國的時(shí)期已經(jīng)過了，因?yàn)樗诪轱w機(jī)所攻擊。現(xiàn)在的飛船，都是用來做偵察任務(wù)的。但是海軍在洋面上偵察，用巡洋艦或飛機(jī)似乎都可以的。他們?yōu)槭裁匆蔑w船？”接下來，錢學(xué)森通過對“飛船和巡洋艦”“飛船和飛機(jī)”，在觀察能力、耗費(fèi)、防御能力以及搭載量等方面進(jìn)行綜合比較，認(rèn)為飛船都具有優(yōu)勢。最后錢學(xué)森還指出，對于中國而言，完全無須建造飛船，其原因有三：

（一）中國海軍無殖民地，且非攻擊侵略的國家，所以無長距離飛行的必要。何況中國的敵人日本，其全部土地皆在長距離的轟炸機(jī)飛行能力之內(nèi)，所以更無須能一氣飛行一萬里的飛船。

（二）飛機(jī)的制造費(fèi)較小，一機(jī)所費(fèi)不過十?dāng)?shù)萬元，而飛船則須數(shù)千萬元，相差一千倍。而且飛機(jī)制作較易，無須十分特殊的技術(shù)，所用材料也較易采置。飛船則須十分專門的技術(shù)，就如美國那樣高度技術(shù)的國家，也還得請教德國的工程師，所以在現(xiàn)在情況之下，中國實(shí)無制造飛船的能力。

（三）中國海軍根本薄弱，也當(dāng)然無制造飛船這特殊武器的必要。因?yàn)榻∪能娏Γ仨毷瞧胶獾?，各方皆備的組織。

就在錢學(xué)森發(fā)表此文不到四個(gè)月，當(dāng)年的第34期的《空軍》又刊登了他的《航空用蒸汽發(fā)動(dòng)機(jī)》一文。文章首先回顧了蒸汽機(jī)用在飛機(jī)上的歷史事例，然后從航空用蒸汽發(fā)動(dòng)機(jī)的特點(diǎn)、現(xiàn)狀以及成功的實(shí)驗(yàn)案例三個(gè)方面，對蒸汽機(jī)用在飛機(jī)上的可行性做了評估。最后，錢學(xué)森認(rèn)為：“蒸汽發(fā)動(dòng)機(jī)在理論上有勝于汽油機(jī)處，并且實(shí)驗(yàn)的結(jié)果又證實(shí)了它的特長，所以在不遠(yuǎn)的將來，我們將見到今日獨(dú)霸航空界的汽油發(fā)動(dòng)機(jī)為蒸汽發(fā)動(dòng)機(jī)所代替?！蔽恼逻€說，正是由于蒸汽發(fā)動(dòng)機(jī)的優(yōu)點(diǎn)，“大型飛機(jī)制造上的難關(guān)，一大部分可以打破，結(jié)果必有空前的大軍用機(jī)出現(xiàn)”。錢學(xué)森在文中還提出頗為“環(huán)?！钡挠^點(diǎn)：“我們必須知道的，就是蒸汽機(jī)不用汽油，其他燃料如煤、炭等等無不可用。因此對于不產(chǎn)汽油的國家如我國，尤有莫大的價(jià)值。這也是今日我國高唱航空救國時(shí)，所應(yīng)注意的?！?/p>

錢學(xué)森畢業(yè)之前三個(gè)月，又在當(dāng)年《空軍》第67期上發(fā)表《最近飛機(jī)炮之發(fā)展》。這篇文章的主要內(nèi)容是綜述飛機(jī)上安裝重型炮的歷史、特長、發(fā)展及使用。文章中所引用的實(shí)驗(yàn)案例，是英國空軍將三七毫米口徑重炮安裝在飛機(jī)上的案例，認(rèn)為這種飛機(jī)炮在空中、海面及陸地上都有極強(qiáng)的威力?！坝纱丝磥恚@種新式飛機(jī)炮比起實(shí)驗(yàn)初期的產(chǎn)物，真不知道，有多少的阻步，也就是英國空軍不斷努力的結(jié)果了?！?/p>

