馬明德

馬明德，有空氣動力學家（1915－－1969）,安徽省滁州市人。曾名戴明。1938年畢業於交通大學機械系。同年赴美留學。1939年獲密歇根大學航空工程碩士學位。同年回國。曾任中央飛機製造廠工程師，交通大學副教授、教授。1949年後，歷任華東軍區科學研究室研究員，哈爾濱軍事工程學院教授、空氣動力試驗室主任。1961年加入中國共產黨。是第四屆全國政協委員。60年代負責籌建了我國最早投入型號試驗的中超音速風洞和大型低速風洞。著有《飛行力學》等。

馬明德
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出生	1915年12月12日
國籍	中國
籍貫	北京市
母校	上海交通大學
職業	空氣動力學家、教授
研究領域	試驗中超音速風洞和大型低速風洞

目錄

生平概況

馬明德1915年12月12日出生於北京（今北京市）北洋政府交通部一個科長級官員的家裡。父親馬文蔚精通舊時詞章，寫得一手好字，喜愛文字學和雕刻金石印章，薄有資財。馬明德是長子，幼年失恃。6歲至10歲在北京篤志小學和崇德小學讀書。從1925—1929年在家塾學習古文、算術和英語等課程。塾師是前清舉人和大學講師，要求很嚴。從1929—1934年進北京四存中學和崇德中學念書，其間曾多次參加反日遊行示威。高中二年級時，平素與兒子談話不多但重視子女教育的父親嚴肅地對他說，要好好讀書，如考取上海交通大學，就送他出國留學。1934年馬明德考取了上海交通大學機械系。

1937年夏，「七·七」事變爆發，同年8月13日，日寇又從上海大舉入侵中國。馬明德隨上海交大由徐家匯遷入法租界。1938年他畢業於交大機械系航空門，獲學士學位。1938年8月自費赴美留學。1939年獲密歇根大學航空工程碩士學位。隨後去美國東部達來威爾州新堡城的伯倫克飛機工廠實習。同年11月乘船返回上海。1940年6月新婚之後第五天，他和夫人蔣祖綺輾轉經香港、海防，前往位於滇緬交界（壘允縣）由中美合辦的杭州飛機廠工作。因該廠被日本飛機炸毀，又轉往該廠設在緬甸八莫的航空發動機裝配廠並負責發動機試車工作，從土建工作開始，1941年10月10日試車台安裝完成，舉行了落成典禮，他得到美國廠長的表揚。1942年4月，日寇攻陷緬甸仰光，飛機廠宣布解散，馬明德自願帶領從八莫撤回國內的技術工人去貴州大定發動機製造廠，到廠後任機工課技士。

1942年10月，馬明德到內遷重慶的交通大學航空系任教，除讀新書，教新課外，還種菜自給。在重慶交大先後開出《應用空氣動力學》 、 《飛機性能設計》 、 《發動機動力學》 。他講課生動，深入淺出，有問必答，平易近人。1945年日本投降後，全家隨交通大學遷回上海。1946年馬明德翻譯了美國著《機械設計》 ，以後又陸續開出新課《發動機設計》 、 《噴氣發動機原理》 。課餘願和同學交往。由於內戰升級，物價不斷上漲，馬明德先後在光華大學、大同大學、兵工學校和商船學校兼課，以維持生計。講授課程多達八九門，每周最多達30學時，在此重壓下，他變成了教書機器，也變成了多面手。1949年9月，馬明德調華東軍區軍事科學研究室任研究員。為解放近海島嶼，他與岳劼毅等研究出一種慣性驅動的潛水爆破裝置。

1952年深秋，黨中央在哈爾濱決定創辦中國第一所綜合性的軍事工程技術高等學府——軍事工程學院（以下簡稱哈軍工），任命陳賡大將為院長，以第二高級步校的機關和華東軍事研究室的全體人員為籌建學院的基礎。1952年冬，哈軍工的蘇聯總顧問奧立霍夫同志到京，商定了學院的任務和規模。為了辦好學院，決定請上級調入一批著名的科學家和有經驗的教授。華東軍事研究室的張述祖和馬明德等應召赴京，草擬出從各大學和研究所請調知名科學家和教授的名單；還草擬了從部隊內部抽調一批已受過大學教育的青年幹部的名單，調他們來學院當助教。

