2014-03-12 09:19:06

求学生涯

1920年11月17日，父亲许实章出生于广东省潮州古城中山路葡萄巷东府埕4号的许附马府内。父亲祖上许申曾是“潮州八贤”之一，许申之曾孙许珏是北宋英宗治平年间的科举状元、宋太宗曾孙女德安郡主的附马，许附马府就是许珏的府第。许附马府1989年被公布为广东省重点文物保护单位，被专家们誉为“国内罕见的府地建筑”、“潮州古建三宝之一”，是珍贵的文化遗产。父亲幼时知晓祖辈们刻苦学习、成就大业的种种故事，从小就立志要做大科学家、大发明家，为人类、为社会作贡献。

在父亲10岁左右时，爷爷独闯南洋，此时的他正在读小学。奶奶不得不承担繁重的家务，并把他们兄弟俩抚养成人。家境由此变得有些窘迫。在这种情况下，父亲放学回来后自己糊制火柴盒卖钱，以补贴上学的费用。人生中的这段经历也使他懂得了劳动人民的艰辛和不易，更加珍惜来之不易的学习机会。

1934年9月至1940年7月，父亲以优异的成绩考入潮安省立金山中学。他勤奋好学，学习成绩总是学校的前几名，多次受到学校的表彰和奖励。

1940年9月至1944年8月，父亲在江西国立中正大学工学院机电系本科学习，获学士学位。在大学学习期间，他刻苦钻研，形成一套自己独特的学习方法，大学一年级的学业成绩位居全系第一名，因而获得了学校的“中正奖学金”，并在此后的大学二、三、四年级一直获得该项奖学金。大学四年级时，由于学业成绩特别优异，他获得了由当时上海储蓄银行提供的优异学生奖学金，而在当时的整个国立中正大学仅有两名学生获得此项奖学金。

父亲善于独立思考、归纳、总结、分析，对每一门学科能深刻理解、融会贯通，将复杂的问题简单化，对问题从正、反两面进行分析等，这些为他今后的研究和发明打下了坚实的基础。在大学二年级时，他就发明材料力学求梁变位的新方法——用二次及三次力矩法求梁的变位，该成果当时轰动全校，该论文在《美国土木工程师学报》（Proceedings of ASCE 1947,No.3）上发表后，国内各大报纸均刊登“许实章发明力学定理”的醒目新闻。在大学四年级时，他就作为助教并教授低年级的一些课程。国立中正大学在对外宣传学校成就时，总是将他的事迹作为典型进行宣传。

1944年8月，父亲本科毕业。1947年6月，应自己的老师刘乾才的邀请，到中正大学任教。1949年中正大学改建为南昌大学，1949年6月至1953年8月父亲在南昌大学任讲师。期间由于工作成绩突出，1951年被评为南昌市模范教育工作者。

1953年9月，父亲调入华中工学院任讲师，1956年6月晋升为副教授，1978年5月晋升为教授。1953年12月至1955年9月，父亲在哈尔滨工业大学电机教研室进修，近两年的学习经历，使他对电机有了更深刻的理解。学习期间他博览群书，对国内外电机方面的书籍特别钟爱，遇到好的书籍，省吃俭用也要买下来，进修完回家时，除简单的行李外，带回了满满的几大箱近百本英文、俄文、德文、法文的电力、电机、电器方面的书籍。

1964年2月至1965年1月，父亲在上海外国语学院进修英语，以优异的成绩完成进修。原定于1966年公派英国进修3至4年，因文化大革命而未成行。

建校时期

1952年，为适应大规模经济建设特别是工业发展对建设人才的需要，发展和改革高等教育，开始在全国范围内进行高等学校的院系调整，决定在武汉新建华中工学院。1953年设立了华中工学院建校委员会，委员会由各组建单位委派代表，由国家委任组成。南昌大学采用老、中、青相结合的方式，委派刘乾才、万发贯和父亲等3名代表。父亲当时不到33岁，是年轻有为的青年讲师。1953年春天，他们参加了学校的选址工作。经多次考察，决定在喻家山下建校。校址选定后，开始建校基建工作，当时除留下建校基建相关人员外，其他委员仍回原学校工作。