錢學(xué)森發(fā)表的三篇文章，都是刊登在《空軍》上。那么，這個(gè)刊物是什么性質(zhì)的呢？《空軍》創(chuàng)刊于1932年11月12日，由中央航空學(xué)校《空軍》周刊社出版，每周一期，1937年8月?？?，先后共出版241期。應(yīng)當(dāng)說，《空軍》面對的讀者群主要是在校學(xué)生，以宣傳航空救國和介紹航空知識(shí)為主要內(nèi)容，并非學(xué)術(shù)刊物?？梢钥隙?，交通大學(xué)圖書館訂購了此刊。筆者在上海圖書館借閱此刊時(shí)，發(fā)現(xiàn)封面上都有“交通大學(xué)圖書館藏”字樣，是因新中國成立后院系調(diào)整移交上海圖書館的。

1934年錢學(xué)森考取清華大學(xué)留美公費(fèi)生，隨后由清華大學(xué)安排為期一年的專業(yè)實(shí)習(xí)。此間，他又發(fā)表了《飛行的印刷所》《氣船與飛機(jī)之比較及氣船將來發(fā)展之途徑》《火箭》等三篇文章。

《飛行的印刷所》發(fā)表在1934年12月16日的《世界知識(shí)》（第1卷第7期）上，主要內(nèi)容是對當(dāng)時(shí)蘇聯(lián)最大的飛機(jī)“馬克辛·高爾基”號的介紹。這架飛機(jī)的主要功能是搭載了印刷機(jī)，是蘇聯(lián)用來宣傳的工具。它每小時(shí)可以印出8000多張宣傳單，并且還有照片沖印室，以及配置了16架電話機(jī)、廣播系統(tǒng)、可作為浴室或廚房的房間、書籍陳列室。顯然，這樣的文章屬于知識(shí)介紹性的，所以它刊登在“小智識(shí)”欄目里。

《氣船與飛機(jī)之比較及氣船將來發(fā)展之途徑》發(fā)表在1935年1月31日出版的《航空雜志》（1935年第5卷第1期）上。該期刊為月刊，由航空署編輯委員會(huì)編輯出版。錢學(xué)森在文章中主要對氣船與飛機(jī)的性能做了對比分析，并提出氣船的改進(jìn)途徑和發(fā)展前景。當(dāng)時(shí)，氣船是科技進(jìn)步和國家實(shí)力的象征，但20世紀(jì)20年代至30年代，飛機(jī)性能日益提高，氣船的軍事價(jià)值逐漸被飛機(jī)取代，人們對氣船的發(fā)展前景產(chǎn)生懷疑。錢學(xué)森的論文針對這一觀點(diǎn)提出：“氣船之歷史過短，吾人所制之氣船過少，尚不能斷言其果能否致諸實(shí)用”，應(yīng)“以正確之目光，比較其長短，然后更研究其改進(jìn)之途徑”。文章通過飛行效率、最經(jīng)濟(jì)噸位與旅客舒適度，對氣船與飛機(jī)的長短優(yōu)勢進(jìn)行了比較后認(rèn)為：（1）氣船改進(jìn)之余地尚多，而尤以大氣船為有希望，飛機(jī)則在噸位方面似已達(dá)一限度；（2）氣船作長途飛行，其安全性必不亞于飛機(jī)；（3）吾人終在不遠(yuǎn)之將來，見世界航空線上，滿布偉大之氣船。有意思的是，錢學(xué)森在此文中的“見世界航空線上，滿布偉大之氣船”的判斷，被后來航空發(fā)展的實(shí)際狀況及自己所從事的航空航天事業(yè)所否定，但這從另一方面說明錢學(xué)森的創(chuàng)新思維能力。

