一門3兄弟皆為航天院士 莊逢辰和他的“燃燒”人生

國防科大校史館里有一面院士墻，在這幅巨型畫作里，細(xì)心的人會發(fā)現(xiàn)，有兩位院士的容貌氣韻極為相似，而且他們的名字也非常相近，——他們就是有名的“常州莊氏三院士”中的兩位：莊逢甘、莊逢辰。

據(jù)了解，常州莊氏一門四兄弟中，有三人（莊逢甘、莊逢辰、莊逢源）當(dāng)選了院士，而且三人都從研航空航天領(lǐng)域，這在中國科學(xué)界實(shí)屬罕見。

莊逢甘，1925年出生于常州，空氣動力學(xué)家。1952年至1957年任軍事工程學(xué)院教授。長期從事導(dǎo)彈、火箭及再入飛行器的空氣動力學(xué)研究試驗和計算空氣動力學(xué)的研究工作。于他在空氣動力學(xué)學(xué)術(shù)研究方面，以及在組織領(lǐng)導(dǎo)空氣動力學(xué)的試驗基地建設(shè)、解決多種飛行器的氣動力設(shè)計中的關(guān)鍵技術(shù)方面的成就，在空氣動力學(xué)界及科學(xué)技術(shù)界擔(dān)任了許多重要職務(wù)，對我國航空、航天事業(yè)的發(fā)展有重要影響，是我國空氣動力學(xué)學(xué)科研究的主要倡導(dǎo)者和技術(shù)領(lǐng)導(dǎo)者。他于1980年當(dāng)選為中國科學(xué)院學(xué)部委員（現(xiàn)為院士），1985年被選為國際宇航科學(xué)院院士。

莊逢辰，生于1932年，畢業(yè)于哈爾濱工業(yè)大學(xué)動力機(jī)械系，1970年至1991年1月先后在長沙工學(xué)院、國防科學(xué)技術(shù)大學(xué)航天技術(shù)系任職?；鸺l(fā)動機(jī)和工程熱物理專家，是液體火箭發(fā)動機(jī)學(xué)科學(xué)術(shù)帶頭人，為我國火箭、飛船發(fā)動機(jī)研制做出了重要貢獻(xiàn)。2001年當(dāng)選中國科學(xué)院院士。

莊逢源，1939年生于常州池塘沿，1962年畢業(yè)于北京大學(xué)物理系，在北大物理系任教多年，后在美國加州大學(xué)應(yīng)用力學(xué)和工程科學(xué)系求學(xué)，師從“生物力學(xué)之父”、美國三院院士馮元楨教授，回國后在中日友好醫(yī)院從事血液流變學(xué)、血液動力學(xué)、生物力學(xué)、生物醫(yī)學(xué)工程研究工作。2006年當(dāng)選國際宇航科學(xué)院通訊院士。

今天，小編給大家重點(diǎn)介紹一下莊逢辰和他的“燃燒”人生。

莊逢辰出生于1932年，上個世紀(jì)50年代，他在哈爾濱工業(yè)大學(xué)畢業(yè)，而后留在哈工大鍋爐教研室任教。

在實(shí)際教學(xué)中，他體會到了陸游“紙上得來終覺淺，絕知此事要躬行”的涵義，因為他發(fā)現(xiàn)了鍋爐燃燒中問題很多，也因此萌發(fā)了燃燒科研的想法。

后來，他讀到了蘇聯(lián)著名科學(xué)家、諾貝爾獎獲得者、謝苗諾夫?qū)懙摹度紵c爆炸》一書，書中對火和電的發(fā)展進(jìn)行了比較，說到火的研究遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于電。這更堅定了他立志研究燃燒的決心，從而開啟了自己的“燃燒”人生。

開創(chuàng)液體火箭發(fā)動機(jī)燃燒學(xué)科

1960年，莊逢辰被派到蘇聯(lián)莫斯科動力學(xué)院進(jìn)修燃燒理論。1961年4月12日蘇聯(lián)發(fā)射了世界上第一艘載人飛船，他堅信我國要發(fā)射載人飛船也必須要解決燃燒問題，從此他也就開始了自己的燃燒夢想。

