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【摘要】全面介绍了冯.卡门教授帮助中国建立航空事业和培养航空人才，及他的著作在中国的翻译、出版和传播。为学习和研究卡门教授的科学思想提供依据。
【关键词】空气动力学；数学方法；燃烧和爆轰
1.引言
西奥多.冯.卡门（Theodoer Von Karman）1881年5月11日出生于布达佩斯，匈牙利犹太人，1890年九岁的卡门进入明德中学读书，1898年十七岁时考取皇家约瑟夫大学，1906年毕业赴德国哥廷根大学，师从应用力学创始人、空气动力学之父普朗特（Ludwing Prandtl）教授攻读博士学位。1908年完成“非弹性挠曲理论”博士论文。1913年到德国亚琛工学院研究空气动力学。1929年12月应加州理工学院密立根院长之邀来到美国，在完成许多重大科学创举，1963年2月18日获美国第一枚“国家科学勋章”后，于1963年5月17日在德国亚琛与世长辞。
2.卡门教授的中国之行
关于冯.卡门教授的中国之行，有文献确切记载的为1929年和1937年两次访问中国。但据台湾学者胡培桢译《风的征服者---冯.卡曼传》书中记载，卡门教授1927年为日本河西公司建造风洞的过程中，曾经转道游览过中国，可能由日本人陪同，更多的文献记载还需更进一步考证。
1929年受清华大学理学院院长叶企孙教授邀请，当时已久负盛名的亚琛工学院教授冯.卡门来到清华大学访问。在北平清华大学和南京中央大学，开展空气动力学讲座，阐述航空科学和航空工业的重要性，建议清华大学创办航空工程专业和发展航空教育。他的建议并没有得到当时清华校长罗家伦的重视和采纳。但卡门教授与清华大学确建立良好的友谊关系。1932年清华机械工程系成立时，即设有飞机和汽车工程组。梅贻琦校长致函卡门请推荐航空学教授，1934年卡门推荐了同在加州理工学院的著名航空专家华敦德博士来华，协助清华大学开展航空教育和在南昌建造风洞与制造飞机的工厂。
1937年6月底，在结束了欧洲和前苏联的访问后，卡门乘坐火车经西伯利亚进入中国东北。7月5日抵达山海关车站，与前来迎接的华敦德博士会面后，当晚即启程前往北平。在火车上他被告知，此次中国之行的真正目的是为中国建立一支新型空军来抵挡日本的侵略，华敦德详细介绍了中国空军现状及清华大学风洞建设情况。7月6日火车到达北平，在北京饭店和国民党军方高级将领及清华大学校长梅贻琦、航空研究所所长顾毓琇教授等人进行秘密会谈，会上卡门得知他将被安排与中国当局最高统治者蒋介石会面。会后，卡门立即参观清华大学，提出清华教师应着重培养学生运用实验设备解决航空重大问题的意识，鼓励清华学生“下一代青年应该有勇气冲破障碍，靠自己的技术与研究，自己的能力，独立实验，为中国航空开创出个局面来”。并被聘为清华大学名誉教授。
7月7日由顾毓琇陪同，乘坐津浦路特快列车南下前往南京，7月8日清晨，列车到达济南火车站时，卡门已得知北平发生了“卢沟桥事变”。随后卡门一行到达浦口火车站，然后乘船过江到达南京。休息一夜后，7月9日会见了国民党航空委员会主任周至柔将军，并商定翌日飞往中国空军司令部所在地南昌。期间，卡门、华敦德等人合作草拟了清华大学航空研究所计划。7月10日，冯.卡门一行由南京飞往九江，转乘南昌航空机械学校教育长王士倬迎接的专机飞赴南昌。经特准，卡门教授在南昌航空机械学校校长钱昌祚等人陪同下参观了建立在南昌的核心空军基地，并在南昌航空机械学校作了“改善飞机性能之途径”的讲演。卡门从空气动力学、材料、结构和发动机4个方面对飞机性能进行分析，着重指出风洞的重要性。7月11、12两日，在南昌与国民党政府空军高级将领毛邦初、朱霖等进行会晤。7月14日，卡门在华敦德、梅贻琦等陪同下，前往庐山牯岭与蒋介石夫妇会面，并共进午餐。饭后，会谈转入正题，卡门首先就航空研究方面问题作了一个简单介绍，随后，航空委员会秘书长宋美龄请卡门介绍风洞，他详尽的描述风洞的原理，风洞与飞机之间相对运动以及运用风洞模拟飞机空中飞行情况等。这次会晤使蒋介石坚定了自主发展空军力量的决心。同日，卡门还出席了国民党空军高层举行的座谈会。后转赴南京略住数日，卡门和华敦德来到上海，由于“七.七”事变后时局紧张，他没能再回北平，7月23日卡门离开中国，赴日本东京大学讲学，结束了这次意义深远的中国之行。
