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叶在馥

造船巨擘教育先驱
日期:2008-01-01  来源:学者声音  阅读:9103

叶在馥(1888~1957),广东番禺人,祖籍福建闽侯县。著名船舶设计师和船舶学教育家。1903年入广东黄埔水师学堂驾驶班,1906年肄业后到北洋舰队“通济”号练习舰实习。1908年在“海圻”舰当见习官,巡行南洋群岛慰问华侨。1909年随海军元勋萨镇冰上将赴英国留学,1912年入格拉斯哥大学攻读造船工程。1914年调至美国纽伦敦监造潜艇。1915年转入麻省理工学院军舰研究院学军舰设计与制造,1917年毕业,获海军工程科学硕士学位,同年秋回国,在海军江南造船所工作。1943年在交通大学创办中国第一个造船系,任系主任。后担任大连造船厂总工程师。  

掌管江南造船所的第一个中国人

中国的造船工程,在古代曾经有过辉煌的记载,可是在近代,中国的航运权却落入外国列强手中,连主要船员都是由外国人充当。造船工业在中国长期以来落后于铁路、公路和航空交通业,很晚才被国人关注。  

1918年,叶在馥来到江南造船所时,江南造船所的生产技术权还操纵在英国人手里。当年该所接到美国订造4艘14750吨运输舰的合同,为此要扩大船台,增添设备,拓长船坞,新造厂房。他亲历了这些工程,目睹英国人的控制,感到十分气愤,同时他也深深感到,唯有埋头苦干,做出成绩,才能改变官僚买办的偏见,使洋人相信中国人完全有能力担负起船舶设计的任务。自此,他立志献身我国的造船事业,全力关注造船技术的进步。由于勤奋好学,才华初露,成绩突出,当年被提升为技术员。接着,为开创川江新船型,他查阅资料,探测航道,设计并建成符合川江航行的优秀航轮。由于工作出色,1920年叶在馥任副工程师,1922年任工程师,1926年升任主任工程师,主持设计工作。  

叶在馥在江南造船所的20年间,为开发长江航运挥洒才华,为中国的造船事业立下了赫赫功绩。  

长江是我国第一大河流,也是我国的黄金水道。其中自四川省宜宾起,经重庆到湖北省宜昌段,号称川江,长1033公里。从重庆到宜昌航道长约700公里,水位相差145米之多,平均每公里水位相差0.2米,加上江面狭窄,水流湍急,航道迂回曲折,共有险滩35处,自古视为艰道。江水深度随季节变化相差甚大,每年5月中旬至11月称为“洪水期”,吃水在3.65米左右的船舶,可以从宜昌直达重庆。从11月到来年5月称为“枯水期”,只有吃水在2.7米以下的船舶才能航行。  

川江流经崇山峻岭,沿途多峡谷和险滩暗礁,自古以来只能漂流轻舟,唐朝诗人李白诗云:“朝辞白帝彩云间,千里江陵一日还,两岸猿声啼不住,轻舟已过万重山。”叶在馥珍爱这美好的河山,又探索着要让川江为航运服务。他决心从改进船型入手,自行设计适应在川江上航运的船舶。他曾在记事簿上写道:“昔日行驶川江的枯水船,上水需时约3个月,下水仅需六七天,因而颇多船户自川省运载货物抵达宜昌后,就连船带货一起出售,由此足见川江航运之艰难……历史上,最初入川江行驶的轮船,是英国殖民政策下的两艘长江炮艇。”可见川江航运早为殖民主义者所垂涎。  

1920年,在叶在馥主持下,精心设计了当时川江最大的浅水客货船“隆茂”号,由江南造船所建造。这是洪水期间能通航川江直达重庆的第一艘国产轮船。该船长约20.4米,宽10米,排水量840吨,航速14.5节。“隆茂”号功率较大,有2775匹马力,设计先进,船型优秀,性能颇佳,载货量超过原订合同要求,能在急流险湾中航行,逆水而上,不用绞滩(人力牵引),开创了历来川江行船的先例,成为川江所有船只中航行性能之冠。  

