馮鍾越

馮鍾越，1931年12月31日出生於北平（今北京市）。祖籍河南省唐河縣。祖父馮台異是清朝進士，在湖北崇陽當過知縣。父親馮友蘭曾任第四屆全國人大代表，第二、第三、第四屆全國政協委員，第六屆全國政協常委，北京大學教授，是國內外著名學者。母親任載坤畢業於北京女子師範學校，是辛亥革命前輩任芝銘的女兒。馮鍾越先後在昆明、北京完成了從小學、中學到大學的全部學業。1952年畢業於清華大學航空系。在大學讀書時他就是中國共產黨聯繫的積極分子，於1952年加入中國共產黨。馮鍾越開始參加工作走向生活的時候，正值中華人民共和國成立不久，國民經濟建設的序幕剛剛拉開，第一個五年計劃開始起步，航空工業作為一個新興的工業部門開始建設。作為一個共產黨員，他放棄了留校和去昆明工作的願望，毅然報名服從組織分配，到國家最需要的地方去，於是被分配到瀋陽飛機製造廠，加入了建設航空工業的行列。當時，航空工業按照中央確定的由修理到製造、由仿製到自行設計的發展方針，在完成了由修理到製造的轉變以後，從1955年開始籌建航空科研機構，開展研究設計工作。1956年，第一個飛機設計室成立了，從此馮鍾越開始了飛機結構強度的研究工作。

在馮鍾越從事飛機結構強度研究的25年間，隨著科學技術的不斷進步和飛機戰術技術性能的提高，飛機結構布局形式不斷改變，因而在強度計算方面，傳統的理論方法有的已不再適用。所以，開闢新領域、研究新技術、實現新突破，以滿足研製新型飛機的需要，就成為飛機結構強度研究的主要課題。加之，電子計算機日益廣泛使用，應用軟體的研究亦成為強度研究的一個重要課題。在這種形勢下，馮鍾越知難而進，以頑強的拼搏精神，在科學研究的道路上開拓前進，取得了一項又一項成果，攻下了一個又一個技術難關，從而推動了飛機結構強度研究的不斷進步，為發展祖國的航空科研事業作出面貢獻。馮鍾越從事科研工作的一個重要特點是：他能把握本專業科學技術的發展趨勢，確定科研工作的主我方向，規劃科研鋁攻關課題，一旦研究課題確定以後，就親自組織實施，帶頭攻關。他既有戰略思想，又有戰術目標；既是指揮員，又是戰鬥員。在科研管理工作上，他胸懷全局，指揮若定，一環扣一環，一步一個腳印。他對科技人員嚴格要求，一絲不苟，並以身作則，說到做到。在審查報告時，他對其中的數學公式都要逐一驗算，甚至連標點符號、錯別字也不放過。馮鍾越在科技工作上的一個重要貢獻就是帶出了一批人，培養了一批科技工作的實幹家。對科技人員壓擔子、上課題，既大膽放手，又及時給予指導，使他們在科技工作的實踐中增長才幹。他很關心科技人員的知識更新和外語水平的提高，給予他們學習進修的機會。他特別注意技術尖子的發現和培養。國家級有突出貢獻的中年科技專家劉夏石就是馮鍾越當時重點培養的技術尖子之一。

馮鍾越本人在回顧25年來從事飛機強度工作的實踐時寫道：“我認為自己有較強的求知精神，對新事物比較敏感，因此能夠提出一些帶方向性的建議和支持那些有創建性的想法。由於這些年來接觸的技術領域較多，因此知識面也比較開闊，能夠解決一些技術難點和組織指導較大的技術項目的研究和實施。”由於在科技工作中的建樹，他成長為祖國第一代飛機結構強度專家，先後被選為中國力學學會理事、中國航空學會理事、航空工業部科技委委員，1981年晉陞為高級工程師。馮鍾越在科技工作上的建樹使他成為名符其實的專家，而他又有出眾的文學素養，喜文藝，嫻詩詞，且工書法篆刻。他去世的時候，馮友蘭為兒子寫了輓聯： “是好黨員，是好乾部，壯志未酬，淚灑豈只為家痛；能嫻科技，能嫻文藝，全才罕遇，招魂也難再歸來。”馮鍾越為我國的航空科研事業奮鬥了一生，為後人留下了寶貴的物質財富和精神財富。

