吴承康：要为中国人做一点事情

吴承康是我国弹头烧蚀防热研究、低温等离子体科学和燃烧科学界有重要影响力的学术带头人。他在烧蚀机理、人造卫星回收方案、再入通讯以及燃烧基础理论与工程应用等方面取得了一批开拓性成果，为我国的航天工程和能源科学作出了重大贡献。1991年当选为中国科学院学部委员（院士），2003年获何梁何利基金科学与技术进步奖。

1、可燃混合气体的燃烧基础研究

在可燃混合气体的燃烧基础研究方面，吴承康有两件在学术界有重要影响的成果：在20世纪50年代，汽油机的爆震（knocking）是限制汽油机效率和功率的关键因素。当时有两派学说：“自燃说”和“爆轰波说”。美国麻省理工学院Sloan发动机实验室的J. C. Livengood和吴先生（当时是研究生）一起，用“声速法”测量了缸内局部气体的瞬时温度，并结合实验室在快速压缩机上得到的大量数据进行分析，提出汽油机爆震是由于燃烧室“远端气体”在受压缩过程中，经历了一连串的“焰前反应”，当这些反应的积累效果达到临界值时，发生不可控制的自燃即爆震，并根据试验结果给出了至今仍被引用的Livengood-Wu积分模型。

1983年吴承康在美国西北大学罗忠敬（C.K.Law）教授实验室访问期间，建立了一套层流火焰和激光测速装置，研究滞止气流中的平面火焰传播速度，测量了数种气体燃料与空气混合物在不同速度梯度下（不同火焰拉伸率）火焰面内部和前后沿轴线的流速分布。发现来流速度梯度与测得的流速最低值的线性关联，并根据层流火焰传播速度的定义，将速度剖面中速度最低值确定为火焰传播速度。将此值外推至速度梯度为零时的值，即为“一维火焰传播速度”这一可燃烧混合气体燃烧的基本参数。

论文发表于1984年第20届国际燃烧会议，指出了火焰拉伸对传播速度的影响，澄清了数十年来用各种不同方法得到的数据差异很大的问题。因而该方法也成为测量火焰传播速度的基本方法和验证理论计算的依据，在国际上至今仍经常被引用。

2、航天器再入问题研究与等离子体技术

在1960年代，我国独立发展两弹一星，吴承康承担了航天器“再入”的防热问题实验研究。吴承康在分析了有关部门原来拟采用的高超声速风洞方案和相关文献后，认为由于高超声速风洞的正激波总压损失很大，模型驻点处压力和径向速度梯度很小，不能在模型表面产生足够的热流。对于驻点的材料烧蚀问题，只要紧邻固体表面的气流能模拟实际飞行中激波后的高温亚声速气流，就能考验材料的防热特性。

因此，吴承康提出采用电弧等离子体亚声速射流对飞行器驻点的受热情况进行模拟试验，而不模拟整个高超声速流场。这是一个符合国情的可行的方案。吴承康领导一批年轻人自主建立电弧加热设备，发展多项测试技术，进行细致的试验，取得了重要数据，提供给设计部门使用。这项工作为我国两弹一星工程的成功作出重要贡献。其后在人造卫星回收方案、远程飞行器防热试验、飞行器再入大气层通信中断等问题上都进行了大量卓有成效的工作。

在完成有关“再入”问题的多项研究后，吴承康領导的队伍回到科学院编制。面对国民经济主战场的需求，吴承康带领有丰富热科学经验的队伍进行了煤燃烧的研究。我国石油天然气资源蕴藏不丰富，以煤为基础是我国的国策，需要大量洁净高效的煤燃烧技术。吴承康领导队伍，应用燃烧空气动力学知识，发展了燃烧稳定，可以燃用品质较差的煤种的大速差射流燃烧器、偏置射流燃烧器、多功能燃烧器、扁平附壁射流燃烧器，还有可以部分替代重油的水煤浆燃烧技术等。

吴承康领导的团队，采用可燃性气体作为燃料，解决了点火、火焰加速、防止回火等一系列技术关键，使燃烧管内产生可控制的爆燃，并使气体在燃烧管出口处形成强度适中的气脉冲——在出口外形成弱激波。在此激波和气流的联合作用下，敲、吹换热面，清灰效果远优于蒸汽和声波除灰，又不会产生结露，彻底地解决了积灰问题，还提高了近1%的发电效率。这一成果不仅在力学所承担的50余项设备改造项目上得到应用，为电厂带来每年数亿元的经济效益，而且在国内得到普遍推广，成为新电厂设计的标准设备。

从发展和应用电弧等离子体技术为飞行器防热服务开始，吴先生一直从事热等离子体的基础和应用基础研究，在电弧等离子体发生器的工作机理、设计、新型发生器的研制、等离子体诊断等许多方面做了大量工作。力学所现已成为我国热等离子体基础研究的主要单位之一。

吴承康还一直关心指导和从事燃烧的基础和应用研究，空间电推进、材料工艺力学等方面的研究，废弃物的焚烧和等离子体处理研究等多方面的工作。

3、授教固有方，桃李满天下

吴承康不仅科研成果卓著，在多年的科研生涯中，还培养了很多学生。文革前，吴承康就培养过多名研究生，这些研究生早已经成为相关领域中的骨干力量。文革后恢复研究生制度后，吴承康成为我国第一批博士生导师，他指导的学生有的留学深造，有的留在国内，很多学生已成为燃烧与等离子体界的学术带头人和科研骨干。

吴承康在培养研究生时，注意选择有重要实际和理论意义的论文题目，要求研究生重视打好基础和培养独立工作能力。在和研究生的讨论中，吴承康渊博的知识、极好的物理概念与丰富的实际经验给了学生非常深的印象，许多难题经吴先生一指拨，学生们即刻茅塞顿开，对问题的认识得到深化。

吴承康还严把论文关，对于所指导的学生的学位论文，不但要求内容正确、论据严格，组织合理，甚至对文章逐字修改，连标点、公式、符号、单位和图表注释等，都一丝不苟，为研究生认真治学作出表率。吴承康不仅积极培养研究生，也对年轻人的成长十分关心。为了培养骨干，他将自己的研究生配备给年轻人指导，创造机会，培养年轻人带研究生的经验。

此外，吴承康早期还担任过中国科技大学、清华大学等学校兼职教授，很多我国著名的燃烧空气动力学专家都听过吴先生的课。吴先生为培养我国的专门人才作出了杰出的贡献。

吴承康先生热爱祖国、崇尚科学，严谨治学、淡泊名利，乐于助人、提携后学，把毕生精力献给了党和人民的伟大事业。

综合