1953年12月22日，父亲接到华中工学院（本部）电报，被安排到哈工大进修电气机械管理专业，时间3个学期。从那时起父亲的学术专业就从“电力网络、输配电”改为“电机制造”了。1953年12月至1955年9月，父亲在哈尔滨工业大学电机教研室进修，由苏联专家进行指导，进修一年九个月未回过家。

1954年春天，华中工学院南昌大学分部搬迁至武汉，父亲因学习紧张未能回校参加学校搬迁工作。据我母亲现在回忆，1954年春天华中工学院南昌大学分部搬迁到武汉，当时包了一辆火车专列。母亲带着外公、外婆、我的2个哥哥和我，一家6口人，一起搬到武汉。当时我才刚满一岁，我的哥哥一个6岁、一个3岁。考虑到我们家的特殊情况，南昌大学的领导十分关心我们，安排专人沿途照顾我们。在火车上，母亲抱着我，她身体有点不舒服、晕车，校领导赶紧安排我们到卧铺车厢休息。到达武汉后，学校安排车将我们接到华工。这样，我们家就顺利地从南昌搬到了武汉。

来到华工后，学院已安排好了住房，分配在东一区12号1楼居住，当时的丁种房，有3间房间、一个厨房、一个厕所。学院安排得非常周到，房子内配置了床、书桌、餐桌、柜子、板凳等家具；厨房里有厨具、米缸、水缸，米缸里还装了米；做饭用的炉子及煤也准备好了，每家连弹灰用的鸡毛掸子都配了。真是考虑得非常周到，打开行李就可以休息、做饭。

当时学院只有一栋教学楼（东一楼），宿舍也只有几栋学生宿舍和几栋教师宿舍。学院内正在建设，出门都是泥巴路。走路时，一不小心脚就会陷入泥内。那时出门，不论天晴下雨都得穿套鞋。尽管条件比较艰苦，学院还及时配套建成了小学和幼儿园。首批来到学校的教职员工的子女，到校后就可以进小学学习或进幼儿园，极大地解决了教职员工的后顾之忧。

学术研究

父亲富有科学研究的创新精神，早在读大学二年级的时候就发明了材料力学计算梁变位的“二次及三次力矩法”，其论文后来发表在美国土木工程师协会的学报上。解放初期，父亲在中国科学院编的《中国科学》（1951，No.3）上发表论文《直流电路网络的图解法》。

1978年，我国引进法国的6万千瓦水轮发电机组在运行中出现振动，影响发电机组的正常运行。为找出引起水轮发电机振动的原因，电力部、水利部联合召开会议，华东中四所的专家来了，没有找到原因后离开了。以父亲为代表的华中工学院专家提出了“很有可能是负序电流引起机组振动”的观点。当时在国内该观点比较前沿，国内专家都没有提出有效的论证方法。法国阿尔斯通公司的专家组来了，法国人固执地认为他们提供的产品没有问题，父亲就提出用实验来论证水轮发电机的问题所在。随着负序电流的增加，发电机的振动也明显增加，实验还没做到一半，发电机的振动已非常严重，法国人不敢做下去了，承认自己的产品有问题。父亲说的是正确的，水轮发电机的振动就是由负序电流引起的。这一事件当时在国内影响很大，许多媒体都报道了此事。1979年，父亲在《华中工学院学报》（第四期）上发表了他们对这一问题的研究成果：《水轮发电机由负序电流引起的振动》。该文从理论上分析由负序电流引起的定子铁心振动，推导了固有频率和振幅的计算公式。文中介绍了水电站试验实测的部分结果，将计算值与实测值相比较，固有频率的计算值比较接近实测值，可作为设计电机的依据；振幅的计算值，有一定的准确性，可供工程计算作参考。这在当时的电机理论界引起了很大的反响。

