APP下载

力学大家胡海昌

2023-09-11

小康 2023年25期
关键词:中国空间技术研究院海昌变分

“科学人生·百年”院士风采

中科院学部成立60多年来,先后选聘产生了1000多名中国科学院院士。包括诺贝尔物理学奖获得者杨振宁院士,国家最高科学技术奖获得者吴孟超院士、吴良镛院士等。“科学强国”栏目将持续刊登这些院士的故事,展现他们的人生风采。

胡海昌以自己雄厚坚实的理论基础和广泛的力学专长,在我国复杂航天器动力学研究中倾注了大量心血和精力。

《中国大百科全书·力学》说:“人类的历史有多久,力学的历史就有多久,力是人类对自然的省悟。”人类发展和社会进步的进程中,力学无处不在。大到宇宙,小到细胞,到处都能见到力学的影子。

在我国力学界,有一位蜚声世界的科学家,他创立了弹性力学三类变量广义变分原理,即国际上公认的胡-鹫津原理;建立了力学上新型的边界积分方程;首次找到了横观各向同性弹性体空间问题的一些重要解;曾两次和他人分享国家自然科学二等奖,并获得一次三等奖以及多项其他奖励。

他就是我国著名的力学大家、中国科学院院士胡海昌。

自主创新,初露峥嵘

胡海昌,祖籍浙江杭州,1928年出生于一个从事教育工作的知識分子家庭。他出生的那个年代,正逢祖国内忧外患,风雨飘摇,国难当前。据他回忆,小学、中学从未在一个学校完成过。先是父亲在省政府工作,办公地点搬来搬去,胡海昌不得不随父亲转移而不断变换学校,后来又因为日机轰炸,跟随老师、同学一起迁至浙南山区。这样的状况一直从小学四年级持续到高中二年级。当和学校一起走出浙南山区的时候,他读书的目的已和祖国、民族紧密相连。

恶劣的环境,不仅磨练了胡海昌坚韧的意志,还培养了他的自学能力。据悉,他从初中一年级就开始自学,初中自学高中课程,高中自学大学课程,给自己布置作业,自己批改打分,从不依赖老师的督促。

1946年,胡海昌考入浙江大学土木工程系,学习刻苦,且自学有方,善于从理论角度分析问题。在浙江大学学习期间,深受当时在该校任教的钱令希教授的赏识和特殊指导,于大学期间就发表了两篇学术论文。

1950年胡海昌大学毕业,经钱令希教授推荐,前往中国科学院数学研究所力学研究室工作。当时担任该研究室主任的正是我国力学之父钱伟长。在他的带领下,该研究室朝气蓬勃,充满活力。钱伟长除了指导胡海昌完成当时安排的研究工作外,对胡海昌其他方面的兴趣也热情鼓励。当时胡海昌对三个方向都有兴趣:钱伟长组织的小参数研究、在大学就引起关注的变分原理研究、阅读苏联文献而引起注意的各向异性弹性力学问题。后来他在这三个方面都取得了世人瞩目的研究成果。

1956年,中国科学院力学研究所成立,数学研究所的力学研究室转入力学研究所,胡海昌任助理研究员、副研究员,还担任固体力学研究室主任的学术组织工作。

在这一阶段,胡海昌将全部精力都集中在了力学研究上。刚迈出大学校门的他,在短短几年内就在弹性力学、变分原理、板壳理论等领域发表了30多篇论文。其中,最令人称道的便是1954年,年仅26岁的他在《物理学报》上发表论文《论弹性体力学与受范性体力学中的一般变分原理》,建立了弹性力学中以位移、应变和应力三类函数为自变函数的广义变分原理。由于该变分原理在理论上和在求近似解中的重要性,国际上将该原理称为胡-鹫津原理,被数学、物理、力学及工程等诸多领域的众多学术论文、专著和教科书广泛引用和介绍,得到了美日英法等各国同行的公认。

尽展所长,建功航天

飞上太空是中华民族千百年来的梦想,在实现这一伟大梦想的征程中,胡海昌再次留下了奋斗的身影。

20世纪60年代初,我国集中了一批优秀专家研究空间技术。1965年,国家下达了研制第一颗人造地球卫星的重要任务,当时在中国科学院力学研究所工作的胡海昌被调入中国科学院651设计院,负责组建卫星技术研究室,主持卫星结构的研制,并参与卫星总体工作。同年10月,在钱骥主持下,胡海昌带领总体小组完成了《东方红一号卫星总体方案论证报告》的起草工作,并经全国卫星方案论证会议讨论修改后上报中央。1966年1月,东方红一号卫星总体组正式成立,胡海昌任第一任组长。