《火箭》發(fā)表在1935年7月出版的《浙江青年》（1935年第1卷第9期）上。該刊為月刊，由浙江省教育廳編印。首先，錢學(xué)森從《東南日報(bào)》一則新聞?wù)勂?，談及人類征服太空的工具，即火箭。其次，錢學(xué)森用生活中的案例說明火箭上升的原理，即牛頓第三定律。談到火藥問題時(shí)，錢學(xué)森用列表的形式指出各爆炸混合物的排出速度和動(dòng)量，分析了混合物的沸點(diǎn)和存貯條件后，認(rèn)為液體氧和汽油是理想的燃料。隨后，錢學(xué)森分析了到星球去的火箭的構(gòu)造。為了增加火箭的推力，需使用三級火箭，但如果到月球上需要再加上一個(gè)，到火星上去需要加兩個(gè)；并認(rèn)為火箭飛機(jī)不是做夢也不是神話，而是可以實(shí)現(xiàn)的。最后，錢學(xué)森呼吁：“全世界都熱心于火箭了，工程學(xué)家或科學(xué)家都動(dòng)員了，他們努力地，忍耐地，一步一步地走向征服宇宙的路。朋友，他們每一步都是堅(jiān)實(shí)的！”錢學(xué)森的這篇文章頗具科幻色彩，反映出他對未知領(lǐng)域的強(qiáng)烈的探索精神。

綜觀錢學(xué)森發(fā)表的文章，其所涉及的航空領(lǐng)域包括：飛機(jī)、飛船、火箭、航空用發(fā)動(dòng)機(jī)以及飛機(jī)炮（武器）等。這些領(lǐng)域背后又囊括了以下的知識(shí)內(nèi)容，即空氣動(dòng)力學(xué)、蒸汽機(jī)、飛機(jī)機(jī)翼氣動(dòng)力學(xué)、火箭燃料，并且提出多級火箭概念及星際旅行設(shè)想。由此可見，錢學(xué)森在大學(xué)時(shí)期就已經(jīng)形成了初步的航空知識(shí)體系。

交通大學(xué)的航空工程教育

交通大學(xué)在1942年成立航空系，但其實(shí)早在1929年便已著手建立航空專業(yè)，到1934年秋學(xué)期設(shè)立“飛機(jī)組”專業(yè)。據(jù)《交通大學(xué)日刊》（1929年3月29日）報(bào)道：

本校現(xiàn)因亟謀擴(kuò)充建設(shè)起見，除于組設(shè)擴(kuò)充設(shè)計(jì)委員會(huì)外，隨時(shí)聘請專家名人參觀指導(dǎo)。茲悉程秘書長，日前特邀現(xiàn)任鐵道部技正盧維溥先生到校參觀，查盧先生畢業(yè)于美國麻省理工大學(xué)，專習(xí)航空與造船二科，均有特別研究，興味特濃，且盧先生對于本校，感情素厚，此番到校參觀之后，益信本校之辦理較為認(rèn)真。本校當(dāng)局欲搜羅人才計(jì)，并擬添設(shè)航空一項(xiàng)，苦無相當(dāng)人才與計(jì)劃。現(xiàn)悉盧先生精于此技，特懇允為本校設(shè)計(jì)一切，聞經(jīng)商量結(jié)果，盧先生已有允意。⁽¹⁾

但當(dāng)年籌劃航空科的計(jì)劃，因種種原因未能落實(shí)。隨后交通大學(xué)開始在機(jī)械工程學(xué)院內(nèi)開設(shè)“航空工程”選修課，作為大學(xué)四年級學(xué)生的選修課。錢學(xué)森在大三時(shí)就發(fā)表過航空文章，因此當(dāng)然不會(huì)錯(cuò)過四年級的航空工程選修課；并且，他的考試成績在當(dāng)年的14名選修生中名列第一。通過查看交通大學(xué)在二十年度至二十三年度所做的教員、課務(wù)以及課本調(diào)查表，可以清晰地梳理出此段時(shí)間擔(dān)任航空工程選修課的教師及其使用的教科書（見下表）。