在科研上，父亲长期从事电机基本理论研究，特别是绕组理论和新型电机的开创性研究，并取得突出成就，有多项重要发明。1981年，父亲针对有发展前途的多种极数的变极绕组，提出了既简易又准确的“对称轴线法”的单绕组变极新理论。这种理论解决了国际上90多年来专家学者们没有解决的单绕组变极的4个关键问题，达到了国际先进水平，是变极技术史上的一个重大突破。为详细论述该发明的原理和应用，父亲于1985年出版了专著《交流电机的绕组理论》。该专著获1987年国家教委科技进步一等奖，并作为建国以来我国基础研究成果百例之一，被选入1990年出版的中国科学院编的《中国基础研究百例》一书。在该专著中，父亲总结了多年来从事交流电机绕组理论研究的成果。对交流电机绕组的基本理论，特别在绕组磁势的谐波分析方面做了详细论述。对常用的单一极数的交流绕组，尤其在分数槽绕组方面做了详细分析。全书重点放在有发展前途的多种极数的变极绕组上。对单绕组变极，除了用新的观点和方法分析国内外广泛应用的安导调制法外，还提出既简易又准确的“对称轴线法”，为迅速求得任意极比的对称变极方案开辟了捷径。由于工业生产上需要变极调速的绕线式异步电动机，该著作对绕线式转子的单绕组变极作了系统深入的论述。对有发展前景的六相绕组、一般的m相绕组以及大型水轮发电机上采用的单层绕组也作了比较深入的分析。对如何使用电子计算机设计绕组和分析谐波做了详细的叙述，并提出了许多具体的计算程序。为了使当时广大读者都能有条件应用，该书采用小型计算机和各式微处理机的BASIC语言程序。

在80年代的电机基本理论的研究中，父亲还发现了感应电动机的一个矛盾现象：感应电机的笼型电机类中，存在着“起动”和“运行”的矛盾，强调一方必然削弱另一方，二者不可兼顾。为了解决这一问题，人们又发明了绕线型感应电动机，虽在起动和运行上作了很大改进，却产生了新的矛盾：起动和运行的可靠性降低、应用范围缩小、成本高、寿命短、污染环境等。集电环与电刷是用来启动电机的，能否去掉它们，同时又能很好地解决电动机起动、运行和可靠性三者之间的矛盾？ 父亲下定决心要解决这一难题，决定走出一条与别人相反的道路。电机绕组是电机学领域中的传统研究方向，为了在理论上有所突破，他不顾年逾花甲、体弱多病的身体，每天下午带着手电筒上班，一直工作到晚上七八点钟才回家吃饭。晚上的正常睡觉时间是12点，可是为了加快进度，常常凌晨一两点才睡。就这样，早上6点起床，没有午睡，一天仅休息几个小时，在他的眼里没有寒暑假，也没有周末。经过艰辛的研究，父亲创造性地提出了“利用谐波磁场来起动、利用基波磁场来运行”的交流电机“谐波起动的理论与方法”，发明了“谐波起动方法及按该方法起动的电动机”。“谐波磁场起动、基波磁场运行”——父亲发明的谐波起动电动机，去掉了集电环和电刷等零部件，实现了转子电路上无触点，消除了各种副作用，提高了电机的起动转矩和运行指标，较好地解决了起动、运行和可靠性等方面的矛盾。为了实现产、学、研的结合，促使先进技术转化为先进生产力，父亲和他项目组的同仁们一道进行了应用研究。在大家的共同努力下，具有特殊优越性的世界上第一台能够在工业领域应用的谐波起动绕线型异步电动机于1978年3月诞生。这在当时虽已是世界领先水平，但为了进一步完善其性能，父亲并不满足现状，1985年又改进发明了谐波起动方法和谐波起动电动机，打破了绕线型感应电动机百年未变的传统结构，革掉了该种电机发生事故的主要根源——集电环和电刷，在世界上首次研制成功高起动特性、高运行性能和高可靠性的绕线型感应电动机。该成果于1986年获武汉黄鹤发明奖和第二届全国发明展览会银牌奖，于1988年获得中国和美国专利，1993年获国家发明二等奖和国家教委科技进步一等奖，并被科技部列入国家科技成果重点推广计划。1991年3月，新型电机2个系列80多种规格的新产品通过了国家鉴定，属国际独创，并向全国推广应用。

