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林同骥传略
    时间:2015-10-26     点击率:20933

一往情深,潜心科学,报效祖国

——记林同骥先生

 

简介:林同骥(Lin TongjiTung-Chi Lin1918.12.12-1993.) 男,汉族,流体力学家。籍贯福建福州, 出生地北京。1942年获中央大学航空工程系学士学位。1948年获英国伦敦大学航空工程博士学位。1955年秋回国,在中国科学院力学研究所任副研究员、研究员及研究室主任。1970--1978年先后在第七机械工业部207所和701所任研究员、副所长。1978年回中国科学院力学研究所任研究员,1978-1982年任力学所副所长。1980年当选为中国科学院学部委员(院士),1982年任数理学部常务委员。从1964年起,先后当选为第三届全国人大代表,第五、六、七届全国政协委员,中国力学学会副理事长兼秘书长,《力学学报》副主编、主编,中国空气动力学会副主任委员,国际理论和应用力学联合会(IUTAM)理事、大会委员会委员,亚洲流体力学学会副主席等职。在弹性力学研究中获得了不同厚度和不同弯度的翼型截面柱体圣·维南扭转和弯曲问题的精确解析解。对稀薄气体中在滑移流领域利用皮托管测量总压以及考察Burnnet方程中高阶项作用的实验研究提供了理论依据。主持设计建造了我国第一座暂冲式超声速风洞和气源系统并得到了第一个 超声速流场,因此获全国先进工作者称号并出席了全国群英会。在流体力学研究中,对于中远程导弹气动力、气动热问题、跨声速流场分析以及不可压缩振荡流等进行了深入探索,取得一系列重要成果。为我国航天事业和海洋工程的发展做出了贡献,并先后获国家自然科学特等奖1项、国家发明四等奖1项、国防科委科技进步二等奖1项以及中国科学院奖4项。此外,多次参加制定学科规划、确定重大科技项目、建立健全学位制度等工作,还积极组织国内外学术交流活动,为推动我国力学学科的发展奉献了毕生精力。1993年于美国病逝,享年75岁。

林同骥传略

一、坎坷人生,潜心科学,报效祖国

林同骥于19181212在北平出生,祖籍福建省福州。祖父林皋农是清朝进士。父亲林鼎章是清朝最后一届举人,民国以后攻读法律,毕业于京师大学堂法律科,曾任北京大理院庭长和南京最高法院庭长。父亲林鼎章和母亲郭丰诒共有11个子女,林同骥排行第七。勤俭好学的家风,和谐愉悦的氛围,使得日后林家人才辈出,林同骥是其中之一。

1932年夏,林同骥在北平汇文中学开始了中学生活,1933年转读于南京金陵中学,1938年毕业于四川重庆沙坪坝南开中学。1942年,毕业于中央大学航空工程系后,他到四川南川第二飞机制造厂从事发动机的修理和检验工作并跟随试飞。那时,其叔兄林同骅正在厂里指挥制造双发动机运输机。第一次飞机试飞时,林同骅问在场的几位检验员:“谁愿意上?” 林同骥自告奋勇,大声说:“我愿意上。”林同骅笑着对飞行员说:“你该放心了,万一飞机出事,你李家要死一个人,我们林家要死两个人,你去见阎罗王也有我们相陪呢。”于是,三人一起上了飞机,飞行员细心驾驶,中国第一架双发动机的C-0101号运输机试飞成功。

1 中国第一架自己设计并试飞成功的飞机及林同骥在照片背面的说明 

1945年,林同骥考取公费名额留学英国,先在英国Bristol飞机制造厂做实习工程师,并于1946年进入伦敦大学航空工程系研究生院学习,1948年取得航空工程博士学位。19487月林同骥转赴美国,先在华盛顿大学做博士后,后到加州大学作研究员,从事稀薄气体的研究和教学工作。1953年,他受聘为布朗大学应用数学系研究员,从事流体力学和弹性力学方面的研究。1954,林同骥与在加州大学(柏克利)获得化学博士学位之后前往布朗大学工作的张斌女士结婚。19557月,林同骥怀着爱国之情,偕同夫人张斌,怀抱尚未满月的女儿,远涉重洋,途径日本,毅然回国。