“隆茂”的设计建造成功,引起各航运公司的极大关注,纷纷向江南造船所订购达10艘之多。接着,叶在馥又把眼光指向川江枯水船的设计。为了做到精益求精,使新设计船只能在宜昌以上航段保持全年通航,必须熟悉川江的地理、水文变化规律。1922年,他带领工程技术人员数次入川考察航道,进一步掌握了航道和水文变化的情况及有关数据。经过多方案研究,精心设计了一艘新型枯水船“江南”号,由江南造船所自行投资建造,船长50米,载重372.5吨,具有船体轻、航速快、造价低、质量好的优点。经驾驶入川试航结果,既不受常年枯水季节限制,又能保证在浅水航道中安全航行,是川江船的又一次创新。之后,叶在馥在设计新船时又作了新的改进,使航船吃水浅、载重量大,如大来洋行订制的“大来喜”号川江浅水船,就体现了这一设计建造水平,对改善川江航运起了示范作用。  

叶在馥每设计一艘船之前,都十分重视调查研究,密切联系川江实际,他多次乘“江南号”入川,一路考察川江,收集大量的航道数据资料,为进一步发展中型川江船奠定了基础。他将已经建造成功的船型加以扩大,通过再设计,使以后建造的中型船舶越造越好,能在川江枯水期全年通航。在“隆茂”号之后,又建造了“峨嵋”、“万道”、“福源”、“新蜀道”、“决川”、“浚川”、“听天”、“行地”等船舶共30余艘,均显示特优成绩。叶在馥曾自豪地说:“由于鄙人一手包办,此即鄙人对川江船之特殊兴趣之故也。”当时在川江行驶的轮船,除“蜀道”、“蜀亨”、“富顺”三船外,其余优秀船只全是江南造船所建造的。他很高兴地说:“每一艘最低限度亦超过前次的任何一艘,此即所谓技术进步也。”  

叶在馥在川江船设计建造中取得的成绩,早就赢得当时江南造船所总工程师、英国人摩根的赞赏。1926年摩根退休回国前夕,特意到叶在馥寓所辞行,并赠送他两只装满书籍和仪器的旅行箱表示敬意。摩根回国之后,叶在馥接替重任,担当该所主任工程师兼造船课主任,从此叶在馥成为掌管江南造船所技术和生产的第一个中国人。  

为支援抗战运输立下汗马功劳

1934年,叶在馥又为民生实业公司设计了“民元”、“民本”两艘姐妹船。在结构上,这两艘货船采用了双层底,用纵向结构设计货船及货舱口,专为装载当时拟建成渝铁路的桥梁组件、机车和钢轨等大件货,并备有2台起重能力15吨的吊杆,航速达16节。这一独特的结构形式,又创川江船的新记录。这两艘船投入运营后,获得航运界的好评。抗战初期,它们为往大后方转移、抢运抗日物资,发挥了重要作用。  

抗日战争时期,我国沿海和长江中下游被日军封锁,只有四川省境内的河流尚能通航,但缺乏机动船只,水运成效不高。当民生公司聘请叶在馥等国内著名的造船工程技术人员进入重庆民生机器厂后,该厂造船生产能力顿时大增。他们着手对民生公司的一批被炸沉、炸毁、炸伤、焚毁、触礁的船舶进行修建,重新投入营运,支援了抗战时期运输事业。  