先进技术的发明直接带来了生产力和经济效益的提高。1992年，广东某发电厂遇到了一个大难题：输煤传送带系统的驱动电动机，因无法满载起动，导致输送系统的输送能力大大降低，严重影响了系统的正常生产。电厂采取了种种措施仍无法解决。无可奈何之下，电厂决定采用“大马拉小车”的办法，改用更大功率的电动机。单是这项改造，电厂就需要投资210万元，还有由此增加的数量可观的耗电量及电费。此时，有人了解到父亲等人发明的“谐波起动绕线型感应电动机”，建议采用该新型电动机。电厂抱着尝试的态度，用一台同等功率的谐波起动绕线型感应电动机代替了原来的电动机。问题迎刃而解了。谐波起动绕线型电动机驱动的输煤带上满载着负荷，非常顺利地起动、正常地运行，而且消除了老电机产生的碳粉、火花、噪声等污染。此外，大大减少了电机的维护工作量。电厂当即决定把剩余的电机全部换成新型电机。这不仅解决了生产问题，而且还带来了重大的经济和社会效益。

广东某水泥厂以55千瓦的新型电机替代原用的75千瓦的电机，应用于生料锤式破碎机上，实验数据表明：每年增加破石产量10500吨，在当时平均节约电费7万元，节省修理费7500元。原先的电机每三个月烧坏一台，新型电机常年使用正常。武汉某耐火材料厂用同规格的新型电机拖动筒磨机，实测表明，每台新型电机比原电机节电20%，每年节电近10万千瓦时。

1989年父亲又发明了能自起动的抽水蓄能电站用双速同步发电——电动机，阐述该发明的论文发表于《中国电机工程学报》（1994，No.1）上，并被选入中国科学院和工程院联合主编的《中国科学技术文库》一书中。

为了更好地将已有的发明能够更广泛地应用于生产领域，他继续了艰苦的科研攻关，终于在1996年再次取得突破性成就，研制成功新一代的谐波起动电动机，即三波起动电动机，对水泥行业和矿山机械所需电动机是重大变革。

1999年，投资11亿元新建的武汉钢铁公司第四烧结厂作为武钢的效益工程，整条生产线的关键设备全部由日本引进。自投产以来，其中的关键设备——价值50万美元的单辊破碎机经常“罢工”，有时一小时故障停机达十几次，作业率仅7.3%，每天损失数百万元。情急之下，他们请来了华中理工大学的专家们。父亲和他的学生于克训、王雪帆等经多次测试，分析发现问题的根源在于系统所选用的驱动电动机的过载能力及起动力矩不能满足负载机械的要求。他们专门研制了一台新型谐波起动电动机（三波起动电动机），使厂方只需对原设备的控制系统作相应调整，整条生产线就能正常运转。有了这台特种电机，作业率由7.3%提高到93%，超过了当时国内同类设备的最好水平。仅半年时间，该厂就节约生产成本3000万元。为感谢华工的专家们，该厂将一面绣有“厂校结合，攻无不克”的锦旗送给他们。武汉晚报也刊登了专题报道：《一面价值3000万的锦旗》。

教学上，父亲为本科生讲授过《电机学》、《电机设计》等课程，并为研究生开设《电机绕组理论》课程。他主编的《电机学》教材（机械工业出版社1980年第1版，1988年第2版）根据从特殊到一般的认识规律，首先逐一论述直流电机、变压器、感应电机和同步电机四种典型电机的工作原理、基本结构、电磁过程、理论分析方法、运行特性和参数，而于最后总结各种电机在电、磁、力各方面的共同特点，使读者在掌握各电机个性的基础上，了解它们的共性，对各种电机的内在联系和机电能量转换的实质有一个完整的认识。该书自1980年出版以来，深受读者欢迎，为大多数高等院校所采用，是当时国内使用最广、影响最大的电机学教材。该书于1987年被评为全国高校机电兵工类专业优秀教材，1995年出版的第3版被选为全国普通高等教育机电类规划教材。