2 林同骥在美国西雅图

1955年秋,经历了一个月的航程,林同骥回到了北京,进入中国科学院数学研究所的力学研究室工作。不久,他以极大的热情投入了钱学森和郭永怀领导下的中国科学院力学研究所的创建工作,先后担任了流体力学组组长、“上天”设计院(即1001设计院)风洞部部长和十一室主任等职。1958年中国科学技术大学成立,他协助钱学森主持近代力学系高速空气动力学专业的组建工作,构建了一个全新的专业教育体系。1959年,作为向国庆十周年献礼项目,林同骥主持设计建造的我国第一座暂冲式超声速风洞试车成功,为此他获得了全国先进工作者的光荣称号并出席了当年召开的全国群英会。他所领导的研究室也被评为共青团中央的先进集体。随后,林同骥作为十一室主任,一直从事航天飞行器空气动力学预研的科学探索和学术组织领导工作。

3 十一室被评为先进集体后在力学所大楼前合影 

1966年“文化大革命”开始后,林同骥的夫人张斌因莫须有的罪名身陷囹圄,在必须负担三个幼小儿女的生活和教育的艰难条件下,他依然承担了人造卫星回收方案的研究工作。后来他本人也受到粗暴对待,被派去烧力学研究所的取暖锅炉,但他仍以积极向上的态度坚持学术问题的思考和研究,甚至在烧锅炉的时候,还仔细观测、天天记录煤耗、送风量和时间、水温、烟的颜色等,总结出一套烧好锅炉、节约煤炭的方法。在此期间,他完成了射流理论、小曲率半径喷管跨声速理论研究等工作。1975年,林同骥投入到我国第一代洲际导弹的防热研究,相关工作分别获得了全国科学大会奖、国防科委二等奖和国家发明四等奖。1984年他还获得中华人民共和国国防科学技术工业委员会颁发的献身国防科技事业荣誉证章。从上世纪70年代末开始,林同骥在分析了力学发展的新趋势后认为:流体力学除了结合航空航天技术外,应积极开展新兴的分支学科研究,他亲力亲为积极推动海洋工程力学研究,主持了若干海洋工程力学重大项目,并亲自带领课题组同志从事海洋工程流体力学研究中一个基础核心课题(即振荡流动和旋涡运动)的研究。

20世纪70年代中期起,林同骥还在国内外承担了许多力学学科组织方面的领导工作:1974-1978年,任第七机械工业部七零一所副所长;1979-1984年,任中国科学院力学研究所副所长;1979-1990年,任《力学学报》副主编、主编;1980年起,任中国力学学会副秘书长和国际理论与应用力学联合会(IUTAM)理事(1982-1990年间为IUTAM大会委员会的成员);1982-1986年,任中国力学学会副理事长兼秘书长;1983-1991年,任亚洲流体力学学会副主席;1984年,任中国航空学会理事;1986年,任国际学术杂志《Fluid Dynamics Research》编委。此外,他还担任过国家科学技术委员会理论与应用力学学科组及国务院第一、第二届学位委员会理学学科评议组成员。

198011月,林同骥当选为中国科学院数学物理学部委员(院士),1982年被选为常务委员。从1964年起,他还先后当选为第三届全国人大代表,第五、六、七届全国政协委员。

1993729,林同骥因病逝世于美国,享年75岁。林同骥将毕生献给力学科研事业,他始终认为在治学中“对科学的热爱、献身和勤奋是最重要的,科学上的成就与所花的精力和时间成正比”。几十年来,尽管个人生活道路几经坎坷,林同骥始终一往情深,潜心科学研究,以实事求是、谦虚谨慎、严于律己、平易近人等高尚品德给所有与他交往过的人们留下了极为深刻的印象,成为后人的楷模。

二、弹性力学和稀薄气体理论研究颇多建树

20世纪40年代中期,航空进入喷气飞机时代。为了提高推进效率,压缩机、涡轮和螺旋浆都采用复杂的翼型截面设计。以此为背景,林同骥研究了翼型截面柱体的圣·维南(St. Venant)扭转和弯曲问题。他利用复变函数,给出双曲翼型内域的保角变换,构造了有效的周线积分,提出了翼型截面内奇点的消除方法,从而获得不同厚度和不同弯度的翼型截面柱体圣·维南扭转和弯曲问题的精确解析解。根据航空器薄壳结构及其在高速飞行条件下产生高频振动的现象,林同骥研究了圆柱壳的轴对称型振动,提出并解决了高频振动下壳壁截面的转动惯量和横向剪切的双重效应影响问题。林同骥在弹性力学方面的研究工作,无论是从方法上还是从结果上讲,在当时都具有独创性。

