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追梦中华・学侨史 忆侨杰094

林同骥:中国实验空气动力学奠基人

发布时间:2021-11-17 16:18:01  作者:本站编辑   来源: 本站原创   浏览次数:
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编者按:2021年是中国共产党成立100周年。在全党开展党史学习教育和全省开展“再学习、再调研、再落实”活动之际,由中国侨联信息传播部指导,福建省侨联主办,各设区市侨联等协办,联合推出“追梦中华・学侨史  忆侨杰”专题宣传。报道百名闽籍华侨华人和归侨侨眷代表(或事件)与祖(籍)国心连心同呼吸共命运的百年历程,投身中华民族独立解放、社会主义现代化建设、实现伟大复兴中国梦的伟大实践,展现敢拼会拼爱国爱乡无私奉献的华侨精神,进一步凝聚实现全方位推动高质量发展超越、开启第二个百年奋斗目标新征程的磅礴福建侨界力量。


林同骥(1918—1993年),福建福清人,美国归侨,著名流体力学家。曾任四川南川第二飞机制造厂检验员,英国卜力司土飞机制造厂实习工程师,美国加州大学稀薄气体研究室研究员,美国布朗大学应用数学系研究员,中国科学院力学研究所副研究员、研究员、流体力学组组长、1001设计院风洞部部长、十一室主任,中国科学院力学研究所第十一室主任兼中国科技大学近代力学系高速空气动力学教研室主任,第七机械工业部207所研究员,第七机械工业部701所研究员、副所长,中国科学院力学研究所副所长。中国科学院院士。中国实验空气动力学奠基人,中国人造卫星回收技术重要创始人之一。为中国中程导弹、洲际导弹、远程火箭研发成功做出重要贡献。

图1:林同骥在美国西雅图.jpg


望族子弟 家学深厚

林同骥父亲家族与母亲家族,皆是福州名门世家。林家祖籍地为福建省福清市东瀚镇东瀚村,清初先世移居福州。林同骥曾祖父林灼三(1830—1895年),字圣成。清同治七年(1868年)进士,历任广东海丰、始兴、顺德等县知县。祖父林福熙(1848—1925年),字杨辉,清光绪十二年(1886年)进士,历任四川广元、浙江瑞安等县知县,曾任重庆电报局局长。父亲林斯璧(1878—1958年),字鼎章,光绪二十八年(1902年)中举。之后转攻西学,考入京师大学堂(北京大学前身)政法科学习法律,曾任四川候补直隶州知州、北京法律专科学校教务长、北京地方法院推事、北京大理院推事、南京最高法院庭长、司法部参事,还曾在东吴大学、复旦大学教过法律教授。母亲郭丰诒为福州黄巷郭家,祖父是当地广西巡抚、湖北巡抚、署湖广总督的郭柏荫,林同骥有兄弟姐妹11人,行七,上有两兄四姐下有两弟两妹。

1918年12月12日,林同骥生于北京宣武下斜街林家大院,幼年在祖父、父亲的指导下,研习经史子集,语文、数学则由哥哥姐姐们教。

1927年,蒋介石定都南京,林斯璧就任最高法院院长。

林同骥13岁时插班上过一年半小学。1932年夏,进入北京汇文中学读初一。林同骥在《我的童年》对此曾有这样记录:“初中一年级时,我在北京崇文门外汇文中学上学,放学回家经常路过东单。那年冬天,我在东单一带看到街头路口堆着许多沙袋,一些日本兵蹲在沙袋后面,不时用枪瞄着路上的行人做演习。我和同学们都不敢走近,对日军的侵略行为感到气愤和忧虑。”

1933年春,长城抗战爆发,林同骥随家迁往南京,就读于金陵中学。1937年全面抗战爆发,林同骥随父亲迁往重庆,进入迁至重庆沙坪坝的南开中学。

修理飞机 勇敢试飞

抗日战争中,重庆作为陪都,成为日军飞机轰炸的重点之一,林同骥立志投身航空事业。1938年,他考入从南京迁至重庆沙坪坝松林坡的中央大学航空工程系。

1942年,林同骥从中央大学航空工程系毕业后,到四川南川第二飞机制造厂从事发动机的修理和检验工作并参与试飞工作。

当时,林同骥的堂兄林同骅(中国著名航空及工程力学家,美国工程院院士)正在厂里指挥制造双发动机运输机。飞机试飞时刻有生命危险,第一次飞机试飞时,林同骅问在场的几位检验员:“谁愿意上?”林同骥挺身而出:“我上!”飞行员姓李,依旧有些紧张,林同骅笑着对他说:“你该放心了,飞机万一出事,你李家要死一个人,我们林家要死两个人。”于是,三人一起上了飞机,中国第一架双发动机的C-0101号运输机试飞成功。