建成風洞群

1953年1月，馬明德到哈軍工報到。當他被任命為空軍工程系空氣動力教授會（即教研室）副主任時，自願兼任空氣動力實驗室主任，他堅信風洞實驗室是研究空氣動力學和設計飛機的極重要手段。1953年上半年，空氣動力教授會擬定了先建兩台直徑為1．5米的回流式低速風洞和一座80毫米×80毫米的吸入式超音速風洞的規劃。建國前馬明德一直未能實現建造風洞的願望，該計劃批准後，他非常高興，親自動手繪製低速風洞總圖和縱向三分力台式天平總圖，並決心自己動手設計製造具有鋼鐵槳轂之木質風扇（工程難點），由莊逢甘進行風扇的空氣動力計算，又從哈爾濱市調進一名高級鉗工師傅和一名高級木工師傅來製作。為了保證加工質量，馬明德曾向殷之書教授請教有關葉片的選材、脫脂處理、乾燥和粘合等工藝細節。他親自到學院實習工廠檢查台式天平加工，也去哈爾濱鉚焊廠檢查風洞的鋼製殼體加工。在馬明德指導下風洞是由實驗室自己安裝的。這兩台1．5米低速風洞從繪圖、加工、安裝到試車，總共花費了一年零四個月。其中一座的實驗段是開口的，稱為1號風洞；另一座是閉口的，稱為2號風洞。1955年1月8日，由空軍工程系唐鐸主任主持空氣動力實驗室的開幕典禮，並在實驗室牆壁上刻石留念。劉居英副院長到會祝賀並給馬明德等七人通令嘉獎。這是哈軍工建成的第一座大型實驗室。其後，在蘇聯專家和馬明德指導下，1號風洞及時給第一期學員開設八個空氣動力教學實驗課。

跨入50年代，戰鬥機的最大速度已接近音速，急需以實驗方法開展跨音速空氣動力學的研究。當時跨音速風洞技術尚未公開，1955年秋，教研室蘇聯顧問建議向民主德國訂購一座近音速風洞。馬明德主張積極和德方聯繫，但到1956年初蘇聯仍不同意幫助中國建設任何空氣動力研究所。1956年6月學院獲准派人去民主德國直接商談近音速風洞的技術條件和訂貨合同。這時馬明德已考慮大型超音速風洞的建設問題，醞釀派人到蘇聯學習。因而，1957年春安排紀士坪在再次去民主德國的途中重點訪問莫斯科儒可夫斯基空軍工程學院空氣動力實驗室，具體了解超音速風洞情況。

在設計建造80毫米×80毫米超音速風洞（簡稱為3號風洞）時，根據蘇聯顧問的意見，直接從大氣中吸入空氣，所需65米3的真空箱由馬明德親自繪圖設計。風洞設計M數為2．0，裝有中國自製的第一台紋影儀。該風洞於1956年初安裝試車成功。此外又根據教研室蘇聯顧問的建議，製作了兩台直徑為0．75米、截面為八角形的閉口、開路式木結構低速風洞。這兩颱風洞（簡稱4號和5號風洞），先後開設九個不同內容的教學實驗課。1956年10月9日，馬明德作為中國人民解放軍國慶觀禮代表，在北京接受毛澤東、劉少奇、周恩來和彭德懷等黨和國家領導人親切接見，併合影留念。向民主德國訂購的風洞於1959年3月安裝在急需該設備的三院701所，這是中國第一座跨音速風洞之前身。1956年底，陳賡代總參謀長考慮到學校研究跨音速空氣動力之需要，同意哈軍工向民主德國定購第二座近音速風洞，並於1960年5月安裝在哈軍工（簡稱7號風洞）。在馬明德的指導下，該風洞在1963年9月被改造成跨音速風洞，M數達到1．2。這是中國高等院校的第一座大型跨音速風洞。