飛機結構強度工作的開創者中華人民共和國成立以後，1951年開始建立航空工業，1956年，我國已經製造出噴氣式飛機。在這個基礎上發展航空科研事業，獨立自主地設計製造自己的航空產品，實現由仿製到自行設計的轉變，已經提到航空工業的議事日程。 1956年，瀋陽飛機製造廠飛機設計室成立並開始設計我國第一架噴氣教練機——殲教1飛機。馮鍾越是飛機設計室的強度組長，主管殲教1飛機的強度工作。他主持制定了強度計算方案，簽發了主要設計圖紙，擬定和發出了全機靜力試驗大綱和試驗任務書，協助試驗室領導組織了全機靜力試驗的準備工作。殲教1飛機全機靜力試驗順利通過，強度完全合格，為新機上天試飛奠定了堅實的基礎。

1958年夏，馮鍾越受領導的委託，冒酷暑到南昌飛機製造廠參加我國自行設計製造的初教6飛機的強度複查工作。經全機靜力試驗證明，經過複查加強以後的飛機滿足了強度要求。 1958年以後，馮鍾越相繼參加兩種高空高速殲擊機的設計工作。這兩種飛機都是小展弦比機翼，傳統的工程梁理論已不能用於這種類型機翼的應力分析。他採用以梁和抗扭盒為基本元件的矩陣位移法，使用計算機對東風113飛機進行了應力分析。同時，還進行了矩陣力法的應用探討。

1961年8月航空研究院成立以後，馮鍾越任殲擊機設計研究所強度室副主任（1962年任主任）。當時的主要任務是摸透（消化）從蘇聯引進的米格－21飛機，為以後自行設計新型殲擊機創造條件。他組織領導了對米格－21飛機強度計算報告的翻譯和消化工作，以期掌握該機強度計算的特點。為了驗證其計算方法，組織和指導了一些試驗件的試驗研究工作。在摸透米格－21飛機的過程中，他沒有滿足於只了解該機的一般情況，而要求弄清楚原報告選用的計算參數、載荷類別大小、計算方法、計算結果、材料的選用，以及氣動加熱問題處理等方面的問題。這對尚沒有掌握超音速飛機設計經驗的工程技術人員來說，無疑是非常必要的。在摸透過程中，對原報告中數據不協調和計算數據有錯誤的地方進行了更正，保證了數據和圖紙的一致性，使飛機工廠有一套完整的、數據正確的強度報告，作為處理生產問題的依據。為適應自行研製新機的需要，在消化米格21飛機強度計算報告的基礎上，他重視引進新技術，親自參與並組織科技人員抓緊對小展弦比機翼應力分析和影響係數的研究，並以直接剛度法為基礎，編製機翼應力變形分析計算程序。此外，他還領導了蜂窩結構、整體壁板和新材料的應用研究和優化設計，為設計新型殲擊機作技術儲備。 1964年，開始自行設計我國第一架高空高速殲擊機——殲8飛機。在殲8飛機設計中，馮鍾越負責全機的結構強度和試驗工作。他從我國飛機設計的實際情況出發，制定了《殲8飛機強度計算原則》，確定了飛機各大部件的計算方案。他強調要在吸收米格－21飛機成功的計算方法的基礎上“推陳出新，有所前進”，充分利用已經取得的科研成果，使殲8飛機強度計算水平實現新的突破。機翼的設計計算採用米格－21飛機三次靜不定解法，用LCVY位移法給出影響係數，校核計算用有限元法。機身的強度計算仍採用傳統的簡化假設。馮鍾越簽發了殲8飛機的主要設計圖紙。為確保設計質量和飛機安全上天，他組織進行了一系列的試驗研究工作，經全機靜力試驗證明，殲8飛機的強度工作是成功的。馮鍾越為殲8飛機制定的強度計算原則及做法，後來在其他新機研製中得到借鑒或沿用。殲8飛機在1985年被評為國家科技進步特等獎。由於馮鍾越是殲8飛機研製的主要參加者，在殲8飛機設計中作出了重要貢獻，1987年6月，國家科學技術進步獎評審委員會發給他特等獎光榮冊。