抗战期间,林同骥常常加班加点抢修、检验飞机,多次参加试飞工作,为抗日战争的最后胜利做出了自己的努力。

美力学家 服务三校

1945年,林同骥考取公费留学英国。他先在英国卜力司土飞机制造厂做实习工程师,半年后进入伦敦大学航空工程系研究生院攻读博士学位。

1948年,林同骥获得航空工程博士学位。自英国转赴美国,在华盛顿大学做博士后,从事稀薄气体的研究和教学。林同骥在稀薄气体领域的研究能力和成果,受到美国柏克莱加州大学的重视,邀请他去做研究工作。在柏克莱加州大学的校园里,他收获了自己的爱情,与正在攻读化学博士的中国才女张斌相识、相知、相恋。

1953年,林同骥受聘为布朗大学应用数学系研究员,从事流体力学和弹性力学方面的研究。次年,张斌在获得博士学位后也受聘于布朗大学,两人结婚。

冲破阻力 回国效力

虽在美国生活舒适,但林同骥时刻想着回国效力。1955年秋,他冲破重重阻力,与夫人张斌一起,怀抱尚未满月的女儿,克服千难万险,毅然回国。谈起归国,林同骥后来曾说:在美国,当获知在南京解放前夕,解放军炮轰停留在长江中的“紫石英”炮舰,这事在旅美留学生中引起强烈反响,很长志气,由此使我认识到中国共产党是真正为国为民做事的,坚信跟着中国共产党走才能富强。我想回来参加新中国建设。

林同骥夫妻回国,周恩来总理曾在人民大会堂会见科学家,张斌代表全国科技、卫生、教育系统向周总理敬酒。周总理得知她因生孩子未满月就长途旅行回国而得了妇科病后,还作了专门指示,安排了林巧稚大夫为其医治。

林同骥回来后进入中国科学院,他在钱学森和郭永怀的带领下,以极大的热情投入了创建中国科学院力学研究所的工作,先后担任了流体力学组组长、“上天”设计院(即1001设计院)风洞部部长、十一室主任。

参办名系 创建名科

1958年,中国科学技术大学创建。当时,钱学森参加了学校筹建,亲任近代力学系主任,他根据当时发展尖端科学和“两弹一星”事业的需要,为近代力学系设置了高速空气动力学、高温固体力学、化学流体力学和土及岩石力学4个专业,时任中国科学院力学所十一室主任的林同骥,被聘为高速空气动力学教研室主任。他协助钱学森主持近代力学系高速空气动力学专业的组建工作,构建了一个全新的专业教育体系。

从三年级下学期开始,学生进入专业课学习阶段。有关专业课程设置、教材编写、教员聘任以及最后半年学生毕业论文的安排等等,都由林同骥主持并委托卞荫贵先生协助组织专业教学体系由专业基础课、专业课和专题课等3个教学层次以及毕业论文组成。林同骥想方设法聘请了最好的专家教授来讲授,阵容之强大,一时堪称为最。

时任化学物理系主任的郭永怀亲自编著了边界层理论的讲义,林同骥还动员了几乎全研究室和相关的力量编写其他讲义,用极短的时间编写各种教材讲义11种。到1962年第一届学生上专业课时,各种铅印的教材已经发到学生手中。

林同骥不但主持教研室工作,还亲自为学校授课。他在讲授高超声速空气动力学课程时,除讲义外,还特意编写了一本学习提纲发给每一个学生。授课时,先由助教将提纲板书,然后把所要阐明的问题的背景、要点、重点和难点,一一道来。这种授课方式很适合高年级学生和研究生。

在林同骥的主持下,到1965年中国科技大学已经建立起我国第一个培养高速空气动力学人才的、有中国特色的专业教学体系和一套特色教材。这些教材代表了当时国内的最高水平和国际先进水平。

林同骥对学生极其负责任,第一届高速空气动力学专业的50多名学生面临毕业时,有关确定这些学生毕业论文的指导老师和选题、实施情况检查以及组织答辩等事宜,都是在他主持和精心安排下完成的。

在中国科技大学,林同骥创造了极其先进性的“旗杆式”(基础+尖端)工科人才培养模式:通过一系列专业教学环节,在强调加强基础课教学的基础上,直接把同学带进了高速飞行面临的科学领域的前沿,这种教学模式充分体现了“科研与教学相结合”和“理工结合”。在中国科技大学全面推开,形成办学特色,促使英才辈出。

奠基“空动” 屡创第一

林同骥一回国,就投入空气动力学研究。1959年,他排除万难,主持设计建造了中国第一座暂冲式超声速风洞和气源系统。从设计、加工、建造直到调试、测量,他都一一亲力亲为,得到了第一个超声速流场,这一设备后来所提供的大量实验数据、方法与经验,为中国实验空气动力学的发展做出了开创性的贡献。为此,他获得了全国先进工作者的光荣称号,出席了1959年召开的全国群英会。他所领导的研究室也被评为全国群英会的先进集体。

