西奥多·冯·卡门

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科学家 › 物理学、数学

西奥多·冯·卡门1881—1963

Theodore von Kármán

美籍匈牙利航天工程师、物理学家(1881-1963)

西奥多·冯·卡门,原名提华达·米哈里·卡尔曼,匈牙利裔美国工程师和物理学家,主要从事航空航天力学方面的工作,是工程力学和航空技术的权威,对于二十世纪流体力学、空气动力学理论与应用的发展,尤其是在超声速和高超声速气流表征方面,以及亚声速与超声速航空、航天器的设计,产生了重大影响。

摘自维基百科「西奥多·冯·卡门」,CC BY-SA 4.0

出生
1881 年 5 月 11 日,布达佩斯
逝世
1963 年 5 月 7 日,亚琛
国籍
美国、德意志帝国、魏玛共和国、匈牙利
学科
物理学、数学、天文学、工程与发明、博物与综合
职业
物理学家、数学家、航空工程师、发明家
母语 / 工作语言
伊多语、英语、匈牙利语、德语
母校
布达佩斯技术与经济大学(1902 年)、哥廷根大学(哲学博士,1908 年)
工作单位
甘兹工厂(1902—1906)、亚琛工业大学(1912—1930)、加州理工学院、哥廷根大学

研究领域

流体力学空气动力学航空航天工程热力学aeronautical engineering

主要贡献

代表成就

卡门线卡门涡街

师承

博士生37

莫里斯·安东尼·毕奥1905—1985Louis DunnRichard G. FolsomGiuseppe Gabrielli1903—1987Arthur T. IppenWolfgang Klemperer林家翘1916—2013弗兰克·马利纳1912—1981Stanford Solomon PennerFranz Nikolaus Scheubel威廉·西尔斯欧内斯特·埃德温·西奇勒Wallace D. Hayes钱学森1911—2009Homer Joseph StewartFrank WattendorfRobert S. SchairerWilliam BollayJohn BrahtzAlbert Eaton LombardNorton Bartlett MooreW. Bailey OswaldShih-I PaiAllen E. PuckettFrancis H. ClauserMilton U. ClauserAndrew Fejer袁绍文张捷迁郭永怀1909—1968Charles Thompson BoehnleinFrederick Delbridge KnoblockAlexander ChartersEdward AlcockJames LippRoscoe MillsArnold Kuethe

学生1

胡宁

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所获奖项(58)

  1. 1929Doctor of Engineering (honorary)
  2. 1937University of Liège Gold Medal
  3. 1937honorary doctor of the Université libre de Bruxelles
  4. 1939约西亚·威拉德·吉布斯讲座
  5. 1940Doctor of Engineering (honorary)
  6. 1941美国机械工程师学会奖章
  7. 1943名誉法学博士
  8. 1945功勋文职服务奖
  9. 1946功绩勋章
  10. 1946Grand Médaille d'Honneur
  11. 1946英国皇家学会外籍会员
  12. 1947Doctor of Engineering (honorary)
  13. 1947法国荣誉军团军官勋章
  14. 1947Honorary doctor of the University of Liège
  15. 1948约翰·弗里茨奖章
  16. 1948富兰克林奖
  17. 1948Doctor of Engineering (honorary)
  18. 1949doctor honoris causa from the University of Aix-Marseille
  19. 1950Kelvin Gold Medal
  20. 1951名誉会长
  21. 1951Doctor of Science (honorary)
  22. 1952Gold Medal of the Royal Aeronautical Society
  23. 1952Doctor of Science (honorary)
  24. 1953Doctor of Engineering (honorary)
  25. 1953honorary doctor of the University of Lille
  26. 1954莱特兄弟纪念奖杯
  27. 1954Doctor of Science (honorary)
  28. 1955丹尼尔·古根海姆奖章
  29. 1955Department of the Air Force Decoration for Exceptional Civilian Service
  30. 1955Doctor of Engineering (honorary)
  31. 1956自由奖章
  32. 1956德维希·普朗特指环
  33. 1956Doctor of Science (honorary)
  34. 1956名誉博士
  35. 1957doctor honoris causa from the University of Paris
  36. 1958名誉会长
  37. 1958Doctor of Science (honorary)
  38. 1958honorary doctorate of Seville University
  39. 1958铁摩辛柯奖章
  40. 1959名誉法学博士
  41. 1959Doctor of Engineering (honorary)
  42. 1960Goddard Gold Medal
  43. 1960Doctor of Science (honorary)
  44. 1960名誉博士
  45. 1960Carl Friedrich Gauss Medal
  46. 1961Doctor of Science (honorary)
  47. 1961Philosophiae doctor (Norway)
  48. 1961honorary doctor of the University of Athens
  49. 1961Grand Cross of the Civil Order of Alfonso X the Wise
  50. 1961James Watt International Medal
  51. 1962美国国家科学奖章
  52. 1962威廉·埃斯内奖章
  53. 1976International Space Hall of Fame
  54. 1983国家航空名人堂
  55. 2003美国发明家名人堂
  56. —Commander's Cross of the Order of Merit of the Federal Republic of Germany
  57. —美国物理学会会士
  58. —Knight Commander's Cross of the Order of Merit of the Federal Republic of Germany

