基本介紹
- 中文名：陸元九
- 外文名：Yuan-jiu Lu
- 國籍：中國
- 民族：漢族
- 出生地：安徽省滁州市
- 出生日期：1920年01月09日
- 職業：教學科研工作者
- 畢業院校：美國麻省理工學院
- 主要成就：1994年當選為中國工程院院士
- 代表作品：《陀螺與慣性導航原理》
- 性別：男
- 政治面貌：中國共產黨黨員
人物經歷,研究內容,主要業績,人物作品,身處異邦,獻身科研,社會任職,人物評價,
人物經歷
1920年1月9日，陸元九出生於安徽省滁州市來安縣的一個教員家庭。陸元九的父親作為中學數學教員，家庭給了陸元九良好的薰陶，他5歲入國小，11歲入安徽省立第八中學讀國中。國中畢業後，陸元九考取了江蘇省立南京中學。
陸元九
陸元九1941年，陸元九畢業於重慶中央大學航空工程系，獲得工學學士學位。
1949年，陸元九畢業於美國麻省理工學院航空工程系，獲得科學博士學位。曾任麻省理工學院副研究員、研究工程師，福特汽車公司主任工程師。
1954年—1956年，陸元九在美國福特汽車公司科學實驗室任主任工程師。
1956年，陸元九回國，在中國科學院自動化研究所工作，擔任研究員、副所長（至1969年）。
1968年，陸元九調航天工業部門工作，歷任北京控制器件研究所所長，航天工業部總工程師。
1980年，陸元九當選為中國科學院學部委員（技術科學部）。
1985年，陸元九當選為國際宇航科學院院士。
1994年，陸元九當選為中國工程院院士，機械與運載工程學部 （控制理論與工程）。
當時陸元九報考的志願是上海交通大學和中央大學。上海淪陷使交通大學開學成為泡影。此時，從南京遷往重慶的中央大學向陸元九發來了開學通知書。在炮火中，陸元九逆江而上，經由武漢、宜昌到達大後方重慶。陸元九初到重慶，在山頂上搭建的平房裡上課。不僅如此，為躲避日軍飛機的轟炸，他們有時還在防空洞中學習。陸元九和他的同學作為中央大學航空工程系招收的首批本科生，是中國本土第一批系統學習航空技術的大學生。在大學四年中，陸元九學習了發動機專業的必修課，自學了空氣動力學、飛機結構設計等課程，為日後深造打下了基礎。畢業後，陸元九留校任助教，他廣泛接觸航空工程的方方面面，這對提高一個科研人員的理論基礎有著重要意義。
40年代中期，公費出國留學考試將舉行的訊息傳來，陸元九不願失去這次機會。他白天工作，晚上努力學習，最終考取了赴美第一批公費留學生。當時，太平洋水雷密布，他只有選擇印度洋和大西洋航線，從重慶飛到昆明，再從昆明飛到印度加爾各答候船，等船就等了兩個月。環繞半個地球的航行自然少不了磨難，但與陸元九執著理想的胸懷相比，這些只是人生路上的小插曲。 其父是一位中學數學教員。陸元九從小得到良好的親職教育，先後在安徽省立第八中學和江蘇省立南京中學學習。當時，正值日本侵略我國東北、華北、並爆發了戰爭。日本侵略者的狂轟爛炸激起了陸元九抗日救國的熱情，他參加了南京市學生抗日救國運動並立志要學習航空。1937年考入了已由南京遷往重慶的中央大學航空工程系學習。大學畢業後就任該校航空系助教。在任教期間，陸元九利用學校的良好條件，邊工作邊學習，從而掌握了更為紮實的基礎理論和專業技術知識。1945年，陸元九以優異的成績考取了公費出國留學，進入美國麻省理工學院航空工程系進一步深造，並於1949年獲博士學位。陸元九在美國學習的時期，正值第二次世界大戰剛剛結束之際。當時自動控制技術得到了迅速的發展，慣性技術已在航空和地地飛彈上開始套用，但作為導航則尚處於萌芽階段。
