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空气动力学家、力学教育家―罗时钧

作者:  文章来源:校友网  发布时间:2012-11-27  浏览次数:2

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罗时钧

(1923年— )

罗时钧,空气动力学家、力学教育家。长期从事跨声速空气动力学与大迎角空气动力学的教学和研究工作,较早将计算流体力学应用于我国的超声速飞机设计,在大迎角气动力计算方面取得了重要成果。

罗时钧,1923年4月1日出生于江西省南昌市一个书香门第家庭。在家庭的熏陶下,他从小饱读诗书。当时中国国力衰微,民不聊生,科学落后,日本侵略军的飞机大炮狂轰滥炸,这一切深深地刺伤了少年罗时钧的民族自尊心,他由此立下了“科学救国”的志向。1941年,他以优异的成绩考入重庆中央大学航空工程系。1945年,在该校获航空工程学士学位。由于品学兼优,被留校任助教。1947年9月考入美国明尼苏达大学航空工程系,1948年8月获航空工程硕士学位,同年9月考入美国加利福尼亚理工学院航空系攻读博士学位,主修空气动力学,副修数学,导师是著名科学家钱学森,1950年9月获得航空数学哲学博士学位。由于急于学成归国,报效祖国,罗时钧在美就学期间抓紧分秒的学习时间,连假期都不曾外出游玩,因而在一年内即攻下了硕士学位;接着两年内又攻下了博士学位。此时中华人民共和国刚刚诞生不久,这片倍遭战乱摧残的、养育了他的土地,深深地吸引着这位年仅27岁的、已学贯中西的青年学者。还在他毕业之前,他和他的导师钱学森及加州理工学院的留美同仁赵忠尧、沈善炯等就计划着要返回祖国大陆,他们几经周折,于1951年1月返回祖国。

回国后,罗时钧被安排在中国科学院数学研究所从事力学研究工作。1952年,我国第一个军事工程学院在哈尔滨组建,罗时钧听从派遣,于1952年11月奔赴当时生活条件很艰苦的哈尔滨中国人民解放军军事工程学院,和岳毅等组建空气动力学教研室。当时国内空气动力学专业没有中文教材,罗时钧经过几年的教学实践,于1955至1956年编写了我国第一部空气动力学讲义,以后又相继编写了多部空气动力学专业教材,教育、培养了几代空气动力学人才。1958年,他为中国的第一架新型超声速飞机设计提出了气动力计算方案,并指导学生用手摇计算机完成了这一计算。

“文化大革命”期间,罗时钧身心及其家庭受到了摧残,在那倍受磨难的年月里,他仍怀着爱国的赤子之心,在极端困难的条件下,坚持他所热爱的科研工作。1970年,哈尔滨军事工程学院航空系并入西北工业大学,罗时钧也随之转到西北工业大学。他争分夺秒地工作,率先开展了跨声速空气动力学的研究,在国内首次将有限差分方法用于飞机空气动力计算。70年代,他主持并完成跨声速-机翼-平尾-立尾组合体纵向空气动力差分计算程序,获1977年陕西省科研成果奖,被选入1977年全国国防科研成果展览。1978年,他参加全国科学大会,获科研成果奖和先进工作者奖。1976年,在国内首次解决了大迎角非线性气动力计算的收敛性问题。1988年,将计算迎角提高到60°,在国际上首次得到大迎角非对称气动力计算结果。1983年,合作研究了跨声速小扰动速势流二级近似方法及其在翼型和机翼绕流计算上的应用,获航空工业部理论成果奖。1986年,合作研究了S形进气道流场的计算机模拟,获陕西省高校科研成果二等奖。他曾应邀去瑞典皇家工学院、联邦德国宇航院、美国康奈尔大学、马里兰大学、加州理工学院、南加州大学等十几所国外大学、研究所,进行科学研究和讲学活动,并协助建立了西北工业大学和联邦德国宇航院的科技协作关系。由于他的积极推荐,使得一批空气动力专业的年轻科研骨干能赴联邦德国、瑞典学习深造并进行科技合作。罗时钧从空气动力学学科发展的高度出发,指出“自修正风洞”是一个重要研究方向,指导研究生进行了这方面的探讨,并敦促空气动力学研究室将这一工作深入下去,使得这一课题取得较丰硕的研究成果,在国内外均受到了关注。

罗时钧先后受聘为上海交通大学兼职教授,昆明云南工学院名誉教授,长沙国防科大兼职教授,美国马里兰大学、康奈尔大学、加州理工学院、圣他克罗那大学、南加州大学访问教授;航空航天部干线飞机总设计师顾问;美国《数学评论》学会评论员,联邦德国《应用力学与工程中的计算机方法》顾问、编委,《航空学报》、《力学进展》编委,《空气动力学学报》副主编。他还是中国力学学会理事,中国航空学会理事、名誉理事,中国空气动力学研究会理事,全国第一、第二、第三、第四、第五届跨声速流学术讨论会组织委员任委员。曾任航空工业部科学技术委员会委员、国家科委理论与应用力学学科组组员、中国科学院技术科学部工程力学分组成员、黑龙江省人民代表、陕西省政协委员。

