程世祜

程世祜，結構力學專家。從事航空太空飛行器結構穩定性的研究，在內壓圓柱殼體穩定性理論與實驗方面獲得成果，為中國早期太空飛行器總體設計研究作出了貢獻。

基本介紹

• 中文名：程世祜
• 國籍：中國
• 出生地：遼寧省撫順市塔爾峪村
• 出生日期：1918年10月20日
• 畢業院校：西北工學院機械系
• 性別：男

人物簡歷

1931—1932年　遼寧省立第一工科高級職業學校機械班學習。

程世祜(左)

1932—1934年　輟學在家，從事農業勞動。

1934—1937年　國立東北中山中學高級職業土木科學習，1937年畢業。

1937—1941年　畢業於西北工學院機械系。

1941—1943年　任陝西省蔡家坡西北機械廠技士實習生，後轉入重慶國民政府交通部隴海鐵路機務段任技士實習生。

1943—1944年　任重慶國民政府交通部鐵路技術標準委員會實習生。

1944—1945年　先後任重慶國民政府軍事委員會工程委員會實習生、工務員、幫工程師。

1945—1949年　考取公費出國留學，先後在英國曼徹斯特、臘格比城和格拉斯哥城的機械製造廠等實習工作。

1949—1950年　美國監湖城猶他大學機械系學習，1950年獲碩士學位。

1950—1955年　美國芝加哥伊里諾伊理工學院力學系學習，獲碩士、博士學位。

1955—1956年　中國科學院數學研究所力學室從事研究工作，1956至

1958年　任副研究員、“581”組火箭結構分系統技術負責人。

1958—1959年　上海機電設計院火箭總體設計部結構室主任。

1959—1966年　先後任中國科學院力學所第12研究室副研究員，國防科委第五研究院203室副研究員。

1966—1968年　任國防科委第五研究院511研究所副研究員。

1968年10月23日　逝世於北京。

人物生平

程世祜，1918年10月20日出生於遼寧省撫順市塔爾峪村，滿族人。程家是個大家族，程世祜是同輩10個兄弟中最小的一個。因幼年喪母，使程世祜小小的心靈上產生孤獨感，這可能是他性格比較孤僻的原因。6歲進入縣立第四國小，畢業後考取省立第一工科高級職業學校機械班。1931年九一八事變，日本侵略軍侵占了中國東三省，程家經濟日益困難，無力供養程世祜讀書，只好輟學在家種田勞動。將近兩年的體力勞動生活，使少年程世祜得到鍛鍊，養成了他儉樸求實的作風。

1934年春，程世祜跟隨表哥逃難流浪到北平（今北京）。作為東北流亡學生，他考取了東北中山中學（校址在北新橋）。這個學校除設有初、高中部外，還設有一個高級職業土木科，相當於高中，程世祜當時就讀於該科。1936年一二九學生運動風起雲湧，程世祜積極參加遊行，散傳單，宣傳抗日。1937年6月畢業後，在西安考取了西安臨時大學（1938年改名西北聯合大學）。1938年春，他隨該校遷到陝西省南部城固縣，1939年，學校改名為西北工學院。程世祜在大學機械系學習的4年間，沒有任何經濟來源，按照當時的辦法，依靠“戰區學生貸金”來完成學業。艱苦的生活，磨鍊了他的意志，他為人忠厚老實，極其用功，學習成績優異。1941年6月大學畢業後，在蔡家坡西北機械廠任技士實習生，直到還清了大學學習期間欠學校的借款。隨後，他到陝西省交通部隴海鐵路機務段任技士實習生；又在貴陽交通部鐵路技術標準委員會任實習生。抗日戰爭中，他歷任中華民國軍事委員會工程委員會實習生、工務員、幫工程師。