叶在馥在民生公司充分显示了自己的造船天才。当时民生机器厂造船生产资料十分短缺,尤其物资器材供应非常艰难,原材料枯竭,船用钢板来源断绝。叶在馥先是利用库存钢材设计了“民文”、“民武”等1000马力蒸汽机新型船舶,钢板用完后,又和全厂职工竭诚团结合作,千方百计拆旧船,采用木壳及钢骨木壳结构,设计了“彭水”、“营山”、“屏山”等客货船,以后连角钢也不易觅到,进口的洋松也都用尽,叶在馥等工程技术人员多方论证、试验,在小型拖船“生财”号上试用四川产的柏木设计船体结构,采用国产硬木建造主机基座,解决了难题。之后又陆续设计建造“名山”、“乐山”、“秀山”、“眉山”、“巫山”、“梁山”等10多艘双桨木质川江客货船。以国产柏木建造长约30米、排水量120多吨、马力为200~300匹的川江蒸汽机船舶,这在造船技术上是个奇迹。据《新华日报》1942年9月1日报道:“此批船只完全是根据长江上游河道水流特点进行设计的,马力大、吃水浅,无论洪、枯水季节皆可在各河段航行。”民生厂为建造这批船只,首开中国建造船用高压水管锅炉的先例,以此代替笨重的低压水管锅炉,使船的自重减轻,功率增大,航速加快,留出排水量用于载客装货。这些船只枯水季节可从重庆上达宜宾,洪水季节还可上达乐山,下行三斗坪,大大拓展了机动船的内河航程。它们不仅为发展地方航业提供了经验,而且对繁荣大后方经济起了很大作用。  

民生公司在短短的几年里,独占抗战大后方运输之利,一下子兴旺起来了。  

爱国务实为海军建设作贡献

叶在馥不仅主持设计了川江轮,还为我国海军、海关设计了一批浅水炮艇、护卫舰、巡逻艇和缉私艇。1930年前后建成的“威宁”、“永绥”、“民权”、“民生”等较大舰艇达30余艘。其中1929年至1931年,叶在馥设计建造的“逸仙”舰令他倍感自豪,因为在此之前,中国极少独立设计建造过这种技术质量要求颇高的近代护卫舰。该舰排水量1545吨,结构强,舰身稳,主机自造,马力3200匹,航速19节。“逸仙”舰的建成,使他骤然产生一种强烈的爱国豪情。  

当年,海军部曾委托日本播磨船厂设计“平海”、“宁海”两舰,“平海”舰由江南造船所建造。为此,船厂派叶在馥去日本验收施工图纸及文件资料,未几返回上海,带回数箱图纸。然而这批图纸及文件的质量与江南造船所相比,却大为逊色。嗣后,由日本播磨船厂派出技术员工到江南造船所开展施工作业,由该所一起配合才告建成。可是,当这艘排量2400吨的“平海”舰临近下水时,叶在馥发现稳性有问题,一旦在滑道上滑行,将有倾覆之虞。为此,他主动进行下水计算,细致核算称重,果然不出所料,重心过高。于是他提出建议,压载百吨重物,才使“平海”舰顺利下水,避免了一次重大事故的发生。可是当该舰建造完工后,竟开往日本安装主炮,叶在馥十分反感:“中国能做到的事,为什么要委托日本?”  

不崇洋媚外,相信自己,爱国务实,是叶在馥的道德风范。他每次设计新船,总是非常仔细地计算船的重量和重心。因为全船重量项目繁多,稍有疏忽,容易漏算,造成差错。所以常常叮嘱有关人员加强验算,绝不可掉以轻心,必须仔细核对计算结果和倾斜试验记录,发现误差及时纠正。他长期从事造船设计,经验丰富,因此善于用目测估算出军民船舶的尺度,尤其是川江船舶及其器材的尺度,甚至只需根据总布置和横剖面结构图,不经计算就能比较准确地估算出船舶重心的垂向位置。  

入川之后,叶在馥反复研究川江行船倾覆的原因。他认为,流急涡多、滩险水恶固然是外部因素,而船只重心偏高,稳性不足,则往往是设计所造成的内在因素,因此必须加以解决。当有人为降低船舶重心向他请教,建议把沉重的用水箱从船的顶部移到舱底,并用电动泵自动供水时,他欣然赞同。后来,不但在设计新船时取消了船顶水箱,而且在修理旧船时也都将船顶水箱下移到舱底,从而确保了川江行船安全。  