20世纪50年代初,稀薄气体高速流动的研究起步不久,许多基本问题需要从理论和实验上进行探讨。1951年,林同骥和他的合作者就发表了关于滑流领域中粘性流体在驻点附近流动特性的研究结果,利用他们发现的滑流解和无滑流解的一阶导数成正比的关系,得到了滑移效应对驻点总压的影响,指出稀薄气体的作用是增大了粘性对总压的修正。这为在滑流领域利用皮托管测量总压提供了理论依据。这一成果被收录在《气体动力学与燃烧中的物理测量》中,这部专著是著名的《高速气体动力学与喷气技术》丛书的第9卷,由冯·卡门等人主编。林同骥是最早利用Burnett方程求解滑流领域问题的学者之一,他采用Boltzmann方程的二阶近似Burnett方程和高阶滑移边界条件,分别研究了稀薄气体在两个平板和两个同心圆柱间的高速流动,给出了高速流动下气体粘性系数和热传导系数随温度变化时的滑流流场解,分析了壁面温度比、流场平均马赫数、粘性系数、气体稀薄参数、普朗特数、比热比、供应系数和麦克斯威尔反射系数等八个参数对壁面压力、摩擦阻力和两壁间热传导的影响。这些结果为验证比Navier-Stokes方程更高阶的方程(Burnett方程)中高阶项作用的实验研究提供了理论依据。林同骥对稀薄气体动力学的早期发展做出了重要贡献。

三、促进我国气体动力学的发展

1956年担任力学所流体力学组的组长开始,林同骥为促进我国气体动力学的发展贡献了毕生精力。20世纪50年代中期,在国内科学技术还很落后的条件下,他主持设计建造了我国第一座暂冲式超声速风洞和气源系统,得到了第一个超声速流场。这种用压缩空气驱动的超声速风洞在国内是首创的,其气源系统由4台空气压缩机、310.5直径球形储气罐和相应附属设备组成。从风洞设计、加工、建造直到调试、测量,他都一一参与实干,并在上海的加工工厂、北京的施工现场和年轻人一起加班加点、同吃同住。这一设备后来所提供的大量实验数据、方法与经验,为我国航空、航天以及兵器工业开创时期的设计与研制工作做出了重要贡献。

以风洞设计等应用为背景,林同骥在理想不可压缩流体内流的研究方面取得了许多成果:提出在速度面上采用扇形边界的观点,利用保角变换和椭圆积分,得到了在保证进出口流速均匀、壁面不出现逆压梯度和压力突变条件下,收缩快且长度短的二维收缩段壁面型线的设计方法;对于叶轮机械内流问题,给出了可调整叶栅稠度、栅角、叶片进口角和出口角等4个参数的不可压缩流体绕流曲线叶栅的精确解;利用速度图法在速度面上采用尾部分歧并前后相错的厚翼型,给出了不可压缩无粘流体二维拉伐尔喷管流动的精确解,在应用于拉伐尔喷管型线设计时收缩比和扩张比可任意选择且喉部壁面曲率半径可在大范围内选择。

20世纪60年代后期,跨声速流动的研究迅速发展。林同骥仔细分析了跨声速流动的物理特性,指出在相应的不可压缩流线和等势线的曲线坐标系内,流场中任意点上可压缩流动的流线与相应的不可压缩流动流线之间的夹角很小,因此可将高度非线性的无粘跨声速流动基本方程大大简化。基于这一思想,获得了无粘跨声速内外流动问题的一系列成果。1980年,林同骥出席第一届亚洲流体力学会议时,其研究论文“无粘跨声速流场分析”被选为特邀报告。为了实现跨声速流动的实验模拟,林同骥又指导设计、建设了与跨声速风洞相比具有无支撑干扰、小洞壁效应等优点的弹道靶实验设备,获得了来流马赫数M非常接近1时的跨声速流场结构,发现了马赫数略大于1时流场激波的多波系现象,并先后开展了M1附近钝体和细长体的脱体激波、分离激波和尾流激波与激波之间的相互干扰研究,以及有攻角下诱导激波引起跨声速飞行器的流动稳定性问题等方面的理论与实验研究。

