2025年2月11日是我国航天事业的奠基者之一、著名空气动力学专家,中国航天科技集团有限公司科技委原主任、原高级技术顾问庄逢甘院士诞辰100周年。
回顾庄逢甘院士波澜壮阔的一生,其爱国情怀、探索精神值得后人永远学习。他毕生致力于空气动力学研究,是我国空气动力学研究的主要奠基人和开拓者之一;他作为航天型号气动研究的总指挥,半个世纪以来出色领导了多个重要型号的气动力/热技术攻关,为航天事业作出突出贡献;他成风化人,精心指导培养行业学者专家,铸就人才兴盛;他的精神和贡献,犹如一盏明灯,激励着一代又一代的航天人奋勇前行。
▲ 庄逢甘院士
矢志报国
1925年,庄逢甘出生于江苏常州的一个书香门第。自幼,他便展现出对科学的浓厚兴趣和极高的天赋。在良好的家庭氛围熏陶下,庄逢甘勤奋学习,成绩优异。1947年,他凭借出色的学业表现,获得了前往美国加州理工学院深造的机会。在那里,他有幸师从国际著名流体力学专家李普曼教授,系统学习空气动力学等前沿科学知识。在学术氛围浓厚的加州理工学院,庄逢甘如饥似渴地汲取知识养分,凭借着过人的天赋和刻苦的努力,在学业上取得了斐然成绩,赢得了师生们的高度赞誉。
1949年,新中国成立的消息如春风般吹遍全球,远在美国的庄逢甘心潮澎湃。尽管彼时美国有着优厚的科研条件和生活待遇,但他毅然决然地选择回到祖国。他深知,祖国的航天事业刚刚起步,正迫切需要像他这样的专业人才。1950年,庄逢甘克服重重困难,冲破美国的重重阻挠,踏上了归国的航船。他带着满箱的书籍和资料,怀揣着为祖国航天事业贡献力量的满腔热血,回到了祖国的怀抱。
指挥型号攻关
1956年10月,我国国防部第五研究院成立,最早组建的十个研究室中的第七室是空气动力研究室。年仅31岁的庄逢甘被任命为该室的技术负责人。此后,庄逢甘开始了他在钱学森直接领导下从事导弹、火箭空气动力学研究的漫漫天路,并逐渐成为一名饮誉世界的空气动力学专家。
空气动力室成立不久,我国的导弹、火箭等一大批型号相继上马,对空气动力学研究的要求也越来越迫切。最具代表性和影响力的当属被钱老称为“淮海战役”的导弹弹头再入气动、防热研究。在自主研发的导弹三次试验失败后,上级决定来一场集中全国气动领域精兵强将的大会战。庄逢甘凭借其卓越的组织协调能力,被国防科委和七机部委以“淮海战役”前线指挥长的重任。庄逢甘牢记国家对早日成功的厚望,统帅三军,集智攻关,取得了“淮海战役”大捷。
气动防热技术攻关是我国载人航天发展道路上的一道难关。当飞行器高速再入大气层时,表面会产生极高的温度,传统的材料和技术无法满足防热要求,这就是“热障”问题。庄逢甘领导了载人航天工程的气动攻关,他明确提出了载人航天的十大关键气动技术,集结了国内多方面的空气动力研究人才,动用了国内主要气动试验设备,进行深入研究。在多年的攻关过程中,他始终鼓励团队成员不要气馁,从失败中吸取教训,不断调整研究方案。最终,攻克难关,从空气动力学和气动防热方面为载人飞船提供了可靠的技术支撑,确保成功。
▲ 庄逢甘与航天员合影
与庄逢甘共事多年的姜贵庆回忆说:“参与气动防热技术攻关的那些年,是我人生中最难忘的时光。庄院士总是冲在科研的第一线,和我们一起熬夜做实验、分析数据。他的严谨和执着,让我们深受感动。在他的带领下,我们攻克了一个又一个看似不可能攻克的难关,最终取得了成功。”
推动学科发展