1945年，程世祜經中華民國教育部考試合格，被選派出國留學。8月到英國後，首先在曼徹斯特一家機械廠實習鑄工、木模工，從事機車鍋爐製造等工作，與工廠工人同勞動，生活非常艱苦。第二年到臘格比城一家電器設備廠實習。實習內容主要是蒸汽輪機製造，包括汽輪機控制系統及部件、汽輪機葉片製造和安裝汽輪機總裝及試驗設計、計算和現場安裝、試車等。這段有豐富內容的實習工作，充實了程世祜的實踐經驗，正如他自己講的：“這一段學習是比較好的一段，它給了我一個比較穩固的工程訓練。”1948年，他又到格拉斯哥城的一家機械製造廠學習了一年。1949年9月，通過好友賈有權的幫助，程世祜轉到美國留學。先在美國鹽湖城猶他（州）大學機械系讀研究生，1950年9月獲碩士學位後轉芝加哥伊利諾伊理工學院力學系學習，在著名力學家、殼體專家唐奈爾教授的指導下，完成了《梁在集中載荷下的局部應力分析問題》論文，獲得了博士學位。以後，他在芝加哥工程公司任工程師。中華人民共和國的成立使程世祜歸心似箭。他多次向美國移民局提出回國申請，由於中美沒有建交，申請被拒絕了。但他仍繼續努力爭取。當時，在美留學的愛國學生組織起來，集體上書抗議美國政府的這一做法，程世祜是其中積極的組織者之一。1954年夏，在日內瓦會議上，周恩來總理就美國不允許中國留學生回歸祖國一事向美國當局提出抗議，才迫使美國移民局批准中國留學生回國。程世祜也在被批准之列。他不顧美國政府的種種刁難和阻撓，終於在1955年1月回到了久別的祖國。回國後，他結婚生子，組織了幸福的家庭。

程世祜被分配在中國科學院數學研究所力學室，側重於板殼理論和振動理論研究。1956年初，力學研究室擴大成立力學研究所，程世祜是創建力學所的首批力學專家之一。同年，他經機械工業部提名，隨中國科學院新技術科技考察團去蘇聯參觀訪問。黨中央的“向科學進軍”的號召和蘇聯大規模的科學技術建設事業使他深受鼓舞。考察歸來後，他帶領幾個青年人積極從事殼體穩定性研究，並結合殼體工作建立了熱應力試驗室。第一步是專攻測試關：如高溫測量儀、高溫彈性模量測定、高溫應變儀等，當時這些工作在中國還都是空白，起步十分艱難。由於他具有殼體穩定性理論的深厚功底，又有多年工廠工作的經驗和關於機械製造、設計和實驗方面廣博的知識，熱應力實驗室立現雛型。在從事繁忙的研究工作同時，他還在北京大學、清華大學教結構力學等課程，是中國科學院力學研究所和清華大學合辦的“工程力學研究班”的首批教員。這個研究班曾為中國高級力學人才的培養作出了貢獻。程世祜的講課生動並結合實際，深受學生們的歡迎。

1958年，大躍進開始，中國科學院部署了研製火箭、衛星的任務，力學研究所的科研方向也隨之轉向為國防尖端科研服務。程世祜被分派在新成立的“581”組，任務是研製地球物理火箭箭頭，擔任結構分系統技術負責人。他用代用品做出了中國第一個火箭模樣箭頭，在“中國科學院自然科學躍進成果展覽會”上展出。1958年8月，中國科學院抽調力學研究所等單位的主要技術力量與上海市聯合組建上海機電設計院，其任務是研製地球物理火箭，計畫在次年慶祝國慶10周年時發射作為“獻禮”。程世祜遷往上海，任該院火箭總體設計部結構室主任。他抓緊時間培訓幹部，為年輕科技人員講授飛行器結構力學、屈曲理論，帶領大家從事各種基礎實驗工作。這一年，他主持設計並加工出了第一批殼體模型，進行了一系列靜力實驗，求得了符合當時加工條件的計算圓柱殼體“下臨界應力”係數，給以後的火箭結構計算打下了基礎。

1959年春，他回到力學研究所，二次組織力量，把在“大躍進”中被拆散的熱應力實驗室恢復起來，進行內壓殼的研究試驗工作。他在內壓殼、高溫彈性模量測定、高溫應變測定方面採取輪班深入的辦法，分別進行指導。1960年6、7月間，他向國防部門交出了《內壓圓柱殼穩定問題》的研究報告。1961年8月，他寫出《關於“彈性圓柱薄殼的一般穩定性”問題》一文，在《力學學報》上發表。

1962年至1964年，他先後任力學研究所12室結構組組長、副研究員，承擔國防部五院的協作任務，研究圓柱薄殼的穩定性。1962年，建立了紙殼試驗研究題目，後因人員變動，工作又被中斷，實驗室又被拆散。

1964年底到1965年，他主動申請去山西參加農村“四清”運動。1965年底回到北京後不久，“文化大革命”就開始了，他又被調到力學研究所懷柔分部，任203室副研究員，擔任低空飛彈強度試驗和研究工作的顧問。該室以後又歸為國防科委第五研究設計院511所。由於運動的衝擊與當時對科研工作的“瞎指揮”，實際上各項研究工作基本停頓。程世祜由於無法繼續科研工作，心情十分焦慮不安，又受到當時極左思潮的種種衝擊及步步緊逼，甚至對他施加人身侮辱，使得一心為了報效祖國排除萬難回歸本土的愛國科學家程世祜無法忍受這種種誣衊和冤屈，終於在1968年10月23日含冤自盡身亡，享年50歲。程世祜的去世，使我們失去了一位優秀的力學專家，乃是我們的國家、中國人民和中國國防科技尖端事業的重大損失。