四、为我国第一代洲际导弹研制成功作贡献

1961518,钱学森主持召开力学所和国防部五院的协商会议,明确了两个单位的分工,即力学研究所十一室负责有关中远程导弹研制的空气动力预研工作,而五院空气动力研究所主要是为当前型号服务。林同骥领导十一室承担了“导弹空气动力学问题研究”课题(代号102任务),为我国中程导弹的研制成功提供了重要科学依据。

1974,原力学研究所十一室建制划归到七机部空气动力研究所。当时,远程导弹型号研制中由于再入大气层时的严酷气动加热环境,在飞行器端头表面形成了纵向沟槽,防热材料被烧穿,导致飞行试验失败。吴承康提出了利用现有火箭发动机喷流进行烧蚀防热试验的技术途径,所里组织了以十一室为主的小分队,和上海机电二局的有关单位组成了联合试验组,承担再入飞行器的一线试验任务。林同骥参加了该攻关项目的领导工作。

4 烧蚀小分队合影

1975年到19765月,历时近两年时间,在十分困难的工作和生活条件下,小分队共进行了两个阶段18次较大规模的试验,最终确定了首选的端头防热材料。但是试验中发现的新现象又给研究工作提出了新问题:模型发生了掉头的现象,为什么?林同骥和小分队成员们反复讨论后提出:可能是两种材料热应力不同,加之用螺纹连接引起应力集中,在实验过程中因为有气流的作用,端头帽被压在端头体上,但发动机一旦停车,端头便会掉了下来。于是,他进行了连接件的受力估算。小分队据此对型号结构设计提出了改进端头帽和端头体的连接方式、预留间隙和预置薄弱环节等建议。产品经设计改进后,进行了全尺寸模型的烧蚀试验,试验结果安全可靠,但由于试验件的烧蚀量不大,曾引起个别参试人员对试验环境及试验有效性的疑虑。林同骥通过分析计算指明:试验结果是有效的,产品是可靠的。1977年秋,弹头将要进行上天飞行试验考核了,在试验队即将出发前,林同骥通过李廷林打电话告诉上海机电二局马国荣同志:请大家放心,试验会成功。上天飞行试验的成功,1980年中国远程火箭飞跃9000公里,成功地射向太平洋预定海域,攻克了一大技术关键。

回国后的数十年间,林同骥对我国的航空和航天事业做出了重要贡献。

五、积极推动海洋工程力学研究

1983年,在中国科学院数理学部全体委员会议上,林同骥与钱学森、钱伟长、庄逢甘等著名科学家一起,向国家提出了开发海洋的重大建议。考虑到我国海洋资源开发的长远需要,从20世纪80年代初开始,林同骥亲自组织队伍投入了海洋工程力学的研究。他在力学所创建了应用流体力学研究室并联合所内外相关研究力量,以海洋油气资源开发为背景,完成了国家科委“六五”攻关项目工程力学中若干重要问题研究和“七五”国家自然科学基金重大项目海洋工程中的力学问题。在他的主持下,研究了各种海洋工程结构及其地基在海浪、海流、海冰、地震、风等耦合作用下的载荷及其响应,分析了海洋工程结构失效直至破坏的原因和机理,为经济安全地设计建造海洋平台和有效地进行油气生产提供了科学依据,同时推进了海洋工程力学这一新兴力学分支学科在我国的建立和发展。

5 林同骥和李战华在U型管前 

在主持重大科研项目的同时,林同骥主要从事以波浪和旋涡为主要特征的海洋工程流体力学研究,他提出要研究单柱和多柱的绕流流场,研究圆柱的流动分离和涡激振动,研究海底管线的泥沙淘蚀,并强调要发展流场显示方法。对于实验研究,当时有人感到费时、费钱又不易出文章、出成果,所以不愿从事实验工作。林同骥则常常说:“实验工作是科学研究的重要手段,尤其像海洋工程中许多复杂流动问题的研究,实验尤其重要。首先通过实验搞清复杂物理现象。” 他身体力行,在经费短缺的情况下,领导课题组建造了一个优质的U型振荡水槽。他精心考虑了弯段的设计问题,在速度面上采取小逆压梯度的构思,开展了矩形截面直管和弯段振荡流动的分析计算,给出了长度短、进出口截面流场均匀的弯管段型线设计方法,水槽建成后激光测速结果表明了设计完全成功。林同骥领导的课题组的主要研究工作包括:主持设计、建造了我国第一座U型振荡水槽,其中采用抽吸式空气活塞激振,获得了很好的试验段流场品质;通过解析求解纳维尔-斯托克斯方程,给出了矩形截面直管中层流振荡流动解,揭示了流动的速度分布随振荡流动的雷诺数变化由低频高粘性类型向高频低粘性边界层型演化的特性;研究了弯曲渠道型线设计以及弯曲渠道的振荡流动和二次流;开展了不同Kc数下柱体振荡绕流的理论分析和实验研究。他在海洋工程的流体力学领域里,着重研究振荡流中粘性旋涡的形成、演变、相互作用和流动图谱转换等问题。这些研究成果不仅可以为海洋结构载荷设计提供理论基础,而且揭示了流体力学研究极为关注的若干基本流动现象。