20世纪50年代末至60年代初,林同骥从事高超声速空气动力学的基础研究。撰写了中国最早的高速高温物理气体动力学专著—《高超声速空气动力学》。

20世纪60年代后期起,世界能源危机对大型飞机提出了跨声速巡航和对战斗机提出跨声速机动飞行的要求。林同骥深入研究,提出了将高度非线性的无粘跨声速流动基本方程大大简化的思路,获得了无粘跨声速内外流动问题的一系列成果。1980年,《无粘跨声速流场分析》一文作为特邀报告,林同骥出席了第一届亚洲流体力学会议,并应邀赴美国康奈尔大学、洛杉矶加州大学和加州理工学院讲学。

改进飞机 连攻难题

20世纪40年代中期,航空进入喷气飞机时代。为了提高推进效率,压缩机、涡轮和螺旋桨都采用复杂的翼型截面设计。以此为背景,林同骥在深入研究的基础上,提出了翼型截面内奇点的消除方法,从而获得不同厚度和不同弯度的翼型截面柱体圣·维南扭转和弯曲问题的精确解析。

根据航空器薄壳结构和在高速飞行下产生高频振动现象,林同骥研究了圆柱壳的轴对称型振动,提出并解决了高频振动下壳壁截面的转动惯量和横向剪切的双重效应影响问题。

林同骥在弹性力学方面的上述研究工作,在当时从方法上和结果上都具有独创性。

国防工业 不断建功

1966年,林同骥承担人造卫星回收方案的研究任务,在极其困难的情况下开展了对射流理论、小曲率半径喷管跨声速理论研究等工作,为人造卫星成功回收做出了重要贡献。

作为稀薄气体研究专家,当航空器呈现高速高空发展之势时,林同骥研究了稀薄气体边界层内驻点附近的流动,发现壁面气流滑移效应与无滑移解的一阶导数成正比,从而得到了壁面气流滑移对驻点总压影响的理论解,并指出稀薄气体的作用是增大了黏性对总压的修正,为在滑流领域利用皮托管测量总压提供了理论依据。林同骥还分别研究了稀薄气体在两个平板和两个同心圆柱间的高速流动问题,给出了高速流动下气体黏性系数和热传导系数随温度变化时的滑流流场解,分析了壁面温度比、流场平均马赫数、黏性系数、气体稀薄参数、普朗特数、比热比、供应系数和麦克斯威尔反射系数等8个参数对壁面压力、摩擦阻力和两壁间热传导的影响,为中国航空器高速高空发展提供了理论研究成果。

1973年,林同骥投入了中国第一代洲际导弹的防热研究,对于中远程导弹气动力、气动热问题、跨声速流场分析以及不可压缩振荡流等进行了深入探索,取得一系列重要成果,先后获国家自然科学特等奖1项、国家发明四等奖1项、国防科委科技进步二等奖1项以及中国科学院奖4项。1984年获得国防科工委颁发的“献身国防科技事业”荣誉证章。

奠基“海工” 开发“海油”

20世纪70年代后期,林同骥在分析研究力学发展新趋势后认为:流体力学除了结合航空航天技术外,应积极开展新兴的分支学科研究,特别提出要通过研究海洋工程力学推动海洋开发。

1983年,林同骥与钱学森、钱伟长、庄逢甘等著名科学家一起,向国家提出了开发海洋的重大建议。林同骥亲自组织队伍投入了海洋工程力学的研究,以海洋油气资源开发为背景,完成了国家科委“六五”攻关项目“工程力学中若干重要问题研究”和“七五”国家自然科学基金重大项目“海洋工程中的力学问题”。在他的主持下,研究了各种海洋工程结构及其地基在海浪、海流、海冰、地震、风等耦合作用下的载荷及其响应,分析了海洋工程结构失效直至破坏的原因和机理,为经济安全地设计建造海洋平台和有效地进行油气生产提供了科学依据,同时推进了海洋工程力学这一新兴力学分支学科在我国的建立和发展。

与之同时,林同骥自己主要从事以波浪和旋涡为主要特征的海洋工程流体力学研究。他主持设计、建造了中国第一座U形振荡水槽。同时还取得了一系列开创性的研究成果。

作为力学大师,林同骥曾任《力学学报》副主编、主编,中国力学学会副秘书长、副理事长兼秘书长,还曾任国际理论与应用力学联合会理事、亚洲流体力学学会副主席、曾任中国航空学会理事、国际学术杂志《Fluid Dynamics Research》编委。此外,他还担任过国家科学技术委员会理论与应用力学学科组及国务院第一、第二届学位委员会理学学科评议组成员。

1980年,林同骥当选为中国科学院学部委员(院士),1982年任数理学部常务委员。从1964年起,先后当选为第三届全国人大代表,第五、六、七届全国政协委员,中国力学学会副理事长兼秘书长,《力学学报》副主编、主编,中国空气动力学会副主任委员,国际理论和应用力学联合会理事、大会委员会委员,亚洲流体力学学会副主席等职。

1993年,林同骥在美国病逝。

 

指导单位:中国侨联信息传播部

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供稿来源:共和国归侨(福建卷)

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