研究領域

程世祜主要從事彈性力學、套用力學方面的研究，尤其在殼體力學方面有較深的造詣。多年來，結合飛彈與衛星的結構設計任務，他對各種形式的殼體，如開口殼、錐殼、加筋殼等都做過深入的理論與實驗研究。他所提出的關於柱殼與錐殼的比較問題；邊界效應問題；殼體的非線性問題，如彈塑性、蠕變、輻射熱應力等課題，在當時都是嶄新的力學前沿課題，直至今日，仍是十分重要的基本理論研究課題。

早在1958年以前，他就注意到內壓力對承受不同外力的飛行器結構穩定性的影響問題，蒐集了不少資料。他注意到內壓圓柱殼可能提高殼體屈曲臨界載荷，從而產生用內壓充氣代替複雜加筋結構的構想，以便達到使飛行器重量輕、強度高的目的。他大膽地提出了這一想法，得到了國防使用部門和錢學森所長的肯定。1959年4月，他接受任務，要從理論和實驗兩方面加以研究。當時，實驗工作很困難，完全是白手起家。程世祜親自動手設計作軸壓用的試驗架。沒有加壓設備，就用普通鋼環加千斤頂。金屬薄殼材料緊缺，就用塑膠代替。他所在的工作小組只有5人，除他之外全是年輕人，理論基礎差，工作生疏，程世祜每天去實驗室，從如何用銼使鋸為起點，一邊教他們，一邊乾工作。此外，在理論上也碰到了困難：計算中發現，套用馮·卡門及錢學森的大撓度理論不能完全解決有內壓的屈曲問題，計算變得非常繁瑣複雜。年青人於是產生厭煩情緒，不想幹了，程世祜又把計算工作接過來，帶著大家日夜苦幹。

1960年6月，內壓殼的研究正在緊張進行之中，此時開始了以超音波為中心的“技術革新技術革命運動”，根據上面的命令，要以殼體的超音波試驗作為重點，他不得不用殼做試驗，結果證明超音波對殼體強度沒有好處只有壞處，氣流對殼體產生顫振，降低了強度。這件事從反面啟發了他進一步考慮振動的影響，寫出了《載波射流對殼體穩定影響》的報告。

內壓圓柱殼的研究完成了三方面的課題，即（1）受軸向壓力及內壓力聯合作用下，圓柱殼的穩定問題；（2）純彎曲與內壓力聯合作用下，圓柱殼的穩定問題；（3）扭轉與內壓力聯合作用下圓柱殼的穩定問題。這一工作受到國防部門和錢學森所長的肯定，認為“這一研究工作對實際設計有指導意義，在學科理論上也提出了新的看法和方向，研究報告採取了老老實實，做多少說多少的態度，對前人的工作有分析有批判，是一個質量較好的研究成果。”

人物軼事

程世祜一生坎坷，努力奮鬥，有強烈的愛國心和正義感。在辦理回國手續時，他受到美國政府的百般刁難：凍結了他在銀行的全部存款；繼之又不準他帶資料回國。為此他找美國法院打官司，但毫無結果。最後他毅然犧牲了全部存款，經其導師幫助解決歸途旅費，才回到了祖國。他真心希望能以自己所學的知識為祖國作出貢獻，常常說：“我從小是吃人民的飯學得知識的（他一直是公費上學），不給國家作貢獻是不成的。”“如果為享受，就不回國了。”

他為人正派耿直，誠懇待人。對待科學，他實事求是，做多少，說多少，沒有半點虛偽。1958年“大躍進”時，全國各地大放“衛星”，中國科學院也決定研製運載火箭和衛星，並計畫在國慶10周年時發射“獻禮”。根據當時的實際情況，尤其是中國科學院在國家總體布局中的任務與實力，在一無理論基礎，二無任何技術後備的情況下，要在極短的時期內做到讓火箭上天是不可能的，程世祜堅決反對當時的浮誇風，反對不懂裝懂、瞎出主意的領導作風，並且抵制無休無止的“務虛會”，他主張首先要扎紮實實地打好基礎，並且親自給火箭總體設計部結構室的剛從學校調來的學生講授飛行器結構力學基本理論。在內壓圓柱殼穩定問題的研究工作中，他沒有求出下限臨界載荷這個關鍵性的數值。他在報告中毫不隱瞞，老實承認。有人建議可以在5個參數中任選兩個進行推算，他認為這是耍滑頭。他說：“科學不能躲過難關，提出問題沒有解決，就是要下一步想辦法解決。”