六、创建高速空气动力学的专业教学体系

中国科学技术大学是1958年由中国科学院在“全院办校,所系结合”方针的指引下创建的一所新型大学。林同骥时为力学研究所十一室主任,被聘为高速空气动力学教研室主任,全面负责专业课程设置、教材编写、教员聘任以及学生毕业论文的安排等事宜。对于专业基础课和专业课,除亲自讲《高超声速空气动力学》外,聘请了最好的专教授为学生讲课,例如,郭永怀讲《边界层理论》,卞荫贵讲《理想气体动力学》和《高速气流传热》。而《实验空气动力学》这门课,他直接找到在二组做实验工作的罗明辉并鼓励说,“我认为你能行,有什么困难问题,我可以帮你”,随后非常认真仔细地修改罗明辉编好的讲义,那怕是一些细节都不放过。结果,罗明辉连续给中国科大力学系一专业讲了三个年级的实验课。此外,他还组织研究室一批青年骨干承担全部专题课的筹划,包括《稀薄气体动力学》等。在林同骥的领导下,极短的时间内共编写各种教材讲义11种,建立起我国第一个培养高速空气动力学人才的专业教学体系和与之相应的一套特色教材。林同骥在安排学生毕业论文时,选题都是从当时的研究课题中分解出来的,直接把学生带进了高速空气动力学科学领域的前沿。当时人们将这种培养方式比喻为“旗杆”式模式(基础+尖端)。

林同骥讲授《高超声速空气动力学》课程时,在讲义中包含了自己工作中的最新成果,如高温空气动力学、热力学特性分析计算、化学反应平衡态的成分计算方法等,此外还特意编写了一本学习提纲发给每一个学生。授课时,先由助教将提纲写在黑板上或漆布上,然后把所要阐明的问题的背景、要点、重点和难点,提纲挈领地一一娓娓道来。他在课堂上,思维缜密、言简意赅,给同学们留下深刻印象,这种授课方式使学生们终生受益。在教学的同时,林同骥极为重视对青年教师的培养和指导,在《高超声速空气动力学》讲义的编写和修改中,他几乎是逐字逐句地与助教凌国灿商量如何修改,传授了一种严谨的科学思维和踏实的研究精神。同时,林同骥还为青年助教提供参与学术交流的机会来接触与了解科研发展。例如,他鼓励凌国灿参加当时郭永怀主持的“高超声速流动讨论班”并要求作相关的专题报告,以此来提高在教学岗位上的青年人的科研素质和专业水平。“文革”期间,科大的师资队伍受到极大的破坏。为了帮助培养青年教师,1979年林同骥接受科大年轻教师尹协远在自己的身边学习和工作了大半年时间,让他与凌国灿合作从事旋涡分离流的课题,当研究工作取得进展后,又及时推荐他们参加第一次亚洲流体力学国际学术会议。林同骥对科大青年教师编写新教材一直给予倾心的支持,如《流体力学》、《气体动力学》等书出版以后不仅亲笔写信鼓励而且提出了改进建议。

作为一位教育家,林同骥对中国科学技术大学近代力学系高速空气动力学专业的建立和发展做出了历史性贡献。

七、爱国敬业,公而忘私,堪称楷模

林同骥属于解放后第一批归来的“海归”,他放弃在美国的优越条件,冲破重重阻力回到祖国,就是为了参加社会主义建设。他曾说:南京解放前夕,解放军炮轰停留在长江中的“紫石英号”炮舰,在旅美留学生中引起强烈反响,使我认识到中国共产党是真正为国为民做事的。他们夫妇回国后,周恩来总理曾在人民大会堂会见科学家,当时张斌代表全国科技、卫生、教育系统向周总理敬酒。周总理得知她生孩子未满月就长途旅行返国而得了妇科病,还作了专门指示,安排了林巧稚大夫为其医治。林同骥感受到祖国和人民的关怀,爱祖国、爱事业,毕其一生而彰显。