1962年莊逢辰回國，由于國家航天事業(yè)發(fā)展的需要，莊逢辰被調(diào)入液體火箭機(jī)專業(yè)，肩負(fù)起為學(xué)生講授“液體火箭發(fā)動機(jī)燃燒”的任務(wù)。

此時他發(fā)現(xiàn)，液體火箭發(fā)動機(jī)燃燒設(shè)計水平并不高明多少。雖然美、蘇當(dāng)時都已經(jīng)研制出多種液體火箭發(fā)動機(jī)型號，但在研制中仍然缺乏可靠的理論計算模型和設(shè)計準(zhǔn)則，主要依靠基于試驗為主的邊試邊改方法。例如為了解決不穩(wěn)定燃燒問題，美國用于登月的F-1發(fā)動機(jī)進(jìn)行了1332次發(fā)動機(jī)試驗和1337次108個噴注器的試驗才研制成功；我國在研制東三、東四導(dǎo)彈液體火箭發(fā)動機(jī)時，也不斷出現(xiàn)燃燒不穩(wěn)定故障。

繼而他又發(fā)現(xiàn)，當(dāng)時能收集到的燃燒不穩(wěn)定研究文獻(xiàn)，包括公開出版的權(quán)威文獻(xiàn)，都僅從經(jīng)典控制理論出發(fā)，對液體火箭發(fā)動機(jī)實(shí)際燃燒過程只能作人為的假定、缺乏定量的分析。

而莊逢辰認(rèn)為，發(fā)生不穩(wěn)定燃燒，燃燒是主因，或者說是內(nèi)因、是主要矛盾，控制只是外因。要解決這個問題，首先必須把液體火箭發(fā)動機(jī)的燃燒歷程及其速率控制過程研究清楚。

他先從穩(wěn)態(tài)燃燒研究開始，承擔(dān)了紅旗1號火箭發(fā)動機(jī)性能提高任務(wù)，與學(xué)生一起建立了推力室的液流試驗臺和噴霧試驗臺，開始進(jìn)行推進(jìn)劑的霧化和液滴蒸發(fā)和燃燒的試驗研究和物理模型的建立?！　?/p>

20世紀(jì)70年代，他被調(diào)到國防科技大學(xué)前身的長沙工學(xué)院任教，學(xué)校當(dāng)時歸航天部（當(dāng)時叫七機(jī)部）領(lǐng)導(dǎo)，他利用這一條件，深入到各液體火箭發(fā)動機(jī)研制單位調(diào)查研究，完成了教材《液體火箭發(fā)動機(jī)推力室設(shè)計基礎(chǔ)》的編寫任務(wù)，于1976年正式出版。該書既包含了實(shí)踐內(nèi)容，又加強(qiáng)了基礎(chǔ)理論，被作為教材沿用10余年。　　

他自學(xué)計算機(jī)語言，利用當(dāng)時學(xué)院計算機(jī)系剛剛研制完成的441B-Ⅲ晶體管電子計算機(jī)，運(yùn)用他剛研究出來的液體火箭發(fā)動機(jī)燃燒模型，對某型號發(fā)動機(jī)的燃燒過程進(jìn)行數(shù)值模擬計算，與實(shí)際型號的試車結(jié)果非常接近。據(jù)此撰寫的論文《自燃推進(jìn)劑火箭發(fā)動機(jī)燃燒室設(shè)計簡化模型》在1978年10月中國工程熱物理學(xué)會成立大會暨第一次學(xué)術(shù)會議上宣讀，同時發(fā)表了所有計算源程序。

這是國內(nèi)應(yīng)用燃燒模型在計算機(jī)上對實(shí)際液體火箭發(fā)動機(jī)燃燒過程進(jìn)行數(shù)值模擬計算的第一篇論文，受到研制單位和學(xué)術(shù)界的高度重視。