在我国早期卫星研究、设计和实验过程中,胡海昌就十分重视和强调力学分析、结构静力与动力计算以及力学环境试验。在他的关心、指导下,组建和培养了卫星结构设计及其动力分析队伍。

据了解,科研人员在研发东方红一号“听得见”功能时,曾一再遇到卫星的4根3米长拉杆天线展开时从根部折断飞出的困境。胡海昌一夜突击,通过力学计算从方案上解决了卫星天线结构设计的力学难题,设计人员依照胡海昌的力学计算对卫星天线结构设计进行了改造后,多次模拟均取得了成功。这件事至今仍被航天人所津津乐道。

1970年我国第一颗人造卫星“东方红一号”在酒泉成功发射,不过胡海昌用自己力学知识“滋养”祖国航天事业的脚步并未就此止步。后来,他不仅主持了“东方红二号”卫星早期的总体和结构设计,还先后出任航天工业总公司科技委顾问兼委员、中国空间技术研究院技术顾问、中国空间技术研究院总体设计部科技委名誉主任等职务,以自己雄厚坚实的理论基础和广泛的力学专长,在我国复杂航天器动力学研究中倾注了大量心血和精力。

倾心教育,桃李天下

胡海昌虽然长期身处研究单位,但对教学和培养后学一直抱有很大的热情。从1952年起,他先后在北京大学、清华大学、北京航空航天大学等学校任教。因为他的研究不仅是空间飞行器设计,还涉及弹性力学、塑性力学、流体力学以及结构力学的平衡、稳定和振动等诸多领域,所以他能够胜任多门课程的教学任务。他教授弹性力学、板壳理论、薄壁杆件理论、弹性力学中的变分原理、振动理论等多门课程,受到了师生的广泛好评。

胡海昌的治学严谨在业内是有名的。1960年,国家建筑工程部与力学研究所为了培养建工壳体设计科研人才,合作在西安举办板壳讲习班,学员80多人,胡海昌负责教学工作,领导全组编写教材,制定科研专题。时值国家困难时期,胡海昌又身患疾病,但他依然艰苦奋斗,出色地完成了任务。

几十年来,胡海昌培养出很多优秀人才,他的许多学生都已成为科研和教学骨干。在教学中,胡海昌积极提倡学生在成才路上形成自己的独特风格,特别重视培养学生的独立学习、独立工作能力,他主张努力学习但不要拼时间。他常说,“脑力劳动者最可珍惜的是一个清醒的头脑,我们要满负荷,可别超负荷。”他经常教育年轻人要将学习和工作视为像马拉松一样,须时时努力、追求一生,以期求得最大的贡献,而不要计较一时一事的得失。

另外,在科研、教学之余,胡海昌还参加了大量的学术组织工作和社会活动,曾先后担任国务院学位委员会力学评议组成员、中国振动工程学会理事长、《振动工程学报》主编,以及第五、第六、第七、第八届北京市政协委员和第八届全国政协委员。

“曾经有人问我,你是留苏的,还是留美的?我说我是留中国的。”在谈及胡海昌时,很多熟悉他的人都曾提到这样一个小细节——他是一个没有出国留学的科学家,但其实对于自己未能出国留学,胡海昌并不感到遗憾。他曾说,“经过几十年的工作,感受最深的是中国人的素质并不差,外国人能做到的事情,我们也一定能够做到;外国人尚未做到的事情,我们在他们之前也可能做到。”

(本文由《小康》·中国小康网记者刘彦华综合整理)

(简介)

人物小档案

胡海昌

(1928年4月25日—2011年2月21日)

浙江杭州人,弹性力学家,中国科学院学部委员(院士)。1950年毕业于浙江大学;1956年—1965年历任中国科学院力学研究所助理研究员、副研究员、固体力学研究室主任;1965年调入中国科学院651设计院;1968年任職于国防科工委五院501部;1980年当选为中国科学院学部委员(院士);1980年5月—1983年4月任中国空间技术研究院北京空间飞行器总体设计部研究员;1985年8月—1991年6月任中国空间技术研究院北京空间飞行器总体设计部科技委名誉主任;1991年6月—2011年2月任中国空间技术研究院技术顾问。

猜你喜欢

中国空间技术研究院海昌变分
设计作品
逆拟变分不等式问题的相关研究
求解变分不等式的一种双投影算法
中国空间技术研究院通信卫星事业部
我是中国娃
上海海昌海洋公园:打造文化游乐综合体先锋队
关于一个约束变分问题的注记
一个扰动变分不等式的可解性
中国空间技术研究院China Academy of Space Technology(CAST)
中 国 空 间 技 术 研 究 院China Academy of Spacee Tchnology ( CAST )