星空体育官方网站工科学子手工造出首架国产管风琴

　　星空体育官方网站工科学子手工造出首架国产管风琴管风琴因内部机械传动与控制装置结构复杂，被认为是“艺术与机械的完美结合”、“人类设计和制造最复杂的机械”。大连理工大学机械工程学院副教授王小虎关注到管风琴制造领域后，在学院发起成立“雅颂风琴工坊”，依托大连理工大学机械工程国家级实验教学示范中心，带领学生利用课堂上学到的专业知识与工程训练中学到的技能，自主设计、手工打造完成第一架小型国产管风琴。最近，王小虎总结实践经验，开设管风琴制造课程，将于9月在大连理工大学正式开课。

　　一次欧洲学术活动期间，王小虎第一次现场聆听管风琴演奏，感到非常震撼，“声音在教堂中反射回响，音色空灵、纯净。”同时，他得知德国团队一位同仁在科研工作之外，还是一位管风琴演奏家，经常在漫长飞行旅途中，靠一本琴谱消磨时间，而管风琴音管是他的材料研究课题之一。

　　学过钢琴、小提琴、长笛等乐器的王小虎非常喜爱音乐，看到德国同仁将音乐与科研相结合，对管风琴也产生了极大兴趣。他寻遍国内可演奏的管风琴，发现数量很少，并且由于没有实现国产化，国内管风琴全部依靠进口。“管风琴并不是一个工业化产品，而是定制化乐器。世界上没有两台管风琴是一模一样的。”王小虎说，管风琴是非常复杂的乐器，里面充满了各种各样的机械结构、机械传动。每架管风琴都需要根据所在音乐厅的建筑设计、演奏需求、预算等“量身定做”，所以很难实现量产。

　　“我们能不能自己做一台管风琴？”产生了这个念头之后，王小虎在大连理工大学机械工程学院发起成立雅颂风琴工坊，希望带动学生进行机械与音乐相结合的学习实践。“机械专业似乎距离艺术很远，如果专业知识、动手实践与艺术欣赏紧密结合，收获将更加丰富，体会也更加深入。”王小虎说。

　　但制作乐器并非易事。管风琴曾被称为“人类设计和制造的最复杂的机械”，从机械设计图纸到落地，需要大量学科知识与施工经验，其中需要加工的零部件就达数千个，组装过程也十分复杂。

　　“最初，我们对管风琴并不了解，只有感性认识。”2019年暑假，王小虎带学生开始进行调研，查阅大量资料，并从音管制作入手。几个月时间做出一个低音音管却不太成功，这让王小虎有些失落，他发现制作管风琴确实很难，但也发现这是有趣的、值得做的事情。

　　管风琴每个制造环节都极具挑战，而制图是第一步。“我们没有图纸，只有网上的图片或者参数星空体育官网。我们根据这些参数、图片做逆向开发，去画它的图纸。”王小虎指导学生将课堂上的专业知识和实验、工程训练中学会的技能都充分运用到了管风琴的制作中。机械工程学院学生彭力从大一就跟着王小虎利用周末和假期制作管风琴，“我记得绘图是在过年的时候，在家里慢慢画，晚上画完之后定点开会。我做了一遍不行，可能得重新建模，再进行第二遍、第三遍……这个图纸应该是第六遍的成果。”

　　图纸有了，部件加工又成了摆在大家面前的难题。王小虎带着雅颂风琴工坊的学生先后赴青岛、厦门“取经”，在青岛管风琴维护师、厦门鼓浪屿管风琴艺术中心工作人员帮助下，实地考察管风琴内部构造，向专业人员学习。“管风琴有很多细节，有时就是一层窗户纸，特别需要专业老师的指点。”王小虎举例，管风琴里面有很多气密性装置，要用皮子做密封，而皮子的用料、胶的选择都是有讲究的，掌握了这些窍门，难题迎刃而解。

　　两年多时间，王小虎带领学生对管风琴一千多个零部件进行了建模、加工和组装。从图纸的反复修改，到音管的排列组合，再到风箱与风柜的无缝对接，雅颂风琴工坊从零开始，在反复研究和尝试后，逐渐找到了信心和方向。“每个细节都需要反复研究调试，而正是在这样的过程中，学生收获了长足的进步。”王小虎说，大连理工大学的学生非常优秀，专业素养高，动手能力强，又有机械工程国家级实验教学示范中心依托，在学校研发乐器得天独厚。

　　2023年9月，王小虎带领学生自主设计制造出首架国产管风琴。制造完成后，雅颂风琴工坊定期举行音乐分享会，吸引了很多来自不同学院的学生。学生孙一丹之前在学校公众号上了解到机械学院设计的管风琴，一直非常好奇，来到音乐分享会现场，“身临其境感受到了音乐和机械技术融合的魅力。”演奏过钢琴、电子琴等键盘乐器的学生刘星泽在音乐分享会上第一次演奏管风琴，“我比较好奇它的机械结构是怎么样的，发出的声音效果是怎么样的，因为我从来没有演奏过管风琴这样的乐器。”大连艺术学院电子管风琴教师刘宽则表示，“这个琴的体积特别小，让我看到了它未来发展的可能和趋势，可以作为我们管风琴初学者的入门琴来使用。”

　　最近，王小虎总结管风琴设计制造经验，选定管风琴制作教材，设计培养方案，筹建管风琴制造课，将于9月正式开课。“管风琴是一个多学科的融合体，涉及大学物理、声学发声、机械制图和机械原理等各方面知识。”王小虎认为，管风琴是机械与音乐的结合，除了要调动本专业的知识，学生还需摸清其中的发声原理，使其能达到演奏的标准。除此之外，团队成员各司其职，分工协作。从图纸到实物，管风琴制造要经历很多环节，处理很多困难，这能为学生积累成功的经验和自信心，对其团队协作、查阅资料、分析问题、解决问题等能力进行全方位锻炼。