“文革”期间,力学研究所许多课题组被解散、不少业务骨干被调离,处在极其困难的境况中。林同骥当时深陷困厄,夫人张斌还在狱中且有三个幼小的孩子孱弱相依,但他仍十分严肃地对在革委会业务组工作的石光漪提出:“力学研究所建起多么不容易,人才失散了,这个所就要摘牌子了。你应该想办法向上反映这种情况,让中国科学院拿出明确意见来,力学研究所总是要办下去的嘛。”

6 “文革”后林同骥全家合影

上世纪70年代中期,为了解决战略导弹防热问题,研究所组织攻关。那时张斌出狱不久身体很差,而且子女仍需要照顾,林同骥本人已经开始的跨声速研究也正在进行中。但当他了解型号任务的需求后,不仅自己积极参与,还在组内找人个别交谈,动员大家承担烧蚀课题的任务。烧蚀试验场位于上海的远郊区和浙江的山沟里,工作和生活条件很差,林同骥先生已年近60岁了,胃也不太好,但始终同大家吃在一起、住在一起、工作在一起,还常常同小分队的年轻人一起挤在大卡车里长途颠簸。特别是1976年京津唐地区地震十分严重,在家属居于屋外的情况下,他仍然同大家一起按时来到上海,全心意地参加试验。通过两轮试验,防热材料选择做出了结果,并发现热结构设计有问题。后者是否纳入联合烧蚀试验组的研究范畴,在小分队领导层产生了不同意见。一种意见认为,从学科上说,热应力破坏属固体力学范畴,不是烧蚀试验研究内容;从分工上说,结构设计是上海单方面的工作,不是联合试验组的任务。林同骥明确表示:“我们承担的是国家任务,不论是上海的,还是北京的,都是国家的。应该以国家利益为重,继续做好。”他还说:“学科是人分的,工程问题本身不分科,流体力学、固体力学都是力学,我们搞力学研究的都可以做”。于是“以国家利益为重”成为小分队的共识,大家以饱满的热情,投入了新的战斗,开创了我国飞行器热结构试验的先河。

晚年赴美后,林同骥依旧关心国内科研的进展,支持所里同事的工作。刘大有在撰写《二相流体动力学》书稿时,逐章复印邮寄给他过目,他不顾年事已高、视力下降的情况,甚至利用旅途时间来审阅稿件,有不同的看法时还通过信件进行讨论。他仔细阅读了这部60万字的专著,提出了不少具体意见和建议,指出了不少错误,还专门列了一个勘误表,最后又欣然提笔写了序言,可是最终未能看到此书的面世。林同骥本来打算每年回国一次,由于患了眼底黄斑病变,回国的愿望未能实现,但他经常来信鼓励大家:“我已失去工作能力,这也是自然发展的规律……希望一些主要科研工作能继续下去”。在眼睛患病时,他还请家人将浦群寄去的论文文稿读给他听,并亲自动笔回信(尽管有些字迹已经错开在两三行之中),一一指出文稿中需要修改之处。有时他还到麻省理工学院图书馆,专门为国内的研究生查资料,复印后寄回国内,连女儿都开玩笑说:还是在中国当研究生好,教授连学生的参考资料都管印好。

