庄逢甘:为我国空气动力学发展贡献一生(三)
三、勇攀高峰壮心不已

我国的改革开放,让我国科学技术和航天事业的迎来了新的春天。在这样的大好形势下,庄先生迎来了他科学研究工作的黄金时代。
1975年,在第一代弹头研制中,遇到了两大技术难题:一是远程导弹弹头防热问题;二是远程导弹弹头再入飞行稳定性问题。1975年9月10日,由钱学森挂帅,庄先生主持,集中组织了全国各有关工业部门、科学院、高校的空气动专家,进行了一场攻克远程导弹再入气动问题的大会战。钱学森在动员会上指出:弹头的气动防热是研制远程导弹的关键问题,解决这些问题要采用系统工程的办法办法来攻关。他称这次会战是一次空气动力学界的“淮海战役”,他又指出:“人生能有几会博?”号召大家要用拚博精神参加这次大会战。整个工程(代号为“910”),把两个关键技术分解成若干专题,并按其特点,按照上述解决气动问题的三大手段进行分解。整个工程项目下再设专题、课题。考虑到各单位的气动计算和风洞试验结果,可能会差异较大,因此,每个题目都起码有两个以上单位同时承担,尽可能用不同的方法进行研究,以确保结果的正确性。
经过一年多的共同努力,1977年2月,庄先生主持了第二次“910”会议。钱学森再次参加了会议,听取了一年来工作汇报。经过专家评议,一致认为两个关键技术已经基本突破。会议上虽然还提出了一些问题和需要深入开展的工作,但这些问题不会影响弹头进行模拟真实再入条件的低弹道飞行试验。最后确定关键技术问题是否真正解决,还必须由飞行试验结果来证实。
虽然飞行试验的成功证实了上述结论,但由于任务的扩展和弹头气动防热问题的复杂性,有关领导决定910工程仍将继续下去。1979年召开了第三次“910”会议。会议以第二代弹头为背景,通过了《1979至1985年弹头气动力学和气动热力学研究试验大纲》。在制定这份大纲时,采用了系统工程原理,将整个工程作为一个大系统,进行系统分析和系统论证。通过系统论证,明确了烧蚀防热是弹头再入问题的核心。它不仅关系到整个防热设计,而且影响到弹头的阻力、稳定性、粒子云侵蚀、滚动、机动再入、再入通信等各个方面。采用这种系统工程的方法,使得整个研究试验工作具有明确的整体目标和阶段目标,而各种手段和各个课题相互配套,以促进当前工作和长远工作的结合。
为了总结910工程的成果,1981年,他和黄志澄、董兴德等在《宇航学报》发表了《再入气动理论和实验的评述》一文。实践证明,910工程这种集中力量,应用系统工程的方法进行关键技术攻关的模式,是十分有利于合理安排人力和资源,提高研究试验工作的效率的。庄先生在载人航天工程飞船再入空气动力和防热的攻关中,也推广采用了类似910工程的攻关方法,同样取得了良好的效果。

庄先生对空气动力学发展的一项重要贡献,就是开拓了我国计算空气动力学的研究领域。早在20世纪60年代初,他就在五院空气动力研究所成立了计算方法和计算机的研究室,并集中了汪翼云、李松波、候天相等一批数学专业的人才进行了初期的探索研究。70年代后,他又动员流体力学专业的付德薰、纪楚群等人加入了Euler方程和N-S方程的数值求解的队伍,使计算空气动力学步入了快速发展阶段。他亲自主持了北京计算流体力学讨论班,倡导召开了全国计算空气动力学会议,并发表了多篇报告,对我国计算空气动力学的发展起到了指导作用。80年代,他在重要的国际学术会议上,以《中国计算流体动力学》为题,介绍了我国的研究成果。在这过程中,他参与和推广了张涵信院士发展的无波动、无自由参数耗散差分格式工作,在国内得到了广泛应用。庄先生还十分注重研究成果的软件化,使得计算空气动力学成为航空航天飞行器气动性能预测和评估的重要手段。
庄先生十分重视流场观察技术,特别是他和他和学生们发展的粒子图像测速(PIV)技术,取得了许多成果。
20世纪80年代末期,他先后主持了两个国家自然科学基金重大项目。他将有关研究的初期成果以《涡控制技术》为题,在第十八届国际航空科学大会(ICAS)上作专题邀请报告,荣获大会颁发的古根海姆奖。进入21世纪以后,庄先生仍然参加指导一些重大基础研究项目。特别是他在晚年再次致力于解决湍流这个“世纪难题”。钱学森在1992年2月17日给庄逢甘的信中曾鼓励他对湍流进行更深入研究:
