胡海昌：航天力學大家

文/幻棠

▲ 胡海昌院士（1928.4-2011.2）

力學在航空航天領域有著不可替代的地位。飛行器的結構設計需要固體力學、結構力學和斷裂力學，飛行器是否能上天，要靠空氣動力學和流體力學，而軌道動力學則決定了飛行器在空間的軌道及姿態。可以說力學學得好，在航天航空領域會有極大的施展空間。

胡海昌，我國著名的力學家。他通理論，善應用，利用雄厚堅實的力學知識給我國航空航天事業打開了一片廣闊的天空，更是在早期衛星總體方案論證、衛星結構設計分析和航天器動力學發展方面做出了重要貢獻。

上世紀60年代初，為大力發展航天事業，我國在各領域抽調了一批頂尖人才來集中研究空間技術，胡海昌便是其中之一。胡海昌畢業于浙江大學土木工程系。大學畢業之后，他進入中國科學院數學研究所錢偉長領導的力學研究室工作。專業優秀的胡海昌在短短幾年內就在發表了力學相關領域的30多篇論文。在《論彈性體力學和受范性體力學中的一般變分原理》中，他提出了固體力學的三類變量廣義變分原理，這個變分原理后來被稱為胡—鷲津原理。

1966年，胡海昌正式到中國空間技術研究院空間飛行器總體設計部工作，負責我國第一顆人造衛星“東方紅一號”的總體設計。他主持制造了我國第一個衛星模型，指導了衛星地面振動實驗及實驗過程中產生問題的力學分析。胡海昌一夜突擊，通過力學計算從方案上解決了衛星天線結構設計的力學難題，設計人員依照胡海昌的力學計算對衛星天線結構設計進行了改造后，多次模擬均取得了成功。這件事至今仍被航天人所津津樂道。最終，在各方的努力下，1970年4月24日，我國第一顆人造衛星“東方紅一號”在酒泉成功發射。

胡海昌繼續用自己的力學知識來不斷“滋養”中國的航天事業。“東方紅一號”發射成功后，他又主持了“東方紅二號”衛星早期的總體和結構設計。胡海昌十分重視理論與實踐的結合，既強調動力學分析、結構靜力與動力計算，又強調力學試驗的實施。在他的關心和指導下，我國擁有了一支過硬的衛星結構設計與動力分析的科研隊伍。

▲ 胡海昌和夫人

▲ 胡海昌和家人在一起

上世紀80年代，我國開展新型通信廣播衛星和地球資源衛星預研之時，在胡海昌的倡議下，組建了“衛星動力力學與控制組”，這對后來飛行器動力學分析設計的發展起到了積極的促進作用。

除了專心搞科研，胡海昌還熱心于教育事業，力爭為我國航天事業培養更多的人才。從1952年起，他先后在北京大學、清華大學、北京航空航天大學等學校任教。因為他的研究不僅是空間飛行器設計，而且還涉及彈性力學、塑性力學、流體力學以及結構力學的平衡、穩定和振動等諸多領域，所以他能夠勝任多門課程的教學任務。他教授彈性力學、板殼理論、薄壁桿件理論、彈性力學中的變分原理、振動理論等多門課程，受到了師生的廣泛好評。自1979年起，胡海昌開始任北京大學、浙江大學兼職教授、首批博士生導師。

胡海昌說：“科學的希望在于人才，人才的優勢在素質，素質的培養在教育，素質教育要早抓”。他對下一代傾注了滿滿的希望，并一直盡自己所能去培養力學人才，為航天事業的發展做出了卓越的貢獻。