八、治学严谨,学风正派,坚持理论与实际相结合

林同骥看事业重如山,视名利淡如水。他常说:工作成绩是踏踏实实干出来的,不是争来的”。在学术上,别人求教于他的事,他都热忱帮助,凡是请他挂名的事,他都婉言谢绝。他始终坚持以主要精力从事科研第一线工作。他治学严谨,学风正派,注重理论联系实际,常对青年学子说:实际需要的问题应先做,只有深入实际才能发现新现象,提出新问题,才能检验研究的正确性。 在解决工程实际问题的同时,他十分重视从中提炼更具普遍意义的力学研究课题。例如,烧蚀图像的研究是由再入飞行器防热和气动性能需要而提出的。针对这一复杂现象,他采取了提出问题、了解问题和预估问题穿插进行的方法开展了相关研究。从复现烧蚀图像入手,通过地面模拟实验、陨石表面烧蚀图像考察以及再入飞行器回收残骸分析,广泛收集第一手资料。1976年吉林降落罕见的陨石雨,林同骥在考察时,曾在一块大陨石前看了好几天,从而发现了凹坑、熔楔等重要的新的烧蚀图像,还揭示了熔楔、花纹等图像的表面流纹细节。在此基础上,通过进一步开展系统的模型试验,他给出了烧蚀图像的分类、各类图像的主要形成步骤,并发现了边界层雷诺数对各类图像出现的控制作用。在发现和认识熔楔在球头表面的有序分布、熔楔所具有的特定表面形态、熔楔与边界层转捩的联系,以及菱形花纹内部流纹细节的基础上,他提出了形成烧蚀图像的流动模型。在上海做烧蚀试验时,林同骥每次都要对试验件仔仔细细地观察,认认真真地研究,并做下详尽的书面记录。试验结束返回招待所后,别人都休整了,他还在思考问题、整理结果,他把实验的流动状态、模型的烧蚀外形变化、包括模型支架用的防热块烧蚀情况,都一一画在方格纸上……,从不放过任何异常的现象。有一次试件烧蚀后,出现了明显的菱形花纹,他看到后兴奋万分,拿着试验件笑着说:这与吉林落下的陨石花纹真相似,我从未看到过这样的花纹。然后,通过认真的分析,他对产生花纹的必要条件、实弹飞行时花纹出现的可能性与安全可靠性等问题都提出了中肯的意见。1980年,《洲际导弹防热的某些问题研究》获国防科委科技进步二等奖。1981年,《吉林陨石雨烧蚀图像的研究》作为吉林陨石雨研究的一部分,获国家自然科学特等奖。类似地,根据大飞机跨声速巡航的发展趋势,林同骥选择研究马赫数趋近于1的跨声速内外流动,为了解决喉部曲率半径、收缩角和扩张角可任意选取的喷管型线问题,他整整用了八本练习本反复推导演算,用方格纸画了许多曲线,在速度面上找到裂缝错尾双曲型的翼面,从而得到了便于应用的喉部型线设计方法。又如,林同骥开始从事海洋流体力学研究亦是依据国家开发海洋的需要,他带领课题组设计建造了我国第一座U型振荡水槽,并深入开展了小振幅振荡流动的研究。他希望通过振动致流,解剖一个旋涡,认识旋涡的形成、发展和相互作用的过程。和以往一样,每有结果他都在方格纸上整理成图谱,还把一些思路整理成英文手稿,编成系列。他常对助手们说:写的过程是不断分析、认识和提高的过程。

因此,人们由衷地赞叹:林同骥先生是一位真正的科学家!

九、宽厚谦和,诲人不倦,青年学子的良师益友

林同骥深深懂得国家要兴旺、科学要发达,人才是关键。他对中青年同志学术上严格要求、思想上循循善诱、生活上关怀备至。在他指导下工作过的学子都有共同的体会:林同骥既是严厉的导师,又是亲切的长者。俞鸿儒院士回忆道:1957年初,我来力学研究所报到,分配到流体力学组,第一次见到先生。当时所里给每个新来人员配发四大件(桌、椅、书架和台灯)。当我将行李安放在工棚改建成的宿舍并返回办公室时,先生己从仓库领出四大件并亲自将它们搬到我的办公室。先生是著名的科学家,身体又比较瘦弱,竟然亲自动手给学生搬桌椅!对于文章、报告,先生不仅要求标点符号、计量单位和科技名词必须符合规范,而且严格要求字体端正,他总是用红笔将所有不符合要求之处指出、改正。呼和敖德也回忆道:上世纪60年代初,我们室从事航天国防尖端技术方面的研究,当时外国图书资料非常短缺,偶尔遇上有用的进口版图书,其价格昂贵,实在让我们捉襟见肘。先生知道后,曾对我说:“以后逛书店看到你们认为需要的好书,就替我买回来,然后放在你们那里,你们什么时候不用了再还给我”,先生的这一建议深深感动了我。林同骥任十一室主任兼无粘气动课题组组长期间,大约每两周召开一次课题组全体人员会议,每次会上他都对十几名组员逐个进行点评,点评内容预先写在他的记事本上,点评中表扬为主,同时指出应当改进的地方,其认真负责的做法感人肺腑。林同骥常常手把手地指导年轻学子从事科研工作,从选题、构思到写报告,先生总是进行着全面的“师傅带徒弟”式的指导。对于年轻人交上来的论文初稿,他几乎是逐字逐句地修改,尤其是写摘要,更是反复琢磨。一个几十个字的摘要,改了十几遍,几句话可以花一个上午来推敲。文章经反复修改后,他仍不让马上定稿,叫年轻人先放在抽屉里,两个星期后再拿出来看看,他说:“那时你就会发现还有修改的空间”。