1958年初，哈軍工在科學實踐中提出了馬赫數M=2．5超音速飛機的空氣動力課題，馬明德立即提出興建600毫米×600毫米大型超音速風洞（簡稱6號風洞）和3．5米×2．5米回流式的大型低速風洞（簡稱8號風洞）的計劃。在學院領導的支持下，該計劃同年8月獲中央軍委批准。先開始建6號風洞，從定方案畫圖紙開始工作。由於人手不夠，除吸收高年級學員以勤工儉學方式參加設計工作外，又請教研室其他同志負責解決馬赫數為1．5至5．0的八對噴管設計問題，而整個工程則交由實驗室副主任紀士坪具體負責。由於技術儲備不足，參考資料少，大家都邊學邊干，夜以繼日地工作。馬明德和岳劼毅雖另有教學任務，但天天都來現場討論方案，指導設計，在困難面前毫不動搖，根據具體情況解決具體問題。當6號風洞全面鋪開後，空軍工程系批准大型低速風洞可以利用發動機實驗室的500千瓦直流電源設備，於是馬明德和岳劼毅三天就繪出8號風洞的氣動輪廓圖。由於鋼材緊張，決定採用鋼筋混凝土洞體結構。為了節省用料，在設計中他大膽採用較大的擴散角和較短的收縮段。方案一定，立即請工程兵工程系楊江滿講師完成風洞殼體和支架基礎的鋼筋混凝土結構設計和施工圖紙。除實驗段和動力段之外，整個風洞的殼體和支架基礎的鋼筋混凝土澆灌工程在當年11月即投入冬季施工。次年，終因實驗室人手實在太少，不得不暫停建設8號風洞，而先全力完成6號風洞。

在6號風洞建設中，急需的緊缺材料與設備的供應和加工，都得到陳賡院長和黑龍江省委的大力支持。另一方面，馬明德和紀士坪又十分重視工程質量和施工安全，堅持強度計算和實驗，所以工程進展較快。1959年9月6日，6號風洞進行首次通氣實驗。經改進風洞噴管段和實驗段的密封系統後，同年11月風洞實驗M數達到設計值2．5。至此中國自行設計、建造的第一座600毫米×600毫米吹氣式超音速風洞正式基本建成。在此之前，哈軍工完全不知道航空工業部1958年從蘇聯引進圖紙，並在瀋陽開工建造一座AT—1型的跨、超音速風洞。在困難條件下自行設計的6號風洞和全盤引進蘇聯成熟技術的AT—1風洞相比，顯然缺點不少，但無論如何，自力更生建造的6號風洞是一座可進行實驗的、有特點的超音速風洞。其主要特點是：該風洞前室可承受35個大氣壓，可進行增壓試驗。在1960年至1961年間，6號風洞為112廠設計室進行了大量的超音速飛機進氣道特性實驗，這是中國超音速飛機的首次型號試驗。後來6號風洞在馬明德指導下，其他同志改進了前室穩壓裝置和改善噴管流場。在6號風洞建成吹風之後，周恩來總理、葉劍英元帥和彭真同志曾親臨參觀視察。

1960年10月，馬明德開始集中力量抓8號風洞的第二階段建設。在這一階段，他主要抓了三個關鍵問題：一是水泥洞體基礎的加固；二是直徑4．5米風扇的設計；三是六分力正塔式天平的設計、加工和校準。在系黨委支持下，馬明德採取技術骨幹與群眾相結合的辦法來解決技術力量不足的困難。調來56屆飛機強度專業即將畢業的20名學員，以8號風洞設備，特別以六分力正塔式天平為畢業設計課題，完成了各項設計任務。後來，六院七所因自己設計的4米×3米大低速風洞報廢又派來15名技術人員支援一年，這批技術人員大都成為以後建設四川4米×3米和6米×8米大型低速風洞的骨幹。1963年8月，8號風洞——當時全國最大的低速風洞，試車成功，最大風速達到60米/秒。同年9月，張愛萍副總參謀長為8號風洞題詞：「天下無難事，只怕有心人。」