1970年以後，馮鍾越參加了殲9飛機設計方案的論證工作。由於殲9飛機的飛行速度已經超過熱障，他把研究工作的重點轉向熱結構問題，特別是熱結構的規範和強度計算的標準問題。 1973年以後，他組織領導了水轟5飛機、運7飛機、運8飛機、運10飛機的全機靜力破壞試驗。所有這些試驗項目都做到一次成功，滿足了設計生產單位的定型要求。我國有限元法應用研究的開拓者有限元法的研究和應用是從飛機設計的實際需要中提出來的。1958年，我國開始設計兩種超音速殲擊機——東風107和東風113飛機。由於這兩種飛機都是小展弦比機翼，傳統的工程梁理論已不能用於這類飛機機翼的強度剛度計算。當時擺在馮鍾越面前的問題是：必須尋求一種小展弦比機翼的計算方法，以解決飛機設計中所碰到的這一關鍵技術問題。眾所周知，小展弦比機翼在強度與剛度方面存在兩大問題：一是相對厚度小，應力水平高，對應力分析的精度要求更高，但是又因結構十分複雜，其內部空間小，除提供收放起落架及存放油箱需要外，還要懸掛各種操縱面（襟翼、副翼），所以以平面假設為基礎的工程計算方法已不再適用，必須尋求一種新的結構分析方法；二是小展弦比機翼的顫振分析是設計的一大關鍵，而顫振分析（當時認識水平上）基於準確的結構柔度影響係數矩陣（而傳統的工程計算方法對此是無能為力的）。這就是說，必須找到這樣一種方法，它既能給出準確的應力和變形，同時又能給出結構的柔度影響係數矩陣。馮鍾越為解決這一關鍵技術問題翻閱了大量的文獻資料，發現國際上也在剛剛開始探索這一問題的解決方法。在眾說紛紜中，馮鍾越認定結構分析的矩陣方法就是出路。於是他組織人力開展研究工作，和大家一起學習討論，弄清方法原理，試算例題。當時，設計室只有手搖式計算機，算一個10階矩陣代數方程，往往需要一個星期的時間。通過一段時間的摸索，對結構分析的矩陣方法初步入了門，掌握了位移法和力法的基本原理和計算步驟。

1961年，成立航空研究院（國防部六院）。馮鍾越及時向六院提交了他親自起草的“小展弦比機翼強度剛度研究”課題的立題報告。六院批准了馮鍾越的報告，並作為六院的重點研究課題列入科研計劃，由他親自擔任課題負責人，從思想上、技術上指導課題研究工作的開展。課題組成員長駐北京進行技術攻關，並得到中國科學院計算研究所的大力支持。在課題研究中，馮鍾越治學態度嚴謹，不僅高度重視理論研究，而且重視試驗驗證工作。在課題研究全面鋪開的同時，他克服一切困難又親自組織力量生產了1：5金屬模型，以便進行試驗對比分析；接著又進行了難度較大的機翼結構影響係數的實測工作，為課題研究工作的順利開展和後來取得成功奠定了基礎。“小展弦比機翼強度剛度研究”課題經過3年努力，於1965年圓滿完成了課題規定的研究任務，並提交了可供型號設計實際使用的小展弦比機翼應力分析和柔度影響係數計算的位移法、力法、直接剛度法、子結構分析法等相應的有限元分析程序，基本上接近於當時的國際水平。從1964年開始，我國自行研製殲8飛機，馮鍾越果斷地決定把自行研製的有限元法用於殲8機翼的校核計算，使我國飛機設計採用了有自己特色的、先進的、可靠的分析方法，使電子計算機在我國自行設計的飛機上得到實際應用。該項研究成果獲1978年全國科學大會獎。結構分析系統——中國計算力學的里程碑

1975年4月，三機部六院在西安召開了飛機和戰術導彈強度研究十年規劃會議。根據國內外的發展趨勢和各方面的迫切要求，馮鍾越認為我國已經具備了研製大型通用結構分析系統的條件，建議將通用有限元航空結構分析系統研製作為強度研究的重點課題。部院同意並批准了馮鍾越的建議，將航空結構分析系統的研究課題列入部院的科研工作計劃，並先後任命馮鍾越為結構分析系統I、Ⅱ、Ⅲ型的主任工程師。航空結構分析系統I型（漢語拼音縮寫為：HAJIF1），是用於結構靜力分析的軟體系統。