3.冯.卡门著作
（1）工程中的数学方法（Mathematical Methods In Engineering）
该书和M.A.比奥教授合著，英文版1940年出版。中译本《工程中的数学方法》高庆琳等译，1959年科学出版社出版。
本书作者在工程问题中选出一些有代表性的问题，通过解决这些工程问题来讲述数学方法。所选工程问题包括：质量的振动，弹性体的平衡、振动及稳定，电的非周期性现象等问题。该书内容为 第1章 常微分方程引论，第2章 关于贝塞尔函数的若干知识，第3章 动力学的基本概念，第4章 动力学的初等问题，第5章 保守系统的微幅振动，第6章 非保守系统的微幅振动，第7章 结构理论的微分方程，第8章 傅里叶级数应用于结构问题，第9章 周期现象的级数表示，第10章 过渡现象运算微积分，第11章 有限差分方程在工程上的应用，前言为“把数学变成工程的工具”的论述，附录有数学名词与术语。
（2）空气动力学的发展（Aerodynamics - Selected Topics in the Light of their Historical Development）
该书英文版1954年出版。中译本《空气动力学的发展》江可宗译，1958年上海科学技术出版社出版。
本书介绍了五十年代空气动力学在航空方面的发展情况。内容精辟扼要，并不涉及繁多的数学计算，适合对航空事业有兴趣的人阅读。该书包括： 第1章 飞行时代以前关于空气动力学的研究，第2章 升力理论，第3章 阻力和表面摩擦力理论，第4章 超音速空气动力学，第5章 稳定理论和空气弹性理论，第6章 从推进器到星际火箭。 （3）超声速空气动力学原理与应用（From Low Speed Aerodynamics to Astronautics）
该书英文版1951年出版。中译本《超声速空气动力学原理与应用》曹起鹏译，1959年科学出版社出版。
本书为卡门教授关于超声速空气动力学的论著，第1章 超声与压力的传播，第2章 超声速空气动力学的三个法则，第3章 阻力进程，第4章 阻力的线性理论，第5章 波阻力计算的若干结果，第6章 升力进程，第7章 升力曲面的线性理论，第8章 波阻力底避免、干扰现象、掠后角、三角形机翼，第9章 摩擦力与附面层，第10章 超声速流动的准确理论，第11章 跨声速问题，第12章 附面层与激波的相互作用，第13章 跨声速流动理论，第14章 超声速飞机航程的简单推算法。
（4）冯.卡门论文集（四卷）（Collected Works of Theodoer Von Karman） （4 Volumes）
该书共四卷，英文版1951年出版，1975年英国巴特沃思科学出版社重印限量发行。内容为卡门教授1902年至1951年科学研究论文集，第一卷（1902～1913），第二卷（1914～1932），第三卷（1933～1939），第四卷（1940～1951）。
（5）气体动力学基本原理G编 ：燃烧和爆轰的气体动力学（Combustion and detonation gas dynamics）
该书英文版1958年出版。中译本《气体动力学基本原理G编 ：燃烧和爆轰的气体动力学》徐华舫译，1958年科学出版社出版。
