社稷重器 --- 吴仲华

崇让堂

华为老总任正非谈到，上世纪80年代中国引进斯贝军用发动机的时候，中国对英国表示感谢，英国人反过来说：感谢中国科学家的伟大发明。这是因为斯贝发动机使用了中国工程热物理学家吴仲华发明的技术。

吴仲华，原籍江苏苏州市，1917年7月27日出生于上海一个职员家庭，祖上出过状元。16岁前在上海度过，就读于格致中学。1933年，转入南京金陵大学附属中学（简称金陵中学）高中。1935年，抱着“工业救国”的理想，北上考入清华大学机械工程系。1940年毕业于西南联大后留校任教。1947年在美国麻省理工学院获博士学位。先后任美国NACA研究科学家、PIB教授。1954年回国，1957年选聘为中国科学院院士（学部委员）。历任清华大学动力机械系教授兼系副主任，中国科学院动力研究室主任、研究员，力学研究所副所长，中国科学院工程热物理研究所所长、名誉所长，中国科学院主席团执行主席、名誉主席，全国人大常委会委员，中国航空学会理事长，中国工程热物理学会理事长。1970年在先进压气机国际会议上，与会科学家把吴仲华创立的“叶轮机械三元流动理论”更明确地定名为“吴氏通用理论”，理论中的基本方程则称为“吴氏方程”。对发动机领域贡献巨大。

作为航空发动机核心的风扇、压气机、涡轮等叶轮机械流动的研究，直到上世纪四十年代末期，一直沿用通常空气动力学中飞机机翼时的孤立叶片模型。这种方法，只能计算叶片平均半径处进出口流动参数的变化，不能计算叶片的扭转、弯曲，因为它没有考虑叶片之间的相互作用，对于叶片数量很多的叶轮机械就不适用了。为了大幅度提高航空发动机和叶轮机械性能，必须针对非常复杂的叶轮机械流动方程组，根据内部流动的特点，创建新的理论模型，推导相应的数学方程，提出简化的物理假定，最后给出可以数值求解的基本方程和求解方法。

吴仲华则把一个在当时计算条件下无法求解的叶轮机械内十分复杂的三维流动分解为S1和S2两族流面上的二维流动，使其数值求解在当时的计算机条件下成为可能。无疑，这是对叶轮机械内部流动研究的巨大贡献：基于两类流面这一理论模型和计算方法，国际学术界对叶轮机械流动进行了深入、系统的研究，发现了许多新的流动现象和规律，大大提高了叶轮机械的性能；基于这一理论和方法，成功地研制出了一代比一代性能优越的航空发动机和燃气轮机，极大地促进了世界航空事业和能源动力工业的发展。

引入的流面偏导数是一座桥梁，它把叶片空间内三维流动的物理量与流面上二维流动的物理量联系在一起，可以把三维的运动方程转换为流面上的二维流动方程；而在导出的流面上流动基本方程中出现了流片厚度和流面之间的作用力，它们是流动三维性的表征，也是流面上流动方程与通常的二维流动方程的不同之处，可以认为它们是流面理论模型的两大支柱。在这一理论中，引入了一个沿流线的不变量——相对滞止转子焓I，它使方程更为简洁，计算更为简便。这一座桥梁、两个支柱和一个不变量，可以认为是两类流面理论的精华。这个理论的建立，可以清楚地看出内部流动研究的特点，对于进一步研究其他内部流动现象也是很好的借鉴。

这个理论把丰富的想象力、清晰的物理概念、严格的数学演绎和方便的工程应用完美地结合在一起，全方位地体现了工程科学之美。毫不夸张地说，这个基于两类流面的叶轮机械三元流动理论是一个全面展示工程科学之美的优秀范例。

1971年，文化大革命受到冲击后恢复工作，和一个小组到沈阳410厂从事航空发动机改型设计与研制，为几个型号发动机改型做出了贡献。是中国工程热物理学家，中国科学院院士。

1992年9月19日，吴仲华因病在北京去世，享年76岁。11月，中国工程热物理学会第八届年会举行了专门的学术报告会，详细报告了在吴仲华指导、带动下和在他的理论启发下取得的科研成果。会后出版了《纪念吴仲华教授学术报告会论文集》。

从50年代到现在，吴仲华就是叶轮机械设计界的导师。吴仲华提出的叶轮机械三元流动理论，指导了国际上一系列航空发动机的设计。美国的GE、普惠公司，英国的罗·罗公司，都派人向他请教，国际上著名的飞机，像波音707、737、747、空客等飞机的发动机，都用了吴仲华的理论。1980年代，吴仲华重新走出国门时，美国GE公司特别派了两架飞机。

吴仲华热爱生活，充满艺术情趣，与夫人李敏华因共同音乐爱好相识相知，又一同为科学理想而并肩奋斗，传为佳话。他曾说，“我这辈子有两件事绝对不后悔，一件是回国，一件是和李敏华结婚。”

2007年，吴仲华先生九十华诞之际，由中国科学院工程热物理研究所与中国工程热物理学会共同发起设立的。“吴仲华奖励基金”面向全国，奖励在工程热物理学科领域科研成绩突出、具有创新思维的优秀青年科技人才和研究生。

“绝江者托于船，致远者托于骥！”中国科学院院长、中国科学院学部主席团执行主席白春礼用“船骥之托”比喻吴仲华先生托起国家民族大业的贤能，高度评价他的科学贡献和崇高人格。