交通大學(xué)航空工程選修課一覽表

（資料來源：上海交通大學(xué)檔案館所藏《二十年度第一學(xué)期機(jī)械工程學(xué)院教員課務(wù)課本一覽表》《二十年度第二學(xué)期機(jī)械工程學(xué)院教員課務(wù)課本一覽表》《二十一年度第一學(xué)期機(jī)械工程學(xué)院教員課務(wù)教科書調(diào)查表》《二十一年度第二學(xué)期機(jī)械工程學(xué)院教員課務(wù)書籍調(diào)查表》《二十二年度第一學(xué)期機(jī)械工程學(xué)院教員課務(wù)書籍調(diào)查表》《二十二年度第二學(xué)期機(jī)械工程學(xué)院課務(wù)書籍調(diào)查表》《二十三年度第一學(xué)期機(jī)械工程學(xué)院教員課務(wù)書籍調(diào)查表》《二十三年度第二學(xué)期機(jī)械工程學(xué)院教員課務(wù)書籍調(diào)查表》）

錢學(xué)森選修航空工程的授課老師是曾桐。其實(shí)除航空工程選修課外，交通大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院的課程設(shè)置也為錢學(xué)森獲取航空知識(shí)提供了條件，這主要是由于航空工程課程得益于機(jī)械工程學(xué)院基礎(chǔ)課程的訓(xùn)練。例如，清華大學(xué)、浙江大學(xué)、中央大學(xué)最初設(shè)立航空專業(yè)時(shí)，都是在機(jī)械工程學(xué)院內(nèi)選拔學(xué)生進(jìn)行航空知識(shí)方面的訓(xùn)練。錢學(xué)森的同學(xué)陳更新后來回憶說：

我們學(xué)校的課程，電機(jī)和機(jī)械在一二年級的時(shí)候都是一樣的。所學(xué)的東西，大都是中學(xué)里有點(diǎn)根底的，雖然材料豐富很多，但是像吃包飯菜一樣，味道總不見得新鮮。一旦升了候補(bǔ)老爺——三年級，那么機(jī)械和電機(jī)的同學(xué)就不免要灑淚而別，個(gè)人向著他們高奧的路上走了。現(xiàn)在單就機(jī)械門的一方面說，一鉆進(jìn)了三年級，就像吃的是大三元的大菜，家鄉(xiāng)風(fēng)味，分外可口。因?yàn)樗鶎W(xué)的都是入了機(jī)械門的課程，所以門門新鮮，科科有趣?！松鲜龅膶W(xué)科，還有兩科可以選讀，航空工程和航海工程，這兩科都另有很專門的學(xué)問，選讀的不過是知點(diǎn)大概就是了，若然想精細(xì)研究，跨過了太平洋或者可以滿足你的欲望了。⁽²⁾

課程之外的知識(shí)積累

當(dāng)然，僅僅有課程內(nèi)設(shè)置的航空工程，實(shí)際上還不足以支撐錢學(xué)森在六篇文章中所體現(xiàn)出的知識(shí)結(jié)構(gòu)，必定有其他途徑。圖書館中的藏書為錢學(xué)森獲得更多的航空知識(shí)提供了條件。多年后錢學(xué)森說：

我是學(xué)機(jī)械工程的，常去找有關(guān)內(nèi)燃機(jī)的書，特別是找講狄賽爾發(fā)動(dòng)機(jī)的書來讀，因?yàn)樗鼰嵝Ц?。后來我的專業(yè)是鐵道機(jī)械工程，四年級的畢業(yè)設(shè)計(jì)是蒸汽機(jī)車。但是到圖書館借讀的書絕不限于此，講飛艇、飛機(jī)和航空理論的書都讀，講美國火箭創(chuàng)始人戈達(dá)德的書也借來看。我記得還借過一本英國格洛爾寫的專講飛機(jī)機(jī)翼氣動(dòng)力學(xué)理論的書來讀，當(dāng)時(shí)雖沒有完全讀懂，但總算入了氣動(dòng)力學(xué)理論的門，這是我后來從事的一個(gè)主要專業(yè)。