本书详细介绍和论述了层流火焰气体动力学理论，把火焰烽面作为突跃面处理，论述了火焰烽面的突跃性质以及这些性质对未燃混合气和燃烧产物所规定的一般条件，进而对斜的平面火焰、等截面管道中的定常火焰，火焰稳定性等问题作了阐述。本书还详细地论述了爆轰气体的查—儒理论，雨果扭曲线及其计算方法与性质，由爆燃到爆轰的转变以及球面爆轰和螺旋爆轰等方面的问题。内容包括：第一章 燃烧的气动热力学问题 G1.燃烧问题的概貌；第二章 和燃烧有关的流动突跃变化 G2.火焰烽面理论 G3.火焰烽面作为突跃面处理 G4.正火焰烽面 G5.作突跃面处理的正火焰的性质 G6.斜的平面火焰烽面 G7.一般的火焰烽面 G8.定常的火焰 G9.火焰的稳定性，第三章 爆轰的气体动力学 G10.爆震的查普曼—儒格理论 G11.由爆燃到爆轰的转变 G12.球面爆轰 G13.混合气中的螺旋爆轰 G14.固体和液体爆轰物。
（6）冯.卡门—航空与航天时代的科学奇才（The Wind and Beyond - Theodore von Kármán Pioneer in Aviation and Pathfinder in Space）
该书英文版1967年出版，中文版《冯.卡门—航空与航天时代的科学奇才》曹开成译 ，1991年上海科学技术出版社。本书为卡门与科学记者李.爱特生以回忆录的形式叙述冯.卡门光辉的一生，是研究卡门教授的好著作。
3.结束语
本文全面介绍了现代航空航天事业奠基者冯.卡门教授帮助中国建立航空事业和培养航空人才，及他的学术著作在中国的翻译、出版和传播。为学习和研究卡门教授的科学思想提供详实资料。
参考文献：
[1]冯.卡门，李.爱特生著. 曹开成译.《冯.卡门—航空与航天时代的科学奇才》. 上海科学技术出版社 1991年
[2]S.S Penner 等， 陶彩军译.《冯.卡门后期的工作和他留下的遗产》.力学进展，2010 NO.1 99-109.
[3]金亮.《冯.卡门1937年的中国之行》.力学与实践，2007 NO.4 86-90.
作者简介：
徐胜利（1963-），男，陕西华阴人，副教授，主要从事工程力学、塑性成形理论、板料成形的研究和教学工作。
【关键词】空气动力学；数学方法；燃烧和爆轰
1.引言
西奥多.冯.卡门（Theodoer Von Karman）1881年5月11日出生于布达佩斯，匈牙利犹太人，1890年九岁的卡门进入明德中学读书，1898年十七岁时考取皇家约瑟夫大学，1906年毕业赴德国哥廷根大学，师从应用力学创始人、空气动力学之父普朗特（Ludwing Prandtl）教授攻读博士学位。1908年完成“非弹性挠曲理论”博士论文。1913年到德国亚琛工学院研究空气动力学。1929年12月应加州理工学院密立根院长之邀来到美国，在完成许多重大科学创举，1963年2月18日获美国第一枚“国家科学勋章”后，于1963年5月17日在德国亚琛与世长辞。
2.卡门教授的中国之行
关于冯.卡门教授的中国之行，有文献确切记载的为1929年和1937年两次访问中国。但据台湾学者胡培桢译《风的征服者---冯.卡曼传》书中记载，卡门教授1927年为日本河西公司建造风洞的过程中，曾经转道游览过中国，可能由日本人陪同，更多的文献记载还需更进一步考证。
1929年受清华大学理学院院长叶企孙教授邀请，当时已久负盛名的亚琛工学院教授冯.卡门来到清华大学访问。在北平清华大学和南京中央大学，开展空气动力学讲座，阐述航空科学和航空工业的重要性，建议清华大学创办航空工程专业和发展航空教育。他的建议并没有得到当时清华校长罗家伦的重视和采纳。但卡门教授与清华大学确建立良好的友谊关系。1932年清华机械工程系成立时，即设有飞机和汽车工程组。梅贻琦校长致函卡门请推荐航空学教授，1934年卡门推荐了同在加州理工学院的著名航空专家华敦德博士来华，协助清华大学开展航空教育和在南昌建造风洞与制造飞机的工厂。