叶在馥对川江轮设计不仅有考察资料和实践经验,更重要的有理论根据。20世纪20年代,他开始抛弃隧道式船型,发展线形流畅的敞开式双桨三舵船型,这在当时实属罕见。与此同时,强调提高船体结构强度,严格控制船的重量与重心高度,使船舶在空载或满载状态下的纵倾都能适应航行要求。他在改进川江船设计的同时,还根据川江航道曲折、滩险流急的自然条件,创造性地改进舵叶的结构形式。他认为,尽管船体线形设计良好,但若缺乏合理的舵叶予以配合,仍显不出航行性能的优越。他从主舵着手改进,以流线型截面舵代替老的平板式舵叶,用以减少水流的阻力,增强操舵性能与效应。这些新型合理的设计和重大改进,船舶在湾多流急的航道中驾驶人员操舵时既轻稳又灵活。从此以后,川江船普遍用流线型舵,被后人誉为“在馥舵”。  

叶在馥1926年在江南造船所任主任工程师起,完成川江船的设计制造32艘,代海军改造或建造军舰炮艇30艘,海岸巡逻艇“来宁”、“咸宁”等10艘,海关缉私艇“华星”、“联星”等15艘。叶在馥在江南造船所工作凡20年,1926~1937年间,他负责设计船舶299艘,先后领导完成大小船舶500余艘,其贡献功不可没。  

叶在馥在造船界的声誉非同凡响,由于他锐意创新,在船型、舵叶形式、造船技术各方面不断做出重大改进,在技术上精益求精,所建造的川江船一艘比一艘好,吸引了航运公司纷纷前来订造新船,一时间形成了川江船由他一手包办的局面。  

创办中国第一个造船系

中国创设造船高等教育发端于1909年夏,南洋公学创始人盛宣怀任邮传部侍郎,又是招商部创始人,提出将交通大学前身上海高等实业学堂改为商船学校,这是交通大学历史上第一次要办与造船有关的学校。唐文治1907年主校,1909年秋开设船政专科,作为商船学校的准备。1911年夏以“商船学校”名义招生,设航海专科,在交大上课。造船专科始终未建。1912年,唐文治辞去商船学校校长的兼职,由曾任民国海军总长的海军上将、福建船政学堂毕业、长于驾驶的萨镇冰任校长,船校乃迁往吴淞独立建校,1915年停办。1928年秋交通大学校长王伯群主持商船学校复校事宜,1929年暑假后吴淞商船学校重新招生,但仍未设造船科,校长为王伯群,此时交大划归铁道部,孙科任校长,吴淞商船学校才又与交大分离。  

1937年“七七事变”以后,吴淞商船学校毁于炮火,1939年内迁重庆,改校名为重庆商船专科学校,在航海、轮机两科以外又增设了造船科。叶在馥兼任造船科主任。1943年因学生与校长之间发生争端,同年6月,重庆国民政府决定将商船学校全部并入内迁重庆的交通大学本部,商船学校经过几十年的沧桑沉浮,在民族危难深重的时刻,又重新回到了母校。并入交大后,航海与轮机两专修科仍沿袭旧制,造船科则扩展为4年制的造船工程系,它是中国高校建立的第一个培养大学本科生的造船工程系。  

1943年7月,交通大学代校长吴保丰和教务长李熙谋约见原商船学校造船科主任叶在馥,吴、李向叶表示,造船工程系主任非他莫属,仍聘请他任造船工程系主任,立即着手办理两校系科之间的交接和招考新生事宜,并负责筹划开办新系的各项工作,这使叶在馥深感荣幸,十分愿意地接受了这个任务。至此,叶在馥成了中国第一个造船系的第一任系主任。  

叶在馥多年梦想着兴办造船系,培养本科水平的高级造船人才,当他被交大聘为造船系主任,这个梦想将成为现实时,他十分兴奋。他从师资队伍和课程建设等方面,努力发挥他在造船界的广泛影响。  