学会与院士

英国皇家学会美国国家科学院美国哲学会法国科学院西班牙皇家科学院匈牙利圣伊莎贝尔皇家美术学院美国文理科学院美国科学进步协会美国大学教授联合会美国航天学会美国地球物理联盟美国数学学会美国气象学会国防工业协会美国物理学会美国火箭协会美国土木工程师学会美国机械工程师学会Association Française des Ingénieurs et Techniciens de l'Aéronautique et de l'EspaceAssociazione Italiana di Aerotecnica加尔各答数学学会富兰克林学会印度国家科学院Institute of the Aerospace Sciences宗座科学科学院英国皇家航空学会魏茨曼科学研究所都灵科学院哥廷根科学院意大利猞猁之眼国家科学院美国

百科正文

他是喷射推进实验室(JPL)的创建人、首位主任,也曾是钱学森、胡宁、郭永怀、林家翘在加州理工学院时的导师。

早期生活

冯·卡门出生在奥匈帝国布达佩斯一个犹太家庭,他曾在布达佩斯的时称皇家技术大学,也就是现在的布达佩斯技术经济大学学习工程。1902年毕业后,他师从哥廷根大学的路德维希·普朗特,并在1908年获得博士学位。在哥廷根教了四年书后,1912年他在德国最顶尖大学之一亚琛工业大学的航空动力研究所获得主任职位。1915-1918年,奥匈帝国军队的服役中止了他在亚琛工业大学设计早期直升机的生活,最终他于1930年离开亚琛工业大学。

移民美国和喷气动力试验室

对欧洲发展的担心,冯·卡门在1930年接受了加州理工学院的古根海姆航空实验室主任职位并移民到美国。1936年,和弗兰克·马利纳及杰克·帕森斯和爱德华·S·福尔曼一起成立了一个名为航空喷气(Aerojet)的公司来生产喷气助推起飞火箭发动机。后来,他成为美国归化公民。二战中德国人的行动引起了美国军方对于火箭研究的兴趣。1943年初,美国空军器材司令部试验工程部将英国情报部门关于德国火箭射程达到100英里(160公里)的报告给冯·卡门。在1943年8月2日的一封信中,冯卡门向军方提出他对于德国项目的分析以及评价。1944年,他和其他加州理工学院的古根海姆航空实验室的人员一起组建喷气推进实验室,该实验室现为联邦资助,通过与美国国家航空航天局(NASA)的合同,由加州理工学院运转的研究发展中心。1946年,他成了研究空气动力学技术的美国空军科学咨询团首任主席。同时,也帮助组建了航天研究与发展咨询团,北约航天研究督导咨询团(1951年),国际航空科学委员会(1956年),国际宇航科学院(1960年)以及布鲁塞尔冯·卡门流体力学学院。

晚年生活

1944年6月,冯·卡门在纽约市做了肠癌手术。手术引起两处疝气,使得冯·卡门恢复得缓慢,大约九月中旬返回加利福尼亚州帕萨迪纳。此前的九月初他还在纽约的时候,他和美国空军司令亨利·阿诺德将军在拉瓜迪亚机场跑道上会面。阿诺德将军建议他搬到华盛顿特区领导科学咨询团,并成为军方的长期计划顾问。1944年9月23日,冯·卡门得到这一任命,并在该年12月离开加州理工。81岁时,冯·卡门成为首个美国国家科学奖章获得者,在白宫由约翰·肯尼迪总统颁奖。获奖理由为“他在航空动力学的科学与工程基础的领导才能”、“在力学各方面的有影响力的教学和相关贡献以及对于美国军队杰出的帮助”以及“对于国际科学工程合作的促进”。1963年,他去世在去亚琛的路上,并葬在帕萨迪娜。他终生未婚。冯·卡门的名望源于他用数学工具来研究流体流动,并通过解释那些结果来指导实际设计。他在认识到现代喷气飞机中普遍存在的后掠翼的重要性方面起到重要作用。

贡献

特别的贡献包括非弹性弯曲、环筒流的非定常尾迹、层流稳定性、紊流、定常和非定常流中的翼型、边界层以及超声速空气动力学。在其他领域的贡献包括弹性、振动、传热和结晶学。他的名字至少出现在下面这些概念中:

Föppl-von Kármán equations(壳板理论,最近PRL的热门议题之一)

Born-von Kármán lattice model(结晶学)

Chaplygin-Kármán-Tsien approximation(位势流)

  • Falkowich-Kármán equation(跨音速流)
  • von Kármán constant(壁面紊流)
  • Kármán line(航空动力学/宇航科学)
  • Kármán-Howarth equation(紊流)

Kármán-Nikuradse correlation(粘性流;coauthored by Johann Nikuradse)

  • Kármán-Pohlhausen parameter(边界层)
  • Kármán-Treffz transformation(机翼理论)
  • Prandtl-von Kármán law(明槽流中的速度)
  • von Kármán integral equation(边界层)
  • von Kármán ogive(超声速空气动力学)
  • von Kármán vortex street(卡门涡街)

von Kármán-Tsien compressibility correction.

Kármán line(卡门线)

以上内容摘自维基百科「西奥多·冯·卡门」,按 CC BY-SA 4.0 使用,去掉了参考文献、外部链接等尾部小节,公式改写成了纯文本。全文、配图和出处见原文。

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