流体技术的过去和将来-张海平
对中国老一代的流体技术人，巴克教授这一名字并不陌生。他是德国亚琛工业大学流体传动与控制技术研究所 IFAS 的前身-液压气动研究所 IHP 的所长。1929 年生于坦桑尼亚，1940 年回到德国。1955 年大学毕业。1959 年获博士学位。之后在亚琛工大机床研究所任总工和代所长。1964 到 1968 年在一个机床制造厂任研发部主任。1968 年回到亚琛工大，筹建并任 IHP 所长，直至 1994 年退休。但继续带博士生。至今他已培养出的博士有 122 人。其中，在德国大学任教授的有 5 人，在德国应用技术学院（FH）任教授的有 12 人，在世界各国大学任教授的有 15 人以上。巴克教授获世界各国大学授予的名誉教授或名誉博士及其他奖项 10 余次。所以堪称名副其实的世界流体技术泰斗。由于他对推动流体技术的杰出贡献，在 1997 年被授予德国一级功勋十字勋章。2009 年 7 月 31 日 IFAS 举行学术报告会祝贺巴克教授 80 寿辰。巴克教授则以他的新书《从流体技术 1955 到 2009 的研发历史说起》馈赠与会者。
在该书首页，巴克教授摘引了印度哲人泰戈尔的诗：
当我睡去，我梦想， 生命充满欢乐。
当我醒来，我看到， 生命充满责任。
当我工作，我感到， 责任带来欢乐。
在第一章“引言：流体技术的过去和将来”巴克教授写道：“回首流体技术最近 50 年来的发展，可以肯定这是一个富有成果的历史，因为，与机械制造相比，流体技术通常都有更高的增长率。引人注目的是，气动的增长率从 90 年代初起突飞猛进，超过了液压。“最初，流体传动系统大量地取代了成本高昂的机械传动方案，然而也有相反的取代。例如，在数控机床中的伺服电机驱动。类似的还有机械人（手）的驱动。尽管如此，流体技术不断找到新的应用，因此可以看到流体技术产品和系统的不断增加。例如，比例阀技术扩大了流体技术的功能，降低了成本，因为一个比例阀可以取代多个传统阀。盖板式二通流量插装阀在大流量领域显著地降低了系统的造价。其基本思想是，一个桥式回路的每一个控制棱边都通过一个阀，通常是锥阀，来取代， 然后通过先导阀来分别控制，从而确定它们的功能。
“尽管如此，常常会出现一些局面，让人担心流体技术将走下坡路。当微电子技术占领了信号处理领域后，一个同事悲观地说：`现在流体技术的丧钟就要敲响了´。我当时安慰这位同事：´微电子技术占领了信号处理领域，但它永远不可能完成能量传递的任务。´我看流体技术的前景很乐观。它占了信号处理，而流体技术天生就是搞驱动的。你看今天：微电子控制的流体技术从未有过地繁荣昌盛。
“飞机控制领域的情况如何呢？几十年来，飞机制造者一直在梦想全电气的飞机。在小飞机上控制功能也确实有电子机械来完成。但在较大的飞机上呢？在最大的飞机，A380 上，流体技术迈出了创造性的一步：压力从 250bar 增加到了 350bar，襟翼的操纵由于考虑节能而采用变量马达，这是航空液压中的一个创新。就是这样，每一种技术在不断寻找最佳方案时充分展现它的特长。
“但是能量领域里已出现了新的竞争者：燃料电池无需运动部件就可以从燃料中产生电能。这就从根本上挑战了内燃机。这对流体技术会产生什么后果呢？如果能够研发出低速大扭矩电动机，具有
很高的能量密度，并能用于行走机械的恶劣环境 中，那么，从长期来说，燃料电池就会成为流体技术的竞争者。“如果问专家，流体技术在将来还会有哪些发展，得到的答复会是：
- 与微电子技术结合
- 更好地利用能量
- 元件进一步标准化
- 扩大使用变量容积调速
- 能量回收
- 利用新材料降低重量
- 扩大使用蓄能器技术
- 仿真程序用于整个系统
- 应用区域总线技术
“这些都对，并且引导了我们专业领域里的持续改进。但是，我要问，有谁预见到了比例阀技 术、二通插装阀技术或者初级与次级容积调速在如此大范围里应用的巨大可能性吗？以上仅仅是几个例子而已。很关键的一点是，在上面的罗列中缺了创新这一项。而在过去，创新标志了转折点，突然创造了新的可能性。
“这是一种才能，识别出新的未被意识到的应用，敢于创新，发现新的联系。流体技术在这方面看上去特别有潜力，而需要绞尽脑汁与横向思维。因此我对流体技术和它的未来毫不担心。它将继续发展。也许不像我们能够想象的那样，但它会找到新的路。从这个意义上我祝愿我们这个专业领域继续蓬勃发展。
“我的接班人穆任霍夫教授从 1994 年起卓有成效地领导了 IFAS。我肯定，他和他的领导团队将通过他们的卓越能力使 IFAS 的声望继续攀升。”
巴克教授在该书的第二章“液阻回路系统学” 中介绍，在五十年代初，液压还处在萌芽状态，被用在机床伺服系统中。工程师和车间师傅们应用液压，但还没有对它的理论基础做深入研究。这促使他研究并建立了液阻回路系统学。
第三章概述了流体技术逐渐发展成为一个工业分支的里程碑：开关和控制技术、通过容积回路产生压力和扭矩、系统特性的测量和计算。
第四章概述了 IHP 从 1968 到 1994 年的重点研究项目和取得的成果：
- 压力介质的特性
- 气蚀对液压元件的影响
- 流体技术元件的理论模型
- 阀技术的研发趋势
- 调节气动的研发
- 气动用于医疗技术
- 容积回路的控制与调节
- 流体技术的时间环节
- 计算机在流体技术中的应用
- 流体技术驱动的调节
- 行走机械液压
- 液压马达的起动特性
- 降低容积回路的噪声
- 液压元件的磨损特性
- 过滤器技术
- 密封技术
该书列出了巴克教授署名的一些重要论文和书籍、他培养的博士生的博士论文题目，及自 1995 年至 2004 年组织的四十场 O+P 专题讨论会等。这些对相关课题的研究都是极有参考价值的。此书由德国亚琛 Shaker 出版社出版。可以通过IFAS 的网页订购。每本 20 欧元外加邮资。
参考资料：
- Wolfgang Backé, Ausder Entwicklungsgeschichte der Fluidtechnik 1955- 2009，Shaker Verlag.
- 张海平，德国亚琛工大流体传动与控制教材简介, <液压气动与密封>，2003-06
- 张海平，德国亚琛工大流技所的科研现状简介，<机电设备>， 2003