在解决气动问题的同时,庄逢甘始终将空气动力学学科的发展视为己任。他是我国气动热力学研究的开创人、计算空气动力学的奠基人、基本流动机理研究的领衔人。
早在20世纪40年代,他在美国加州理工学院攻读博士学位时,就已经开始了力学领域最艰巨的湍流难题的研究工作。直到21世纪,仍念念不忘已有百年历史的湍流研究。这些研究可以说是从纯理论研究目的出发,具有一定的超前性,但是,对后来的一些应用发挥了重要启发作用。
他明确提出地面模拟试验、理论计算和飞行试验是航天空气动力学研究的三大手段,相继解决了型号研制中的常规气动问题和关键气动问题。20世纪60年代,庄逢甘领导了我国第一个烧蚀防热气动理论研究课题组。他带领团队对高温气体条件下材料产生的物理化学现象进行深入研究,通过理论建模、理论计算和地面模拟研究工作,开拓了高温气体动力学和气动热力学研究领域。
这一开创性的工作,为我国航天型号的研制提供了重要的理论支持,也为我国空气动力学学科的发展开辟了新的方向。在计算空气动力学领域,庄逢甘积极引进国际先进的计算方法和技术,推动我国计算空气动力学从无到有、从弱到强的发展。他组织科研团队开展了大量的计算空气动力学研究工作,取得了一系列具有国际影响力的研究成果。
这些成果为我国飞行器的设计和优化提供了重要的技术手段,大大提高了我国飞行器的性能和竞争力。在基本流动机理研究方面,庄逢甘带领团队深入探索空气流动的本质规律,取得了许多重要的研究成果。他的研究成果为我国空气动力学学科的发展提供了重要的理论支撑,推动了我国空气动力学学科的不断进步。
根据21世纪国家对空天能力发展的需求,庄逢甘以一个科学家的智慧和战略眼界,带领中国科学院数理学部和技术科学部的多位院士,共同探索中国空天技术未来发展和国家空天安全具有前瞻性、交叉性的基础学科问题,取得了世界领先的成果,推动了我国空天技术的发展。
不遗余力培养人才
除了专注科研,庄逢甘还十分重视人才培养。他深知,人才是国家空气动力事业发展的根本。1956年中国航天事业创业之初,他就亲自为刚到工作岗位的大学毕业生讲授空气动力学,让大家掌握必需的基础科学知识。后来,他担任多所大学的兼职教授,亲自指导博士生和博士后。他念念不忘在加州理工学院求学期间的那种激发创新思维的跨校讨论班,多次向国内有关人士建议组织跨校学术讨论班。
在不断的研究实践中,他逐渐摸清了研究人员的成长规律,他物色苗子,择优而晋,压重担,很快把他们带到学科发展的前沿阵地,使一批学术带头人脱颖而出。他的许多学生和助手活跃在气动研究的各专门领域,独树一帜,成为学科攻坚团队的重要骨干。
由于他在空气动力学界无可争辩的地位和人格魅力,众多空气动力学研究工作者聚集在他的旗下,他不仅确定研究方向,组建课题组,而且根据研究人员的专长将他们放在不同的岗位上,使之能在各自的研究领域里迅速取得成果。他寄希望于年轻学者,在我国恢复学位制度以来,他培养了一批学有所成的博士研究生和博士后。从年富力强到年高德劭的庄逢甘,就像不辞劳苦的园丁,到耄耋之年依然辛勤耕耘在空气动力学的苗圃里。
庄逢甘的学生苗文博说:“庄先生是我学术生涯的引路人,他对我的影响是深远的。他不仅教会我专业知识,更教会我如何做一名优秀的科研工作者。他严谨的治学态度、创新的思维方式和无私的奉献精神,一直激励着我不断前进。
▲ 庄逢甘与学生们在办公室
身体力行航天气动院建设