罗时钧长期从事飞机部件空气动力学、跨声速空气动力学、大迎角空气动力学的教学和研究工作,40年来一直奋斗在教学科研第一线,为我国培养了大批流体力学方面的专门人才,先后指导硕士、博士研究生几十名,其中有些已成为国内知名学者。罗时钧为我国航空教育与科研事业作出了重大贡献。

 

赤子之心

1950年,他在美国加州理工学院提前完成了学位论文,获得了博士学位。这时,中华人民共和国成立不久,人民政府号召海外学者返回自己的祖国参加建设,这对罗时钧是一个巨大的吸引力。在导师钱学森的鼓励下,于同年8月31日和赵忠尧、沈善炯一行3人毅然踏上了回国的道路。他们乘船离开美国西海岸,于9月12日到达日本的横滨港。

这一年6月,朝鲜战争爆发,当他们3人到达横滨时,就被在日本的美国占领军逮捕,关进了巢鸭监狱,罪名是所谓携带有关国防秘密资料。12月初,又被转送到东京麻布区的“中国驻日代表团”驻地,即当时的国民党驻日“大使馆”,国民党官员劝说他们回美国去,或是到台湾,并说台大校长傅斯年已从台湾来电,聘请他们任台大教授,对此,他们都断然拒绝,理直气壮地回答:“中国是我的祖国,我为什么不能回去?”最后,美军抓不到任何证据,迫于舆论的压力,只好放人,这时已是12月下旬。罗时钧和他的两位同伴就是这样,怀着一颗热爱祖国、报效祖国的赤诚之心,历经磨难,投入到了祖国的怀抱。

在“文化大革命”期间他被说成是“派谴特务”,受到了严刑逼供,身上多处伤残,受尽了种种折磨和极不公正的待遇。妻子也被逼死,……但是,他对祖国的赤诚之心不变,对党的信念不变。他说,他永远相信党,胡做非为的是少数人。

正是在这种波折中,他的爱国之心又得到了升华,由爱国、爱党到下定决心为党的事业奋斗终生。他多次递交入党申请书,表示要把自己的一切交给党。1978年,他参加了全国科学大会,并获了奖,他内心的激动难以言表,因为他所做的工作得到了党的支持和鼓励。

1980年,他光荣地加入了中国共产党。从此,他全身心地投入到社会主义建设中去。他常说,“文化大革命”10年,我们与发达国家相比,差距不是缩小了,而是扩大了,我们要加倍工作,把损失的时间弥补过来,努力把我国的航空事业搞上去。

如今,他已年近古稀,但是,他仍旧在竭尽全力报效祖国。

 

刻苦攻关

50年代初,他到哈尔滨军事工程学院任教。他讲的课是全院有名的样板课,学生们反映,罗教员讲课思路清晰、语言精炼、概念明确。因而,院、系多次组织对他的课进行观摩、学习。在讲课的基础上,经过加工、整理,他编写出了自己的空气动力学讲义。以后,又陆续编写了空气动力学讲义续篇,包括机翼的理论和应用、细长体的理论和应用。这些,不仅大大丰富了教学,也为我国飞行器空气动力学的科学研究与设计提供了十分有价值的参考资料。

“文化大革命”时期,他为我国航空事业受到干扰、破坏而焦急,他不怕打击,只是一心把自己的工作和祖国的前途、社会主义事业的发展紧密联系在一起。他深深地体会到,教学、科研工作必须与厂、所的设计和生产密切结合。于是他选择了这一最困难的方向。

70年代初,他开始探讨空气动力计算中的一个难点——跨声速空气动力研究。当飞行器作跨声速飞行时,即这时的速度相当于声音传播的速度,大约在0.8—1.2倍声速的范围内,此时绕飞行器的流动是比较复杂的,它包含亚声速气流和超声速气流的混合流动,而且存在着激波。在理论上虽然早已建立了描述这一流动的跨声速气流的速势方程,但这是一种非线性的混合型偏微分方程,不能用一般的纯亚声速、纯超声速的线性迭加的方法求解。罗时钧知道,不论对民用飞机还是军用飞机,跨声速都是一个重要的飞行速度范围,因此,分析、计算跨声速时飞行器的空气动力性质对飞行器的设计是至关重要的。然而,怎样解非线性偏微分方程?工程方法太粗糙,风洞实验在我国当时的条件下,经费和时间都不允许,为此,他查阅了大量的国外资料,从中受到启发,决定对跨声速混合差分法进行探索,利用电子计算机作数值计算来求解跨声速速势方程。这种数值计算方法,在某些人看来,是一件繁琐无味的“流汗”的事情,没有什么高深的理论可研究,他却认为,只要是生产实际中的问题,只要对解决实际的飞行器空气动力问题有帮助,“流汗”再多也值得。