言传身教

多年来，父亲对学术研究有着执着的追求和钻研精神。为了减少国家浪费，赶超世界先进水平，父亲争分夺秒，工作中经常出现忘我的状态。他从不浪费时间，当时家里还没有计算机，他就经常呆在实验室，甚至有很多次过年的时候他还在实验室工作。春节后，有人问他为什么过年还呆在实验室里，他的回答是还有事情没有做完。谐波起动电机研究初期，一个满意的新方案的得出，常常要花费很长的时间。因此，他经常是早上去实验室，下午两、三点钟才回来吃午饭。有一次，他与几位研究生一起在机房实验，过了中午12点，父亲还没有要去吃饭的意思。一位研究生提议去吃饭，另一位研究生则说许教授这么大年纪还在这里坚守着，难道我们坚持不住吗？一席话，大家深受感动，谁也没走，一直坚持把实验做完才离开。

在生活中，父亲对自己和身边的人有着严格的要求，作风严谨、公私分明。80年代初，国家刚开始出台政策开征个人所得税，父亲当时写专著出版书籍有些稿费，当他看到了国家的这一政策时，毫不犹豫地要我们替他到银行缴纳。结果我们到银行去后，银行的工作人员说现在还不能收，因为那些政策文本还没有下发，具体的征收标准还不清楚，现在还没有征收依据。

出生在这样一个大科学家的家庭，我们免不了受父亲的熏陶，喜欢做一些科学实验，可父亲始终以身作则，坚持自己的原则，从不搞特殊化。他曾对我们说，自己虽然在实验室工作，但是在家里做实验需要的器材一律要用家里的钱买，不准从实验室带回来。因此，我们做实验用的焊条之类的材料都是自己掏钱买的，从来没有因为父亲是实验室的负责人而做损公利己之事。

80年代，华中工学院附近有个湖北电机厂，父亲由于工作原因，经常需要去那里。从家到湖北电机厂，坐15路公交车只需一站5分钱就可以到了。有时车上人很多，我们来不及买票，父亲就坚决要求我们补票，他说：“不管多少钱，只要坐车就要买票，这是做人的基本原则。”

在人才培养上，父亲把学生当自己的儿子一样看待，在教授他们知识的同时注重品德的教化，注重提携后辈。在培养学生时给学生很大的自主发挥空间，从不明确地规定研究方向，而是要求学生根据自己的兴趣爱好选择自己的研究领域，然后对他们予以指导。父亲培养学生有一个很大的特点就是身教多于言教，每次做实验时都要到现场，接线、用扳手拧螺丝、亲自核对数据……学生们也非常爱戴他，把他作为父亲看待，工作后经常去他家里看望他。昔日桃李今天已经遍布天下，成长为当今电机界知名的专家学者，在各自的领域都发挥着重要的作用。

退休后，尽管年纪很大体弱多病，父亲还经常到教研室钻研电机的绕组理论，在计算机面前设计、验证。即使回到家后，也是成天与绕组打交道，不出去玩，其他的事几乎什么都不管，家务活基本上由家人打理。1999年，他不顾年老体弱，坚持要到湖北电机厂做实验，学生们执拗不过，只得搀扶着他到工厂。一次走到工厂门口时，门卫还误以为是病人看病走错了地方而拦住了他们。经过学生的耐心解释，他们才得以进入。

2002年，即父亲去世前的第3年，父亲完成了他人生的第二部专著也是最后一部专著《新型电机绕组——理论与设计》，该书系统地总结了他毕生对电机绕组理论的研究成果，是他20多年来对电机绕组理论研究和研制的全面升华。该书所指的新型电机即是获国家发明奖二等奖的谐波起动电动机，包括感应电动机和同步电动机，其中以社会上用的最多的感应电动机为主。

父亲注重与学界的相互交流，尤其是与电机理论界的专家学者保持着长期的密切的交往。他与原清华大学校长、电机理论专家高景德私交甚厚，两人经常探讨电机理论问题，时有“北高南许”之称。

父亲一生共申请发明专利8次。“科学研究无捷径，苦干才能出真知”是他长期以来追索的信念，“生命不停，奋斗不止”是他的座右铭。他常对人说“保守防卫必定失败，只有拼命进攻才能成功”，这或许是一个电机理论学家不断取得一个又一个重大发明的动力之所在。

（许实章，原华中理工大学教授、博士生导师，长期从事电机的教学和科研工作，并有突出贡献。许杰，许实章之子，武汉祥光科技有限公司工程师。）