從1976年5月開始研製，1979年9月通過部級鑒定。它是我國首次研製成功的大型、通用、效率較高的航空靜力結構分析應用軟體系統。結構分析系統I型，可分析結構在氣動載荷、集中載荷和慣性載荷作用下的變形與應力。系統採用了有獨創性的多級子結構和局部對稱性分析技術，通用性強，便於分析任何形態的大型複雜結構。系統建立了面向用戶的結構分析專用語言，使用靈活，易於掌握，便於組織專用程序。系統具有數據自動生成能力，大大減少了人工勞動。系統提供了自動分塊加有效列和超元矩陣兩種解法。系統採用了模塊化結構，便於系統的擴充與修改。系統具有中斷與診斷功能。結構分析系統Ⅰ型投入使用后，提高了分析大型航空結構的能力，為飛機強度設計和研究工作提供了有力的科學計算手段，從而提高了飛機的設計質量，縮短了研製周期，是實現航空技術現代化不可缺少的基礎性工作。鑒定認為：“用計算機解決大型複雜結構，建立結構分析自動化程序系統，在我國還是第一次實現，填補了國內空白，是航空工業重大科研成果，對新機研製有十分重要的意義。”大連工學院錢令希指出：“結構分析系統I型的研製成功，是我國計算力學的里程碑。”這項成果獲1979年三機部和國防工辦科技成果一等獎、1985年國家科技進步二等獎。結構分析系統Ⅱ型（HAJIF－Ⅱ），是用於航空結構動力分析的軟體系統。該系統於1979年11月開始研製，1981年10月通過部級鑒定。航空結構動力分析系統，具有結構的固有振動特性計算、主動控制系統的顫振計算和部分突風響應計算等功能。其規模具有2．8萬條FORTRAN語句、27個模塊、31條固定流程，結構模型可以有7000自由度，可以計算70個特徵向量。在非定常空氣動力計算中，每個翼面的空氣動力分塊數可達200塊，可以計算5個翼面。在顫振和突風響應計算中使用的形態可達50個。該系統是我國第一個航空結構動力分析系統，經過實際使用證明工作可靠，能夠滿足目前航空結構固有振動和氣動彈性分析的迫切需要；在力學、數值計算和程序設計中採用了不少國內外70年代後期的新技術，具有國內的先進水平。這項成果獲1981年三機部科技成果二等獎、1985年國家科技進步二等獎。結構分析系統Ⅲ型（HAJIF－Ⅲ），是用於航空結構非線性分析的軟體系統，1977年開始論證，1981年開始研製，1985年通過部級鑒定。馮鍾越在完成立題論證、組成了研製工作班子、待研製工作開始起步以後，於1982年10月因病逝世。結構分析系統Ⅲ型擁有近8萬條FORTRAN語句，具有較齊全的非線性分析功能。它在自動選取載荷增量步長、自動確定節點自由度等方面具有一定的獨創性。該系統填補了我國大型結構非線性分析系統的空白，達到國外80年代初期的先進水平。該成果獲1987年國家科技進步一等獎。在研製HAJIF系統的同時，馮鍾越還組織並指導了結構多約束優化設計系統的研製。這項工作於1979年開始，1981年結束。該系統的研製成功，把先進的有限元分析和數學規劃方法有機地結合起來，為飛機結構打樣設計提供了有效手段。該項目獲1988年部級成果一等獎、1985年國家科技進步二等獎。致力於航空科學技術的現代化黨的十一屆三中全會以後，實現工業、農業、國防和科學技術的現代化已經提到社會主義建設的議事日程。“千里之行，始於足下”，這時，馮鍾越所思考著的問題是如何改變飛機強度工作的落後面貌，儘早實現試驗和計算手段的現代化，乃至整個飛機設計和製造的現代化。他認為我們試驗室技術裝備陳舊，要想把試驗研究搞上去，必須更新裝備。