1937年6月底，在结束了欧洲和前苏联的访问后，卡门乘坐火车经西伯利亚进入中国东北。7月5日抵达山海关车站，与前来迎接的华敦德博士会面后，当晚即启程前往北平。在火车上他被告知，此次中国之行的真正目的是为中国建立一支新型空军来抵挡日本的侵略，华敦德详细介绍了中国空军现状及清华大学风洞建设情况。7月6日火车到达北平，在北京饭店和国民党军方高级将领及清华大学校长梅贻琦、航空研究所所长顾毓琇教授等人进行秘密会谈，会上卡门得知他将被安排与中国当局最高统治者蒋介石会面。会后，卡门立即参观清华大学，提出清华教师应着重培养学生运用实验设备解决航空重大问题的意识，鼓励清华学生“下一代青年应该有勇气冲破障碍，靠自己的技术与研究，自己的能力，独立实验，为中国航空开创出个局面来”。并被聘为清华大学名誉教授。
7月7日由顾毓琇陪同，乘坐津浦路特快列车南下前往南京，7月8日清晨，列车到达济南火车站时，卡门已得知北平发生了“卢沟桥事变”。随后卡门一行到达浦口火车站，然后乘船过江到达南京。休息一夜后，7月9日会见了国民党航空委员会主任周至柔将军，并商定翌日飞往中国空军司令部所在地南昌。期间，卡门、华敦德等人合作草拟了清华大学航空研究所计划。7月10日，冯.卡门一行由南京飞往九江，转乘南昌航空机械学校教育长王士倬迎接的专机飞赴南昌。经特准，卡门教授在南昌航空机械学校校长钱昌祚等人陪同下参观了建立在南昌的核心空军基地，并在南昌航空机械学校作了“改善飞机性能之途径”的讲演。卡门从空气动力学、材料、结构和发动机4个方面对飞机性能进行分析，着重指出风洞的重要性。7月11、12两日，在南昌与国民党政府空军高级将领毛邦初、朱霖等进行会晤。7月14日，卡门在华敦德、梅贻琦等陪同下，前往庐山牯岭与蒋介石夫妇会面，并共进午餐。饭后，会谈转入正题，卡门首先就航空研究方面问题作了一个简单介绍，随后，航空委员会秘书长宋美龄请卡门介绍风洞，他详尽的描述风洞的原理，风洞与飞机之间相对运动以及运用风洞模拟飞机空中飞行情况等。这次会晤使蒋介石坚定了自主发展空军力量的决心。同日，卡门还出席了国民党空军高层举行的座谈会。后转赴南京略住数日，卡门和华敦德来到上海，由于“七.七”事变后时局紧张，他没能再回北平，7月23日卡门离开中国，赴日本东京大学讲学，结束了这次意义深远的中国之行。
3.冯.卡门著作
（1）工程中的数学方法（Mathematical Methods In Engineering）
该书和M.A.比奥教授合著，英文版1940年出版。中译本《工程中的数学方法》高庆琳等译，1959年科学出版社出版。
本书作者在工程问题中选出一些有代表性的问题，通过解决这些工程问题来讲述数学方法。所选工程问题包括：质量的振动，弹性体的平衡、振动及稳定，电的非周期性现象等问题。该书内容为 第1章 常微分方程引论，第2章 关于贝塞尔函数的若干知识，第3章 动力学的基本概念，第4章 动力学的初等问题，第5章 保守系统的微幅振动，第6章 非保守系统的微幅振动，第7章 结构理论的微分方程，第8章 傅里叶级数应用于结构问题，第9章 周期现象的级数表示，第10章 过渡现象运算微积分，第11章 有限差分方程在工程上的应用，前言为“把数学变成工程的工具”的论述，附录有数学名词与术语。
（2）空气动力学的发展（Aerodynamics - Selected Topics in the Light of their Historical Development）
该书英文版1954年出版。中译本《空气动力学的发展》江可宗译，1958年上海科学技术出版社出版。
本书介绍了五十年代空气动力学在航空方面的发展情况。内容精辟扼要，并不涉及繁多的数学计算，适合对航空事业有兴趣的人阅读。该书包括： 第1章 飞行时代以前关于空气动力学的研究，第2章 升力理论，第3章 阻力和表面摩擦力理论，第4章 超音速空气动力学，第5章 稳定理论和空气弹性理论，第6章 从推进器到星际火箭。 （3）超声速空气动力学原理与应用（From Low Speed Aerodynamics to Astronautics）