馬明德在建造中國大型塔式六分力機械天平工作上作出了重要貢獻。他閱讀了國外文獻，參觀了北京航空學院小塔式天平，深入分析了國內外塔式天平之利弊，肯定了塔式天平消除各分力間的相互干擾之優點，進一步確定了提高天平測量精度的方案，採納了紀士坪提出的按洞體坐標軸系測量6個分力以簡化結構的建議。同時深入研究了十字交叉彈性鉸鏈的計算方法，並在《航空學報》上發表了文章。當時馬明德強調指出，保證天平精度的主要方法不在於提高天平部件的加工精度，而在於提高關鍵部件的可調性；又告誡說不要怕天平的平台質量大，質量大的天平振動小。在天平調試過程中，出現了塔心調整困難，馬明德鼓勵支持李鳳蔚所提出的調整塔式天平塔心的矩陣方法。應用這一方法，令人頭痛了兩年之久的塔心調整問題，在1965年3月，終於獲得圓滿解決，天平精度達到了1‰，重複性也很好。30年來，有6個單位以8號風洞天平為藍本設計了各自的塔式天平，但其精度都低於8號風洞塔式天平。1965年9月，通過流場測量和標模試驗，證明風洞流場合格，天平工作穩定可靠。中國第一座3．5米×2．5米量級低速風洞從此投入使用。在四川4米×3米低速風洞建成之前，它在全國處於全面領先地位。

60年代，中國自行設計的飛機、導彈紛紛上馬，大家爭用大型低速風洞。1965年4月，決定把哈軍工風洞群中的6號、7號和8號風洞組成空氣動力實驗研究室，主要進行生產實驗，由六院和哈軍工共同領導。這說明馬明德1953年對中國航空工業發展和空氣動力應用前景的預見和採取的行動是十分正確的。在經驗不足、人手不足、資料不足、財力有限的困難條件下，馬明德在教學工作之外，從1953—1965年，經過12年的努力，在哈軍工共建成大小風洞8座，從而構成了一個擁有從低速、跨音速到超音速整個速度範圍的兼顧教學和科研的風洞群。這是中國風洞發展史上第一個以研製飛行器為主的配套風洞群，是中國風洞發展史上的一個里程碑。這也突出了哈軍工當時在空氣動力科學研究工作上的作用。在1963年哈軍工10周年校慶學術會議上，馬明德宣讀了一篇總結風洞群建設初步經驗的論文。1964年初，聶榮臻元帥提出組建空氣動力專業組（編號為第十六專業組），錢學森為組長。下設理論和實驗技術兩個分組，馬明德兼實驗技術分組組長。到「文化大革命」前夕，馬明德主要抓了三件事：一是在對國內外風洞進行充分調研的基礎上，協助錢學森進行中國大型風洞建設規劃論證。1964年5月在北京三座門論證會上，馬明德建議國家成立空氣動力研究院，以便統一規劃，集中建設。他又提出：全國風洞應該大中小配套，對現有的風洞要提高控制、測量和自動化的水平。二是1965年在哈軍工召開了以交流中國第一個風洞群建設經驗為主的第一個經驗交流會，從而建立了風洞試驗技術經驗交流和協作攻關的傳統，並提出要進一步確定檢驗各家風洞質量的標準模型。三是通過系統交流信息，促進了全國風洞測控系統的自動化。大家都稱讚馬明德的實幹作風。