当时,叶在馥的主要工作在重庆民生机器厂,抽不出很多时间处理造船系的日常事务,加之民生机器厂位于长江下游江北的青草坝,离重庆西南九龙坡交大较远,隔江南北,交通十分不便。他第一次去交大见校长和教务长时,就是前一天傍晚过江住宿,次日晨再乘车去交大的。若要经常两地奔波,实为困难。好在他有一批同在英、美留学的好友在民生机器厂等造船界工作过,为交大造船系师资队伍建设招揽人才十分方便,很快就组织了一支高水平的师资队伍。但日常系务工作,就落到了他的好友、原学造船并已在交大机械系任教的杨仁杰身上。  

杨仁杰于1926年毕业于南洋大学(交大前身)机械科,1929年起返校任助教、讲师。1935年考取中英庚款公费留学,赴英国新堡杜伦大学攻读造船,1937年取得硕士学位。1938年至1941年期间在香港九龙黄埔船厂任设计师。太平洋战争爆发,香港被日寇占领,乃于次年内赴重庆,在招商局任工程师。同年10月起,受聘交通大学任机械系的专职教授,积极筹办造船门。正因为有这样的历史背景,当重庆商船学校归并交大时,校方就顺理成章地将筹备造船工程系的实际工作交由他来负责。叶在馥欣然同意。  

随着重庆商船学校一起进入交大的教师有王公衡、杨槱等人。王公衡1931年毕业于唐山交通大学土木工程系,1933年去英国留学,1936年获英国格拉斯哥大学造船系荣誉学士学位,1938年又毕业于英国格林威治皇家海军学院造舰科。1939年回国后,在重庆民生机器厂任工程师。1941年任重庆商船学校造船科教授。  

杨槱1935年高中毕业后即赴英国留学,考入格拉斯哥大学造船系学习,1940年毕业时获得荣誉学士学位。回国后,先在内迁昆明的同济大学机械系造船组任讲师,旋往重庆任职民生机器厂,并从1941年起在重庆商船学校造船科任教。  

1943年交大造船工程系建系之始,又延聘张文治来校任教。张文治于1929年北洋大学机械工程系毕业,后留校任教。1935年考取中英庚款赴英国新堡杜伦大学攻读造船,与杨仁杰系同届同学。1937年获硕士学位后,又赴德国但泽大学学习潜艇与军舰制造。1939年回国后,任重庆民生公司副总工程师。交大筹建造船工程系,张文治即应杨仁杰之请兼任教职。  

同年,交大还去电西北工学院,聘请辛一心来造船系任教。辛一心于1934年毕业于交大电机工程学院电信门。1936年考取庚款留英,改习造船,也入新堡杜伦大学造船系学习,与杨仁杰先后同窗。1938年获硕士学位后,又入格林威治皇家海军学院攻读造舰工程,在该院学习两年,成绩名列全班第一。1940年回国后,受聘西北工学院机械系任教授,年仅28岁。1942年又兼任该系主任。辛一心的加盟,对交大造船系有很大的影响,因为自1944年杨仁杰因肺结核病不能主事后,辛一心就实际担负起系的各项行政工作达6年之久,对造船工程系早期的发展做出了重大贡献,而在此期间,他不务虚名,系主任一职始终是叶在馥。  

叶在馥主持的造船系,所聘请的教师大部分都是兼职的。他们多在招商局、民生公司或其下属的机器厂担任工程师等职务,这主要是由于交大创办造船系之前,国内的造船技术人才特别是高级人才十分稀缺,从国外留学回来的更寥寥可数,很多部门竞相聘请,允许兼职不失为协调和满足各方面需求的好办法,这样做对师生双方都有好处,教师既在工业部门担任船舶设计和修建任务,又在学校授课,有利于理论联系实际,提高教学质量;同时也可为学生联系工厂实习以及毕业后的谋职打开方便之门。  