由此看出，廣泛的閱讀使得錢學(xué)森不僅了解科學(xué)的發(fā)展前沿，了解別人的最新成果，而且能夠從中得到啟發(fā)，發(fā)現(xiàn)別人沒有研究過的課題。正因如此，錢學(xué)森大學(xué)四年級時(shí)便已經(jīng)完成航空工程研究的學(xué)術(shù)興趣轉(zhuǎn)向，所以大學(xué)畢業(yè)之后毅然放棄交通部安排的就業(yè)實(shí)習(xí)，等待留美公費(fèi)生的考試。而他在考取名額后，僅僅實(shí)習(xí)兩個(gè)星期便對飛機(jī)的設(shè)計(jì)、制造“知其大概”，沒有充分的航空知識(shí)做預(yù)備是不可能做到這些的，錢學(xué)森的這些航空知識(shí)預(yù)備在交通大學(xué)求學(xué)之際便已形成。

另外，不得不提的是錢學(xué)森的堂弟錢學(xué)榘。他與錢學(xué)森的求學(xué)經(jīng)歷有著驚人的相似之處：同樣考入交通大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院，同樣以第一名成績畢業(yè)，同樣考取清華大學(xué)留美公費(fèi)生，同樣進(jìn)入麻省理工學(xué)院航空系。更巧的是，他在交通大學(xué)的四年時(shí)間里也發(fā)表了5篇論文和翻譯了1篇航空知識(shí)方面的論文：

《飛箭》，《交大學(xué)生》1934年第1期

《相似原理應(yīng)用于航空機(jī)薄層結(jié)構(gòu)之計(jì)算》，《交大周刊》1934年第2期

《關(guān)于飛箭的話》，《航空雜志》1934年第11期

《同溫層飛行之工程問題》，《航空雜志》1934年第11期

《旋翼航空機(jī)之討論》，《航空雜志》1935年第3期

《二行程式航空發(fā)動(dòng)機(jī)之討論（上）》（錢學(xué)榘翻譯），《航空雜志》1936年第8期

《二行程式航空發(fā)動(dòng)機(jī)之討論（下）》（錢學(xué)榘翻譯），《航空雜志》1936年第9期

不難發(fā)現(xiàn)，錢學(xué)榘發(fā)表《飛箭》一文要比錢學(xué)森的《火箭》還早一年。1935年，錢學(xué)榘本科畢業(yè)論文的題目為《航空器動(dòng)力問題之檢討》，這是他后來從事科研工作的主要領(lǐng)域?？梢钥隙?，兄弟兩人在交通大學(xué)讀書之際曾對航空工程研究有過深入討論交流。

客觀地講，當(dāng)時(shí)的航空科學(xué)是新興的熱門學(xué)科。錢學(xué)森發(fā)表文章的《空軍》《航空雜志》《浙江青年》等雜志，屬于以傳播科學(xué)知識(shí)為宗旨的普及性刊物，并非專業(yè)學(xué)術(shù)期刊。例如，《美國大飛船失事及美國建筑飛船的原因》一文就被《小世界：圖畫半月刊》雜志節(jié)選，以《美國大飛船失事》為題刊登在1933年第28期上，其受眾主要是在校中小學(xué)學(xué)生。但不能忽視的是，正是錢學(xué)森在交通大學(xué)求學(xué)之際對航空工程研究的最初探索，開啟了他的航空航天科學(xué)研究之門。

(1)　《本?；I劃航空科——擬聘專門人才設(shè)計(jì)》，《交通大學(xué)日刊》1929年3月29日。

(2)　陳更新：《機(jī)械工程學(xué)院三四年級課程概況》，《南針》1933年第5期。