研製飛行器

1956年1號風洞建成後，中國飛機廠的飛機設計師們前來質疑：1．5米風洞能不能為飛機設計提供有用的實驗數據？因為，在1號風洞內，常規飛機模型試驗雷諾數的量級僅為0．5×106。馬明德指出：在沒有大風洞的情況下，暫時可用比擬法來使用1．5米風洞。即先做一個展弦比為5的等弦長機翼，把試驗結果與美國NACA結果對比，再做一個有大風洞試驗結果的真實飛機的模型來做對比實驗。這樣，320廠製做了雅克18的縮尺模型，112廠製做了雅克11的縮尺模型來吹風，從而找出了小風洞與大風洞實驗結果之間的關聯。以後在1號風洞中分別為112廠和320廠做了殲教1飛機、初教6飛機的全機模型實驗；又為殲教1飛機做了飛機進氣道的總壓恢復特性及流場特性試驗；機身和機翼接合處整流罩外形的試驗；以半機翼和單獨尾翼模型進行了操縱面鉸鏈力矩測量實驗；還用模擬了質量和慣矩的座艙蓋和副油箱模型進行了投放實驗。在馬明德指導下，112廠專為2號風洞設計加工了橫向三分力天平，從而取得橫向三分力數據。中國飛機設計師就這樣利用1．5米風洞取得了自己的經驗，提前把自己研製的飛機安全送上了藍天。

8號風洞對中國自行設計的第一代超音速戰鬥機殲8，不僅進行了主要的常規空氣動力實驗，還對殲8模型進行了難度很大的有尾噴流情況下的全機測力試驗，從而確定了尾噴流對飛機空氣動力，特別對俯仰力矩和平尾效率的具體影響，這在國內是首創。螺旋槳滑流對空氣動力特別是升力係數也有重要影響，8號風洞在國內第一次對水轟5模型成功地進行了滑流試驗。到1990年為止，除上述兩個型號外，通過8號風洞安全上天的自行研製的飛機和導彈共有26個型號；還有農林飛機、反坦克導彈、遠程導彈等。實踐證明8號風洞實驗數據不同期的重複性很好，贏得了用戶的信譽。上述機種的許多高速項目曾在7號風洞進行了試驗。為了保證實驗質量，實驗室的同志在馬明德的具體領導和聯繫實際的嚴謹學風影響下，開展了一系列基本技術研究工作。可以看出，由馬明德主持建成的風洞群和培養出的一批技術人才，對中國航空由仿製迅速走上自行研製的道路，作出了不可磨滅的貢獻。

嚴謹治學

在建設風洞群的同時，馬明德從未中斷飛行力學的教學工作和兼任的教學行政工作。從1956—1958年，馬明德主講《飛行力學》課程，教學內容完全選自國外新教材和國外最新研究成果。他講課生動活潑，思路開闊，深受同學歡迎，至今仍保存有當時聽課筆記的同學大有人在。為了體驗基本飛行動作，曾帶同學到航校進行感覺飛行。在此期間，他編寫了《飛機空氣動力計算》 、《飛機縱向安定性和操縱性》 、 《飛機橫向安定性及操縱性》等教材共38萬字。這是建國後當時最新的飛行力學教材。從1957年2月起，馬明德兼任空軍工程系工程科主任，對學生的情況了如指掌。1957年11月至次年底，馬明德參加了空軍工程系七科（導彈專業）的籌建工作，不僅與蘇聯專家一起到對口單位進行了調查研究和考察，還親自兼任該專業飛行原理組組長，對導彈飛行動力學也親自寫了40學時講稿。隨着風洞群的興起，空軍工程系新建立了空氣動力專業。1961年4月，馬明德被任命為新成立的空氣動力專科主任。同年，馬明德光榮加入中國共產黨。

1961年和1962年，馬明德為新建立的氣動專業講授飛行力學課，並編著了講義《飛行動力學》。書中系統介紹了突風響應、飛機彈性的影響、慣性交感和飛機的傳導函數等新概念。當空軍初次遇到滾動失穩事故時，該書對空軍分析人員提供了基本思路。在該書的編寫過程中，馬明德指導其他教師對彈性飛機的穩定性問題進行了開拓性研究，並用該方法研究了風洞天平的動態特性。1965年他與吳根興在《航空學報》上發表了論文「關於機械式風洞天平設計中的靜態與動態問題的探討」。馬明德很關心青年教師的進修，曾指導他們學習振動力學，每周抽兩個晚上，給大家補習英語，逐段講解Etkin飛行力學原著。1964年馬明德兼任空軍工程系副主任，抓全系的教學和科研工作。同年末，被選為中國人民政治協商會議第四屆全國委員會委員。1965年12月被任命為軍事工程學院空氣動力研究室主任。