1979年，馮鍾越兩次出國考察，參觀了美國和聯邦德國的科研機構和飛機公司，了解了兩國飛機強度研究的現狀和發展水平。他看了人家的，但更多的則是想到自己如何發展的問題。他說：“衡量水平的規模和標準最主要的是看計算機應用的廣度和深度。”他認為，我們在強度研究工作方面不能等硬體，而要從軟體的發展上儘快趕上去，並促進硬體的發展。要大力加快試驗技術計算機化的進程。應該集中人力、財力，有重點有步驟地逐步實現試驗技術的計算機化，改變目前仍停留於人工操作的落後狀態。飛機結構強度研究所擔負著大型飛機鑒定性試驗和疲勞、振動及瞬態熱應力試驗，而現有的試驗設備技術落後、效率低、誤差大、試驗周期長，很難適應試驗工作的要求。他積極向部院領導建議，從國外引進必需的先進設備，以加速強度研究的現代化進程。經部領導批准以後，馮鍾越組成了專門的工作班子，對引進項目進行了調查論證，從而使引進的項目在技術上達到先進，在價格上比較合理。為解決瞬態熱應力試驗設備的落後狀態，1977年12月和日本日立公司簽訂合同，引進日立－80計算機系統，即計算機控制加熱載入、瞬態熱應力測試實時數據採集和處理系統。這套設備投入使用以後，瞬態熱應力的試驗技術在國內居於領先地位。隨著航空科學技術的迅速發展，對疲勞試驗技術提出了更高的要求。國內研製的模擬式和數模混合式自動協調載入設備與國外通用的數字計算機控制的模擬式液壓伺服載入系統相比，在性能和安全可靠性方面有著較大的差距。為改變這一落後狀況，部批准從美國MTS公司引進一套100通道數控協調載入系統。該系統可用於120噸級大型飛機的疲勞試驗，兼容靜力試驗。這是當時國內技術先進的疲勞試驗設備。為了實現飛機設計和製造的現代化，在航空結構分析系統的研製取得重大突破以後，馮鍾越把研究方向轉向關於實現飛機設計與製造自動化這一領域，即研製計算機輔助設計與輔助製造系統。為了尋找依據，借鑒國外的經驗，他把這個課題作為1979年訪美時考察的重點之一。在大量收集國內外信息、資料的基礎上，進行了系統的立題論證工作，親自撰寫了《發展計算機輔助設計與輔助製造的途徑》論證報告。

1980年，馮鍾越正式向部院領導提出“立足國內現有硬體，不失時機地開展計算機輔助設計與輔助製造工作”的建議，很快得到部院領導的支持和贊同。1980年底，7760CAD/CAM課題組組成，部任命馮鍾越為這個課題組的主任工程師。1981年，他帶病冒著盛夏酷暑奔波於北京、瀋陽、西安、成都等地，進行調查研究和聯合攻關事宜。正當7760CAD/CAM的研製工作開始起步的時候，1982年10月，馮鍾越不幸病逝。7760CAD/CAM系統於1986年研製成功，並獲1988年國家科技進步二等獎。 (作者：張樹楫)簡歷 l931年12月31日 生於北平（今北京市）。 1952年 畢業於清華大學航空系。任瀋陽飛機製造廠總裝車間工藝室主任，後任廠設計科強度組長。 1956年 任瀋陽飛機製造廠飛機設計室強度組長。

1961年 任國防部航空研究院殲擊機設計研究所強度室副主任，1962年任主任，1965年調總師辦主管結構、強度、試驗工作。 1970年 任四川成都殲擊機設計研究所強度室主任。 1973年 任飛機結構強度研究所副所長兼總工程師。 1982年10月 逝世於北京。

1 馮鍾越．三角機翼的影響係數和結構分析．航空技術參考資料，1960． 2 馮鍾越．小展弦比機翼的氣動彈性問題．國際航空，1960． 3 馮鍾越．空氣彈性力學引論．北京：國防工業出版社，1963． 4 馮鍾越．殲擊機疲勞分析的參數方法．國外航空技術，1973． 5 馮鍾越．彈塑性分析方法．固體力學中的有限元素法（譯文集），北京：科學出版社，1977． 6 馮鍾越．計算圖象在產品結構分析上的應用．固體力學中的有限元素法（譯文集），北京：科學出版社，1977． 7 馮鍾越．計算控制的伺服液壓試驗設備在大尺寸結構驗證試驗上的應用．國外航空技術，1979． 8 馮鍾越．用於靜力分析的航空結構分析系統I型．航空學報，1980（1）． 9 馮鍾越．模擬飛機結構墜毀的計算機程序．國際航空，1981（9）． 10 馮鍾越．有限元素法在中國航空結構分析中的應用．英國《FiniteElement News》雜誌，1981（2、3）（英文）．