林同骥就是用这种“苛刻”的要求,对年轻人进行科研工作的严谨性训练,使一个个青年学子成长起来。

十、为推进我国的力学学科发展努力奉献

几十年来,林同骥在潜心科学研究的同时,也在为我国力学学科的发展筹划安排。1977年以后,他走上了研究所的领导岗位,面对当时百废待兴的局面,他非常认真地思考着如何搞好力学科学研究,他曾在1980年的一份总结中写道:“作为一个研究所,力学研究所如何能立足于中国,立足于世界,在理论基础和为四化服务方面做出应有的贡献,而不是可有可无,这是一个大问题。今天力学领域里可以发展的方向很多,主要看我们单位是否有其独特的学术观点,有没有突破口。要根据单位的历史和条件,发扬优势,在许多可以发展的方向中,能有几个确有特点,能立足于世界,能够成长积累,在科研队伍上,在基本实验设备上,在现代化测试技术配合上,能够不断成长,才有长远意义,才能更好地出成果、出人才,在理论基础和为四化服务上做出贡献。总结过去的经验,许多地方停留在游击阶段,没有根据地,难于成长,每年有成果,最后总的看来没有确实能立足世界的成果,这是战略问题。自己感到这方面要花费更大的力量,群策群力,提出方案,通过实践,逐步完善,以便从插花阶段转入种花阶段”,拳拳之心,跃然纸上。林同骥对力学的发展过程、学科特点和发展趋势的长期思考集中地反映在他1990年发表于《力学进展》杂志上的《现代力学的发展》一文中。他指出:力学的发展已进入现代力学阶段,现代力学在发展方向和研究内容上涌现出大批新的生长点和交叉领域,并迅速发展形成新的学科分支。它们占领了力学研究的主要舞台,呈现出百花齐放、百家争鸣的崭新局面。

林同骥多次参加制订学科规划、确定重大科技项目等工作,一贯积极支持开拓新的研究领域。上世纪70年代末80年代初,他就提出要开展分离与旋涡流动、两相流动、流动显示等方面的研究。1983年,在中国科学院数理学部全体委员会议上,他与钱学森、钱伟长、庄逢甘等许多著名专家一起,向国家提出了开发海洋的重大建议。作为一名科学家,林同骥深知基础研究对自然科学技术发展的长远意义,为使国家基础研究得到支持和发展,他积极参与建议国家设立自然科学基金制度。他作为国务院学位委员会理学学科评议组成员,为学科设置、学位制度的建立健全等付出了辛勤的劳动。在研究室里,他成立了研究生指导小组来培养学生。针对一些学生不愿做实验,认为做实验艰苦且不易在短期内出成果的思想,他谆谆告诫他们要注意从理论、计算和实验多方面培养从事科研的实际能力,不能光为拿学位而徒有虚名。

7 林同骥在伏案工作 

林同骥在中国力学学会恢复时期担任学会副秘书长、秘书长,后来又任学会副理事长和《力学学报》主编。他大公无私、着眼全局、严肃认真的学风受到全国力学界的拥戴,钱学森理事长和周培源副理事长有句口头禅:“有事找林同骥”。学会恢复初期,万事皆难,办事机构的体制理不顺,缺编制,缺经费,他都一一过问,努力解决。1980,周培源和林同骥一起率领中国力学学会代表团,出席了在加拿大召开的第15届国际理论与应用力学大会(IUTAM),经过细致的外交往来,恢复了中国在联合国国际科学联合会组织中应有的地位。此后,作为这个国际学术组织理事会成员,他为中国力学界参与国际交流做了许多工作。1981年,他和周培源一起,同日本、印度的力学家共同发起定期召开亚洲流体力学学术会议,到目前为止,亚流会已召开了六届,取得了重要影响。此外,林同骥还积极组织了恢复中国航空学会以及支持成立空气动力研究会的活动,并且为出版力学学科的学术著作和刊物倾注了大量心血。

林同骥为我国力学事业默默地做出了不可磨灭的贡献。

(转载《中国科学院力学研究所志》)