当时他已是年过半百的人了,为了利用合适的计算机,他经常出差在外,工作起来常常废寝忘食,有一种不达目的决不罢休的顽强精神。他总是和程序人员一起上机,守在计算机旁,对数据做现场分析,指导进一步的计算,中午他也不离开机房,吃点冷馍、咸菜就算是午饭了。1976年,他那在“文化大革命”中受伤的小腿再次发炎,1977年颈部脂肪瘤发炎,他都是一面打针吃药,一面坚持全天工作,甚至晚上也不休息。为了争取时间,有两个春节都是在外地度过的。经过几年的艰苦劳动,他在跨声速空气动力课题方面取得了可喜的成果,完成了通用的计算程序。采用这一计算方法,可以提高飞行器设计的质量,缩短研制周期,降低成本。这一成果填补了我国航空技术上的一项空白,也接近当时国外的研究水平。

80年代,他又开始了大迎角课题的研究。由于飞行器在大迎角飞行时,气流不再沿飞行器表面光滑地流过,而是产生分离流动并形成旋涡。这样的分离涡流在飞行器的左、右往往会出现不对称的现象,而且,还会发生涡的破裂,这种十分复杂的流动给分析和计算带来了困难。他从70年代末开始研究大迎角时的流动特性和计算方法,与他人合作,在国内首先解决了大迎角空气动力数值计算的收敛性问题,1988年,又将计算迎角提高到60°,在国际上首次得到大迎角非对称气动力计算结果,在计算方法上取得了突破,具有较高的理论和应用价值。

 

教书育人

由于他的学术水平高,在国内外同行中有很高的声望。但是,他总是严格要求自己,以自己的一言一行实现着报效祖国的志向,同时,也教育着他的一代又一代的学生。

近10多年来,他先后培养了几十名研究生。他对学生不仅严格要求,更是循循善诱。在指导研究生时,他总是那样认真、细致,不仅关心学生的业务进步,而且帮助学生在思想上提高。他说过,我就是这么一点知识,不交给学生,不交给国家,难道还要带进棺材吗?

改革开放初期,国外就有人邀请他出国讲学,但是他考虑,最重要的是多做一些培养教育年轻人的工作,有出国的机会让年轻一些的同志先出去进修吧!就这样,他一直到1986年才应邀到美国访问。在访美期间,他一方面介绍我国在空气动力学研究方面的成就,一方面抓紧时间,汲取国外的新技术。他经常主动地将国外技术发展的最新信息及时告诉国内的有关同志。他时刻想的都是祖国航空事业的发展。

人们都说“罗老师是一心搞学问的人”,但他对学生、对其他同志却十分关心。研究室有一位实验技术人员的家属生病住院,他也在百忙中抽时间去看望。校内外来找他请教问题的人很多,他总是耐心地听取别人提出的问题,认真地和别人讨论,把别人的事情完全当成自己的事情去考虑。他担任了多种兼职,可是却从来不考虑报酬。

“文化大革命”中受伤的身体使他几次不得不躺在医院的病床上,就是在这种情况下,他仍然看资料,还常常把研究生叫到他的病床前,指导他们的研究工作,为他们批改论文。他的学生怎么能不从心里敬佩、感激这样的导师呢!

简历

1923年4月1日 生于江西省南昌市。

1941—1945年 重庆中央大学航空工程系学习,获航空工程学士学位。

1945—1947年 任中央大学助教。

1947—1948年 美国明尼苏达大学航空工程系学习,获航空工程硕士学位。

1948—1950年 美国加利福尼亚理工学院航空系学习,获航空数学哲学博士学位。

1951—1952年 任中国科学院数学研究所助理研究员。

1952—1970年 任哈尔滨军事工程学院教授、空气动力学教研室副主任。

1970年— 任西北工业大学教授、空气动力学研究室主任。

1978—1983年 任西北工业大学副校长。

1987年— 分别任中国航空学会、中国力学学会、中国空气动力学研究会理事,《航空学报》、《力学学报》编委。

 

主要论著

1 罗时钧.超音速旋转体与机翼当升力不为零时的波阻力.航空学报,1965(3).

2 罗时钧等.跨音速定常势流的混合差分法.北京:国防工业出版社,1979.

3 LuoS J..Finite difference computation for transonic steady potential flow.Computer Methods in Applied Mechanics and Eng.,1981,27:129—38.

4 Luo S.J..Some difference computation of transonic steady small dis-turbance potential flow.Coll.Papers of China-U.S Workshop on Adv.in COmp.Eng.Mech.1983.

5 Luo S.J..Potential equation for transonic steady flow with large lon-gitudinal disturbance and line relaxation Beijing:ProCeeding of Second Asian Congress of Fluid Mechanics,1983.

6 Luo S.J..et.al..Computation of transonic flow around airfoils.lst World Congress on Computational Mechanics,Austin,TX,USA:Sep.1986,Sept.;22—26.

7 Luo S.J.et al..Computation of transonic aerodynamically compensat-ing pitot tube.USA:AIAA 87—2613cp.

8 Luo S.J..Computer simulation of low Speed vortical flow around body of revolution at high angles of attack.Shenzhen,China:Proc.Intern.Conf.Modelling & Simulation,1988,November:7—9.

9 Pai.S.I.Luo S.J..Theoretical and Computational Dynamics of a Compressible Flow.北京:科学出版社(英文版),1990.

10 张武,罗时钧.非对称涡流机理的数值研究.力学学报,1990,22(5).

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