庄逢甘自1956年担任空气动力研究室的技术负责人起,就一直注重加强能力建设。当时的研究室,条件极为艰苦。没有先进的实验设备,没有成熟的研究体系,一切都要从零开始。
庄逢甘却没有丝毫退缩,他带领着十余名刚刚跨出大学校门的学子,踏上了充满挑战的创业之路。在简陋的实验室里,他们日夜奋战,查阅大量国外文献资料,学习借鉴国际先进经验,同时结合中国实际情况,开展自主研究。
▲ 我国航天事业创建初期,空气动力研究室成员合影
在庄逢甘和老一辈航天气动人的共同努力下,中国第一个大型空气动力研究和试验基地在云岗建成(现航天科技集团中国航天空气动力技术研究院)。这一过程中,他们遭遇了无数技术难题和物资匮乏的困境,但庄逢甘凭借着卓越的领导能力和坚定的信念,带领团队逐一攻克。
云岗基地的建成,犹如一颗璀璨的明珠,照亮了中国航天空气动力学的发展之路。从此,中国有了自己比较完整的航天空气动力学试验研究手段,能够独立自主地开展各种型号的空气动力性能试验工作,为型号气动研究和学科的发展奠定了坚实基础。
上世纪60年代,在钱老的领导下,作为新基地技术负责人,庄逢甘组织空气动力试验基地三线建设,建成了亚洲最大的空气动力学试验基地(现中国空气动力研究与发展中心)。
在云岗空气动力研究室扩建为研究所后,庄逢甘担任北京空气动力研究所所长20余年。他经常听取研究所领导的汇报,为研究所的发展出谋划策,给予重要指示。他关注气动设备的建设和改造,提出了许多具体的要求和建议,推动研究所的设备不断更新换代,提高了研究所的科研能力和水平。他重视发展规划的制定和研究方向的确定,亲自参与研究所的发展规划制定工作,为研究所的未来发展指明了方向。他倡导技术创新,鼓励科研人员勇于探索新的技术和方法,为研究所的技术创新注入了强大的动力。
本世纪初,随着我国航天事业的快速发展,对空气动力学研究提出了更高的要求。彼时已经担任航天科技集团科技委领导的庄逢甘,一如既往地关心和重视空气动力事业的发展。在这种形势下,庄逢甘果断表示支持建立航天空气动力技术研究院。他向上级部门详细陈述了建立航天空气动力技术研究院的必要性:航天空气动力技术研究院的组建符合我国航天战略发展和国防科技体系构建的要求,将有利于规范空气动力学研究的国家级行为,有利于我国航天飞行器和战略战术装备设计原创能力的提高,也更适应于国际合作和人才竞争的需要。
在庄逢甘的积极推动下,2004年6月,中央编办下发文件批复同意将“北京空气动力研究所”更名为“航天空气动力技术研究院”,后于2007年2月更名为“中国航天空气动力技术研究院”。
他特意为该院题词:“气动设备建设是基础,气动实验是重点,气动计算是关键,气动创新是核心。”这一题词,是庄逢甘对空气动力学研究的深刻理解和精辟论述,特别是将“气动创新”置于“核心”地位,为空气动力学研究者提出了重要的目标和方向。
▲ 求真务实 自主创新
2010年11月8日,这位空气动力学界的泰斗与世长辞。他一生践行并始终倡导的“求真务实、自主创新”至今仍深深镌刻在中国航天空气动力技术研究院大门内的巨石上,他的精神永远激励着每一代航天气动人为建设世界一流空气动力学研究机构和特种飞行器产业公司而努力奋斗,在全面建设社会主义现代化国家和航天强国新征程上书写航天气动发展新篇章。
来源:航天科技集团中国航天空气动力技术研究院
编辑/李淑姮 高一鸣
校对/胡潇潇
监制/索阿娣