1966年「文化大革命」爆發後，馬明德的全部教學和科研活動被迫中止。1968年的8月，以「資產階級反動學術權威」和「特務」等莫須有罪名對他進行政治誣陷並被隔離、抄家和逼供。以至於1969年1月13日在哈爾濱工程學院航空工程系隔離室被迫害致死。這一冤案於1978年12月徹底平反昭雪，恢復名譽。1979年1月22日在長沙國防科學技術大學隆重舉行了馬明德追悼會。國防科委副主任錢學森教授專程來長沙致悼詞，高度評價了馬明德對航空科學技術事業所作出的貢獻，特別是對國防科委風洞實驗基地的貢獻。馬明德熱愛祖國，熱愛航空，既有淵博的理論知識，又有豐富的工程經驗。從1953年起，在教學工作之外，自願獻身於空氣動力實驗事業。他在工作中一直貫徹自力更生和科學求實精神，不講空話，不怕困難。他決策果斷，大膽起用德才兼備的青年人。在具體技術工作中，他堅持面對面的領導，循循善誘，言傳身教，嚴格把關，也善於傾聽和採納多方面的意見。因而，在12年內，建成了聞名全國的哈軍工風洞群（中國風洞發展史上的一個重要里程碑），即今天627所的前身。

馬明德是中國航空技術界之奇才。正當他將作出更大貢獻之時，竟溘然長逝，壯志未酬，實在令人痛心不已！他所規劃的中國大型風洞群，在他離開我們後，已在中國空氣動力研究與發展中心建成。在中國風洞發展史上，那是另一個更重要的里程碑。1956年以來，中國自行研製的飛行器無不通過他所建造的風洞升上藍天。在全國有關院校、研究所和基地，都可找到他的足跡和影響。他的學生們，在各自崗位上，正繼承他的獻身精神，以他為楷模，把他未竟的事業推向前進。

人物簡歷

• 1934—1938年　在上海交通大學機械系航空門學習，獲學士學位。

• 1938—1939年　在美國密歇根大學航空工程專業學習，獲碩士學位。

• 1940—1942年　任雲南省壘允中央杭州飛機製造廠工程師組長。

• 1942—1945年　任貴州大定發動機廠技士。重慶交通大學航空系副教授、教授。

• 1945—1949年　任上海交通大學航空系教授。

• 1949—1952年　任中國人民解放軍華東軍區司令部軍事科學研究室研究員。

• 1952—1966年　任哈爾濱軍事工程學院教授，空軍工程系空氣動力教授會副主任和空氣動力實驗室主任、工程科主任、空氣動力專科主任、系副主任，院空氣動力研究室主任。

• 1957年　兼任國防部第五研究院科學技術委員會特邀委員。

• 1964年　兼任國防科學技術工業委員會空氣動力專業組成員及試驗技術分組組長。

• 1966—1969年　任哈爾濱工程學院航空工程系教授、系副主任。

• 1969年1月13日 病逝世於哈爾濱。

主要論著

• 1　馬明德（譯）．機械設計．上海：中國科學圖書儀器公司，1946

• 2　馬明德．飛機空氣動計算．哈爾濱：軍事工程學院教材，1958

• 3　馬明德．飛機的靜俯仰安定性和操縱性．哈爾濱：軍事工程學院教材，1958

• 4　馬明德．飛機側面平衡和安定性．哈爾濱：軍事工程學院教材，1958

• 5　馬明德．飛行動力學．哈爾濱：軍事工程學院教材，1962

• 6　馬明德，紀士坪．空氣動力實驗技術一些經驗總結．軍事學院十年校慶學術報告會論文，1963

• 7　馬明德，吳根興．關於機械式風洞天平設計中的靜態與動態問題的探討．航空學報，1965，1（3）