冯·卡门的人生经历是怎样的?

1881 5月11日,冯·卡门出生在匈牙利。孩提时代,冯·卡门就展示了他的才华。6岁就能心算五六位数的乘法,9岁进入明达中学。17岁时,冯·卡门以中学优等生的身份进入英国皇家约瑟夫理工大学。一次偶然的机会,他发现一台发动机在一定转速下运转时会震动,发出很大的噪音。经过观察和研究,他很快将这一现象提炼为数学表达式,并推导出解决方法,得到了力学教授彭几的高度赞扬。

大学毕业后,冯·卡门在军队服役一年,然后成为彭几教授的助手。在此期间,他对当时著名的问题“欧拉压杆”进行了细化。25岁获得匈牙利科学院奖学金,前往世界科学圣地哥廷根,师从哥廷根大学路德维希·普朗特。在普朗特的指导下,冯·卡门对非弹性杆的弯曲现象进行了一系列的研究。1908年获得博士学位。之后去巴黎考察。不久,普朗特写信请他去哥廷根大学做助理。他愉快地接受了邀请,开始了他的航空科学家生涯。

当时,普朗特正在从事流体边界层分离的研究。冯·卡门到哥廷根大学后,对这一现象非常重视。证明了圆柱后流体形成的两排相交涡是稳定的。他就此写了两篇出色的论文。因为有人把这种现象称为“卡门涡街”。这一发现成为流体力学的重要发现。

在哥廷根呆了四年后,冯·卡门回到匈牙利,成为一所采矿学院的教授。不久,他来到了亚琛理工学院。一战后,他在匈牙利苏联和教育部工作了一段时间,然后在亚琛理工学院当了10年的教授。1912—1929,曾任亚琛航空学院院长。

冯·卡门的人气飙升。从1922到1926,他主持了三次国际应用力学会议。在此期间,通过他的努力,至今仍被称为流体力学最大难题的“湍流”问题取得了第一次重大进展。在1922的会议上,冯·卡门首次提出了“湍流”的概念,并初步阐述了其理论基础。在1924的会议上,普朗特将气体分子运动论的观点转移到这个问题上,冯·卡门从更一般的角度对普朗特的研究进行了深入的探讨,提出了新的理论概念。在1926的大会上,冯·卡门做了一个题为《湍流中的力学相似》的报告,非常成功。

1926年,加州理工学院决定将原有的航空团队扩充为航空研究生院,并建设实验室(简称GALCIT)。1929年,有犹太血统的冯·卡门去了美国,成为GALCIT的董事。两年后,美国航空学院成立。

从1930到1942,冯·卡门在流体力学、湍流理论、超音速飞行、工程数学、飞机结构和土壤风蚀等方面做出了巨大贡献。他在流体力学方面的出版物几乎主导了整个流体力学领域,因此GALCIT成为国际流体力学的研究中心。他在五大洲为GALCIT培训学生。

1936年,在科学界普遍对火箭推进技术表示怀疑的时候,冯·卡门支持他的学生研究这个课题。1940年,他和马利纳研制了飞机起飞助推火箭的样机。这种火箭也是美国北极星、民兵和海神远程导弹上固体火箭的原型。

1936年,冯·卡门成为美国公民。1941年与中国机械师钱学森合作,解决了圆柱薄壳结构在轴向压力下的大挠度失稳问题。到1944,他在固体和液体起飞助推火箭、火箭发动机飞行器、自然点火液体推进剂等火箭技术领域取得了许多重大成果。

1944年6月,冯·卡门接到阿诺德将军的电话,要他去机场商谈。会议内容是制定美国空军未来20到50年的发展规划。冯·卡门欣然接受,并很快组织了一个由36名专家组成的科学顾问团。

二战结束前夕,阿诺德将军授予冯·卡门“少将”军衔,并让他带领一批专家赴德接受工作。冯·卡门等人来到隐藏在不伦瑞克附近一片松林中的德国空军秘密研究所,审问了近千名研究人员,查看了研究设备,分析了300多万份重1500多吨的研究报告。接着,从德国佩内门德的V-2火箭基地逃到慕尼黑的400名技术人员被审问。

1945 65438+2月,冯·卡门向美国当局提交了一份题为《迈向新水平》的报告。该报告被誉为“美国空军的蓝图”,对美国空军的建设产生了非常深远的影响。冯·卡门成为美国空军的首席智囊团。

1949年4月,北约成立。冯·卡门想利用北约建立一个国际合作的实验工厂,这个想法被最高当局采纳。接着,他成立顾问团发展国际航空研究,并在比利时成立空气动力学训练中心,后改名为“冯·卡门中心”。20世纪50年代,冯·卡门主持了在巴黎和哥本哈根举行的两次国际航空会议,并创建了国际宇航联合会。

冯·卡门对中国的航空工业也有帮助。1929年,他来到中国,建议在清华大学开设航空课程。1931年,他把养子沃尔登多夫送到中国,担任清华大学航空系的科学顾问。1938年6月,他再次来到中国,在南昌观看了即将竣工的大型风洞。在加州理工学院期间,冯·卡门培养了一批杰出的中国科学家,包括钱学森、郭永怀、钱伟长等。

1963 2月18日,美国授予冯·卡门第一枚“国家科学勋章”。两个月后,冯·卡门去世,享年82岁。

冯·卡门是现代航空大师,也是美国空军的首席智囊。他的智慧和阿诺德将军的勇气的结合在美国空军的建设中发挥了非常重要的作用。