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对流体力学做出巨大贡献的杰出历史人物(3)

来源:网络转载 2017-05-31 09:31 编辑: www.xigushan.com 查看:

    冯•卡门出生在奥匈帝国布达佩斯一个犹太家庭,他曾在布达佩斯的时称皇家技术大学(即现在的布达佩斯技术经济大学)学习工程。1902年毕业后,他师从于哥廷根大学的路德维希•普朗特。1911年他归纳出钝体阻力理论,即著名的“卡门涡街”理论。这个理论大大改变了当时公认的气动力原则。这一研究后来很好的解释了1940年华盛顿州塔科马海峡桥在大风中倒塌的原因。1912年,冯•卡门成为亚琛工业大学气动力研究所所长。1915~1918年,在奥匈帝国军队的服役中止了他在亚琛工业大学设计早期直升机的生活。
    1930年,冯•卡门移居美国,指导古根海姆气动力实验室和加州理工大学第一个风洞的设计和建设。在担任该实验室主任期间,他还提出了附面层控制的理论,1935年又提出了未来的超声速阻力的原则。1938年,冯•卡门指导美国进行第一次超声速风洞试验,发明了喷气助推起飞技术,使美国成为第一个在飞机上使用火箭助推器的国家。
    科学成就的大小往往与科学家本人的个性品质相联系。卡门的成功一部分得益于他那开朗幽默、独立民主的性情。 作为一名伟人,显贵、阔佬、军政领袖都竭力想与他交朋友,卡门也乐意与他们交往,他是属于上流社会的。然而,卡门并不是个势利小人,他会毫不迟疑地把一个花匠介绍给达官显贵们,并且一视同仁。他曾说过,爱因斯坦诚恳而善良的灵魂正是他所毕生追求的。卡门幽默风趣,爽朗而又健谈。他乐于谈论风流韵事,且会出其不意地说些稀奇古怪的片断。他那诙谐的腔调常常逗得那些严肃古板的人都捧腹大笑。卡门还善于把享乐和事业结合起来。他有一种特殊能力,表面上从事某种活动,脑海里却进行着自己的科学思考。他常会在聚会中溜走一两个小时,去推导一个方程或拟写一篇论文,然后再若无其事地回来,重拾他的话题。卡门这种开朗奔放、无拘无束的性格也反映在他的教书育人上。他认为,师生之间没有贵贱之分,只是贡献和学历上的差别,而且教与学是相长的。在教学方法上,他主张采用简单直观的方式,略去次要细节,抓住本质,采用形象的比拟和直观的图解,并要根据学生的平均水平进行讲解。
    1939年,冯•卡门要求他的学生钱学森把两大命题作为他的博士论文的研究课题,从而建立崭新的“亚音速”空气动力学和“超音速”空气动力学。而其中一个命题就是著名的“卡门-钱公式”。这个公式是由冯•卡门提出命题,钱学森做出结果的。它是对亚声速气流中空气压缩性对翼型压强分布情况的计算,是“一种计算高速飞行着的飞机机翼表面压力分布情况”的科学公式。这个公式第一次发现了在可压缩的气流中,机翼在亚音速飞行时的压强和速度之间的定量关系。通俗地说来,就是要回答当飞机的飞行速度接近每秒为340米的音速时,空气的可压缩性对机翼和机身的升力的影响究竟有多大?“卡门-钱公式”回答了这个问题,准确的表达了这种量的关系,并且为实验所证明。

泰勒(Geoffrey Ingram Taylor,1886~1975年)

    英国力学家。1886年3月7日生于伦敦,1975年6月27日卒于剑桥。泰勒1905年进入剑桥大学三一学院学习,1907年通过第一部分学位考试(数学),1908年通过第二部分学位考试(物理)。毕业后在剑桥大学工作。他青年时爱好划船、滑翔、跳伞等活动,对其中不少涉及流体力学的问题深感兴趣。他曾于第一次世界大战期间入伍,在英国皇家飞机厂任气象员。1919年回到剑桥三一学院任讲师,在E卢瑟福领导的卡文迪什实验室工作,同年被选为皇家学会会员,1923年被任命为皇家学会两名研究教授之一,直到1951年退休时为止。1944年因科学工作成绩卓著被授予爵位。1945年参与美国曼哈顿工程的工作,参与在新墨西哥州进行的第一颗原子弹爆炸试验。泰勒长期在剑桥大学从事力学研究工作,其中有不少同国防科学有关,直到1972年4月因患中风失去工作能力为止。
    泰勒对力学的贡献是多方面的。在流体力学方面,他阐明了激波内部结构(1910年);对大气湍流和湍流扩散作了研究(1915年,1921年,1932年);得出了同轴两转动圆筒间流动的失稳条件(1923年),在研究原子弹爆炸中提出强爆炸的自模拟理论(1946年,1950年);指出了在液滴中起主要作用的是表面张力而不是粘性力(1959年)等。在固体力学方面,他对晶体中的位错理论(1934年),薄板穿孔中的塑性流动(1940年)和高速加载材料试验(1946年)也做出了贡献。
    泰勒科学工作的特点是擅长巧妙地把深刻的物理洞察力和高深的数学方法结合起来,并善于设计出简单而又完善的专门实验。1970年,他对流体力学中这种理论和实际相结合的方法作了总结性发言,后发表于1974年的《流体力学综述年刊》。泰勒自1909年到1974年间共发表科学论文200多篇, 编成《泰勒科学文集》, 共4卷,其中一卷为固体力学,三卷为流体力学。

朗道 (L.D. Landau,1908—1968年 )