在科研工作中，不論什麼事，凡交給程世祜的任務，他不做則已，只要做了，總力求做好它。他特彆強調要勤儉辦科學，而反對那種在問題還沒有找準時就鋪攤子大抓設備，貪大貪洋的做法，他說：“我們國家還很窮，現有設備已經夠好了，主要是怎樣充分利用。”對設備，他的原則是越簡單省錢越好，並且自己身體力行地努力做到這一點。例如，在作內壓殼時，他要求試件儘量做得小一些，這樣設備也就可以相應地小一些。在殼體實驗中要耗費許多價格昂貴的紫銅片，他便創造性地採用在國產道林紙外塗上樹脂膠作試驗，取得了很好的效果，還寫出了“紙殼試驗研究”的總結。1959年，為了要向國慶獻禮，有的青年人為早日交成果，把極不易得到的十幾個薄殼材料在兩天內全部壓完，而沒有記錄實驗現象和過程，只是照了個像，程世祜得知後發火了，他對浪費的材料可惜極了，認為把材料糟塌了是最心痛的事。

在1960年的技術革新、技術革命運動中，民眾和室領導要程世祜以“超音波增加殼體強度”為課題做“獻禮”，他不贊成這種毫無科學根據的做法，遲遲不動。後來實在逼不過了，他只好同意先用壓桿試，於是有的青年人給他貼了大字報，說他“抗拒運動，不用筒子用壓桿”，程世祜說：“我不能拿著國家的資財做遊戲！”

程世祜很重視實驗工作，他對實驗精度、實驗記錄和觀察，要求十分嚴格，他認為實驗就是理論工作的一部分，因為物理現象是理論工作的依據，而搞清物理現象則要通過實驗。他很強調研究人員要親自動手做試驗。他對青年說：“作圓柱薄殼試件，要求不存在初始缺陷，不受敲打、切割等，以免造成預應力影響，這在工廠是很難辦到的，只有自己動手，才能搞好。”曾經有些青年輕視實驗，不愛幹這個工作，他很生氣地反駁，並舉了很多偉大科學家都是實驗物理學家的例子來說明。他把實驗分為兩種不同意義的具體概念：一是試驗，是在沒有摸清規律以前，通過試驗觀察現象發現問題，進行開路和探索，它本身就是理論工作的一部分。另一是實驗，是在已經形成一些看法和假設以後，通過實驗來重複證實假設的正確性，這裡，很大程度是決定於實驗技術。兩種不同目的的實驗應該分清。程世祜常教育青年：“在你沒有認清現象前，不要已經在腦子裡產生些主觀想法，不然常常容易用實驗結果去勉強湊合自己的想法，對實驗現象和數據就常容易各取所需，這不是科學的態度。”

他還極其重視文獻資料，並強調讀書、看資料要有分析、有批判。他不象一般人那樣，任務來了先定計畫，而是先鑽圖書館。他認為只有掌握了已有水平和情況，才能確定研究方案。對別人的成果他是尊重的，如《內壓圓柱殼穩定問題》報告的第二部分，對純彎曲及內壓下圓柱殼屈曲應力的臨界力，他在總結現有文獻的基礎上，提出利用前人成果（套用1．3倍軸向內壓的臨界力）而不必再作工作。這一建議是很有意義的。同時，他也能提出自己的看法，如對弗留格提出內壓力對薄殼屈曲應力沒有多大影響的結論，他通過做實驗和計算後指出弗留格的這一結論是不正確的。

程世祜看文獻有自己的一套方法，每天一定要去圖書館一次，哪怕半小時也好，把新書瀏覽一下。他說這叫掌握動態和行情，知道有些什麼人在搞哪些方面的工作，有了印象，一旦用著就可以馬上找來看、精讀。他主張看書結合任務需要，選幾段讀，反對生吞活剝，他說看書主要是要特別注意提出的概念和條件，不要死摳數學公式。

程世祜熱愛祖國，滿懷報效人民之深情，盡心竭力地工作。他耿直坦誠，從不說虛話、假話，是位不可多得的會動手、懂技術的固體力學專家。

主要論著

1　程世祜．梁在集中載荷下的局部應力分析問題．博士論文，芝加哥：伊利諾伊理工學院，1955．

2　程世祜．內壓圓柱殼穩定問題．中國科學院力學研究所內部報告，1960．

3　程世祜．關於“彈性圓柱薄殼的一般穩定性”問題．力學學報，1962，5（2）：127—280．

4　程世祜．圓柱薄殼穩定性的紙殼試驗研究．中國科學院力學研究所內部報告，1962。