我说的是:从流体湍流得到的启示,要研究一切非线性偏微分方程解出混沌的可能性。可能会有一个类似流体力学的Re数的参数。氢原子在均匀磁场的Schrdinger方程一定有一个与电子云能量有关的参数,一旦越过这个参数就发生混沌。我不知道同志们是否已解决这样的问题。
这是试图从科学整体上考虑问题,非线性科学的一个大问题就是混沌。
2005年,庄先生说:“湍流是我国航空航天的“卡脖子”问题,我退下了,就要专门做一件事,推动湍流研究!”正当他根据钱学森的“开放的复杂巨系统”理论对湍流机理有新的认识时,他却与世长辞了。这成为他终身的遗憾。
庄先生一生中培育了一大批年青的空气动力学专家,对他们的成长付出了很多心血,这些专家如张涵信院士、崔尔杰院士、邓小刚院士等,更多的是战斗在空气动力学战线上许多非院士的专家,还包括他的女儿。庄先生曾担任过中国航天科技集团科技委主任、中国科协副主席、中国力学学会理事长、中国空气动力学学会理事长、中国地方遥感学会理事长、《宇航学报》主编、《空气动力学学报》主编等。
一 
左起:张涵信院士、韩志华教授、庄先生、崔尔杰院士、作者
在今天我们缅怀庄先生的时候,我们就是要继承和发扬庄先生留给我们的精神遗产:
1.强烈的国家使命感
庄先生响应国家的号召从美国求学归来,积极投身于国家的“两弹一星”事业。在我国空气动力学事业发展壮大过程中,又面临许多国家利益与单位利益之间的矛盾问题。对此,庄先生始终以国家利益为重,做好团结协调工作,为我国空气动力学事业的全面发展而竭尽全力。直到他临终时,他仍念念不忘我国空气动力学发展,并热切盼望各方力量能够团结合作。据庄先生夫人戴淑芬的回忆,庄先生在重病中,多次大喊:“团结起来!”。在他弥留之际,他说:“感谢党,感谢群众,工作是大家干的,我只是牵了个头,我们要从中国制造到中国创新,要成为世界第一。”这就是他留给我国空气动力学界的最后遗言。
2.对名利的淡定
庄先生在回顾自己的人生经历时,常说这样一句话:“人要活得简单些。”在我看来,活得简单是人生的一种很崇高的境界。庄先生认为为了实现自己对科学研究的追求,生活简单,名利淡化,恩怨不去计较,只有这样,才能集中自己的全部精力到研究工作中去。他没有得到“两弹一星”元勋的称号。在气动中心工作的许多学生和晚辈,其行政级别也都比他高,但他对这些却从不介意。
3.对专业的精益求精
庄先生一生热爱自己选择的空气动力学专业,到晚年仍孜孜不倦的刻苦钻研,乐此不疲。他是我国少数几个在85岁高龄仍带博士后的院士之一。有一次,我在办公室看到他仍在钻研英文的空气动力学资料,我就问他:“您身处航天科技的领导岗位,为什么仍要如此钻研这些空气动力学问题?”他的回答是:“到我完全老了,我还有一个可以玩玩的地方。”可见,他对空气动力学的热爱,已经渗透到他的血液中了。庄先生就是这样一位踏踏实实为空气动力学贡献一生的科学家。
庄先生的成就来自他的刻苦学习。在改革开放后,庄先生曾参加和组织了许多国际学术交流活动。在这些场合,我们都能听到庄先生一口流利的美式英语。谁都知道庄先生在美国留学,但鲜有人知的是,庄先生的英语也是经过刻苦学习练出来的。庄飞回忆说:“文革后期,电台广播英语,父亲从初级班学到中级班,然后再到高级班,坚持好多年,他的刻苦自学,给子女留下的印象很深。”
4.对不同意见的包容
庄先生的平易近人众所周知,庄先生在学术上的民主作风更是有口皆碑。我是一个生性爽直而有些偏执的人,经常会在在庄先生面前提出许多学术上和管理上的不同意见,但庄先生从不责备我,给了我其它人难于做到的宽容。记得在1982年在福州召开的一次学术会议时,我和庄先生争论一个问题,从晚上十时一直争论到第二天凌晨两点。第二天,有人问庄先生老黄为什么要和您争论,庄先生回答说:“老黄是忠臣”,一笑而过。
庄先生永远离我们而远去了,但他的音容笑貌,他的人格魅力,他的钻研精神,却永远活在我们的心里!
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