该书英文版1951年出版。中译本《超声速空气动力学原理与应用》曹起鹏译，1959年科学出版社出版。
本书为卡门教授关于超声速空气动力学的论著，第1章 超声与压力的传播，第2章 超声速空气动力学的三个法则，第3章 阻力进程，第4章 阻力的线性理论，第5章 波阻力计算的若干结果，第6章 升力进程，第7章 升力曲面的线性理论，第8章 波阻力底避免、干扰现象、掠后角、三角形机翼，第9章 摩擦力与附面层，第10章 超声速流动的准确理论，第11章 跨声速问题，第12章 附面层与激波的相互作用，第13章 跨声速流动理论，第14章 超声速飞机航程的简单推算法。
（4）冯.卡门论文集（四卷）（Collected Works of Theodoer Von Karman） （4 Volumes）
该书共四卷，英文版1951年出版，1975年英国巴特沃思科学出版社重印限量发行。内容为卡门教授1902年至1951年科学研究论文集，第一卷（1902～1913），第二卷（1914～1932），第三卷（1933～1939），第四卷（1940～1951）。
（5）气体动力学基本原理G编 ：燃烧和爆轰的气体动力学（Combustion and detonation gas dynamics）
该书英文版1958年出版。中译本《气体动力学基本原理G编 ：燃烧和爆轰的气体动力学》徐华舫译，1958年科学出版社出版。
本书详细介绍和论述了层流火焰气体动力学理论，把火焰烽面作为突跃面处理，论述了火焰烽面的突跃性质以及这些性质对未燃混合气和燃烧产物所规定的一般条件，进而对斜的平面火焰、等截面管道中的定常火焰，火焰稳定性等问题作了阐述。本书还详细地论述了爆轰气体的查—儒理论，雨果扭曲线及其计算方法与性质，由爆燃到爆轰的转变以及球面爆轰和螺旋爆轰等方面的问题。内容包括：第一章 燃烧的气动热力学问题 G1.燃烧问题的概貌；第二章 和燃烧有关的流动突跃变化 G2.火焰烽面理论 G3.火焰烽面作为突跃面处理 G4.正火焰烽面 G5.作突跃面处理的正火焰的性质 G6.斜的平面火焰烽面 G7.一般的火焰烽面 G8.定常的火焰 G9.火焰的稳定性，第三章 爆轰的气体动力学 G10.爆震的查普曼—儒格理论 G11.由爆燃到爆轰的转变 G12.球面爆轰 G13.混合气中的螺旋爆轰 G14.固体和液体爆轰物。
（6）冯.卡门—航空与航天时代的科学奇才（The Wind and Beyond - Theodore von Kármán Pioneer in Aviation and Pathfinder in Space）
该书英文版1967年出版，中文版《冯.卡门—航空与航天时代的科学奇才》曹开成译 ，1991年上海科学技术出版社。本书为卡门与科学记者李.爱特生以回忆录的形式叙述冯.卡门光辉的一生，是研究卡门教授的好著作。
3.结束语
本文全面介绍了现代航空航天事业奠基者冯.卡门教授帮助中国建立航空事业和培养航空人才，及他的学术著作在中国的翻译、出版和传播。为学习和研究卡门教授的科学思想提供详实资料。
参考文献：
[1]冯.卡门，李.爱特生著. 曹开成译.《冯.卡门—航空与航天时代的科学奇才》. 上海科学技术出版社 1991年
[2]S.S Penner 等， 陶彩军译.《冯.卡门后期的工作和他留下的遗产》.力学进展，2010 NO.1 99-109.
[3]金亮.《冯.卡门1937年的中国之行》.力学与实践，2007 NO.4 86-90.
作者简介：
徐胜利（1963-），男，陕西华阴人，副教授，主要从事工程力学、塑性成形理论、板料成形的研究和教学工作。