1943年交大造船系建立时,就参照英、美大学造船工程系的课程,拟定了教学计划。这份教学计划的特点,首先是重视基础,特别是物理课,规定要学习两年,这是交大的特色,在当时国内的大学中是仅有的,也只有如美国麻省理工学院等著名大学才如此要求。交大正是仿效麻省理工学院,而且采用相同的教材。二是除流体力学外又增加空气动力学和航空工程大意。这主要是在二战期间,美国造船系毕业生也有可能去飞机厂工作,交大造船系也吸取了他们的经验。另外,叶在馥等考虑到学生毕业后的出路,把轮机及驾驶大意也列入计划,以便毕业生可以上船担任驾驶或管轮职务。  

对于从重庆商船学校转入的学生来说,在已学的基础课程方面与交大有较大的差距,而交大又是特别重视基础的,所以,凡原商船学校的学生都必须补基础课,即使已是四年级,也要补修一年物理、化学,还有高等数学、高等材料力学、机械设计等。因此他们推迟到1945年春季才结业离校。交大造船系从其开办之日起,叶在馥就把它置于一个高起点上,也为今后不断努力向上开了一个好头。  

叶在馥虽然忙于民生机器厂的工作,没有经常到校办理日常系务,但他对交大造船系的教学质量十分重视,他通过在系里任教的教授了解教学情况,经常提出指导性意见,予以关心。如1944年11月9日,他致函教务处,对一批因参加抗日战争从军学生补课、选课及免课办法提出具体建议:①在从军前必须补完课程;②从军后回校应读课程及年限;③依照军人优待办法可免读而承认之学分。从军后回校再读一年的课程:机动力学(3学分)、造船设计(4学分)、造船原理(6学分)、机械设计(2学分)、实用造船学(4学分)、高等材料力学(2学分)、流体力学(3学分)、轮机学(4学分)、论文(4学分);准予免修承认:物理实验、工厂实习、材料试验、电工实验、热工实验、水力实验;选读课程:电工学、轮机工程、机构学、高等数学、热力学。每选一门课程,必需指定课本,学生应详记主要原理,上交指定的习题。这足以说明,叶在馥对造船系教学工作的关注。  

抗战胜利后,当时交大师生和重庆市的沦陷区流亡人士,迫切希望立即回归故里,重庆的船舶等交通工具十分紧张,交大的优势是在民生轮船公司等交通部门有许多校友,特别是有叶在馥主任的关心,可以优先乘船沿三峡东归,造船系三、四年级的学生得以首批上船复员上海,沿途之艰辛,可谓前所未有。  

叶在馥的造船教育生涯,从1939年筹建重庆商船专科学校并兼任造船主任起,没有间断,1943年随重庆商船专科学校并入交通大学重庆总校,并兼任新建的造船系主任、教授,1944年又兼任同济大学造船系主任,直至1949年。  

叶在馥在造船教育方面蜚声中外。据1943届校友沈绳一回忆:在抗战中期,我国应英国政府的要求出兵缅甸战场,协助盟军对日作战,当局号召青年学生投笔从戎,参加抗日战争。商船、交大后期驾驶科同学几乎全部参加海军;造船、轮机二科,则参加海军部之出国留美考试,几乎全部合格,包括叶在馥的儿子叶于沪也在其中,均进入美国麻省理工学院(MIT)深造。麻省理工学院造船系主任得知他们的系主任是叶在馥,就毫不犹豫地承认他们的专业课学分,因为叶在馥在MIT念书时,这位系主任刚毕业,留下当助教,深知叶老师之学业成绩和为人,当然相信叶老师教出来的学生成绩是不会差的。叶在馥、叶于沪父子同为MIT造船科先后同窗,在MIT一时传为佳话。  

1949年9月,叶在馥赴京参加第一届全国政协会议。1950年任大连造船厂建厂委员会总工程师。1952年任第一机械工业部船舶工业管理局船舶产品设计室顾问。1956年当选为上海市人民代表。  

今天,我们领略一代造船巨擘叶在馥的业绩和为人风范,无不对他深怀敬意。  

(摘自《老交大名师》,王宗光主编,上海交通大学出版社2008年出版)

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