陸元九的導師、著名慣性技術科學家、麻省理工學院教授博士力主將自動控制的理論和方法套用於慣性測量技術領域，即依靠控制技術來提高慣性測量系統的精度。為此設立了儀器學專業的博士學位，陸元九是該學位的第一位獲得者。由於種種原因，新中國成立時，陸元九和其他許多科學家一樣，未能立即回到自己的祖國而滯留海外。他先後被聘任為麻省理工學院副研究員和研究工程師。後來又在福特汽車公司科學實驗室任研究工程師和主任工程師。優越的科研條件和陸元九的努力鑽研，其學術水平和實際工作能力都得到了很大的提高。在動態測量儀器及設備、渦輪發動機自動控制和自尋最優點控制等方面進行了大量卓有成效的工作。1956年6月陸元九滿懷建設祖國的抱負從大洋彼岸回到了自己的祖國。當時正值組建中國科學院自動化研究所之際，他先後擔任該所研究員兼室主任和副所長。主持開展了飛行器自動控制方面的大量研究工作；慣性器件及測試設備研製；穩定系統研究；慣性制導系統研究；液壓、氣動執行機構和紅外光學敏感技術研究等。
研究內容
慣性技術是對飛機、艦船、火箭等載體進行導航與控制的關鍵技術之一，在軍事和民用領域有著廣泛的套用。二次世界大戰以來，慣性導航技術得到了迅速的發展。在我國，慣性導航技術已在航空、航天、航海和陸地車輛的導航和定位中得到了套用。
慣性導航是完全自主式的導航系統，它利用陀螺和加速度計這兩類慣性感測器的測量信息直接計算出載體的姿態、速度、位置等導航參數。它既不向外界發射能量，也不依賴外界的任何信息，具有不受干擾、可在任何地方使用、動態性能好、導航輸出信息豐富等獨特的優點。目前世界各國都把發展慣性技術放在很重要的位置。近幾十年來，陀螺儀的性能不斷提高，出現了液浮、氣浮、動力調諧和靜電陀螺儀。另一方面，利用物體旋轉物理效應，雷射、光纖、核磁共振陀螺儀也相繼問世，其中雷射、光纖陀螺正在航空、航天領域中得到廣泛的套用。
主要業績
在國外主要從事自尋最優點控制技術、動態測量儀器及設備、汽車用渦輪發動機的測量和控制等研究開發工作。回國後，參加籌建科學院自動化所和中國科技大學自動化系的工作，參加中國科學院早期的工業自動化、探空火箭、人造地球衛星及一些戰術飛彈的控制系統的研製和開發。在航天部門的主要工作：採用自動控制的觀點和方法對陀螺及慣性導航原理進行深入論述，並利用自動控制技術，改善慣性器件及導航系統的性能；在國內首先開展液浮慣性技術的研製工作，並參加了有關基地的建設；參加、組織或領導液浮、氣浮、撓性等多種陀螺、加速度計、平台及捷聯慣性導航系統的研製，解決動態誤差等關鍵問題；參加、主持人精密離心機、單軸及三軸轉台等大型測試設備的研製以及慣性測試中心的建立；參加多種運載、飛彈和衛星的方案論證以及飛行數據分析和故障分析等。此外，在航天系統中，協助建立起研究生培養體系。
人物作品
1964年他的主要著作《陀螺及慣性導航（上冊）》一書出版。這是我國慣性技術方面最早的專著之一。作者一改過去有關陀螺方面的著作都是以力學的觀點和方法進行論述的情況，而採用自動控制的觀點和方法對陀螺及慣性導航原理進行了深入的論述。他明確指出：1）在普通的垂直陀螺及陀螺羅盤等陀螺儀表中，已經採用了閉路反饋方法或隨動系統的方法；2）在穩定平台系統中，則採用了力平衡式反饋方法來提高系統的精度；3）慣性平台系統中的休拉擺理論相當於自動控制系統中的不變性原理；4）在飛行器控制系統中、陀螺、平台、加速度表都是姿態控制和制導系統中的主要部件。他用自動控制技術的傳遞函式、拉氏變換、方塊圖、動態及穩態誤差等常用的概念和方法，詳細地闡明了陀螺的基本特性。
陸元九
陸元九在討論兩自由度進動陀螺的套用時，他指出用擺或磁針與陀螺結合在一起，組成閉路隨動系統，在一定範圍內可以提高儀表的性能。但是由於擺是垂直陀螺的反饋部件，磁針是陀螺磁羅盤的反饋部件，而這兩個反饋部件都存在著一些缺點，是沒有辦法通過上述的反饋迴路而得到改進的。進一步提高指示方向陀螺儀表精度的方法是利用陀螺組成平台系統。他進一步明確指出：用單自由度陀螺另加力平衡式反饋迴路所組成的穩定平台，其功用與一個內、外兩個框架所支承的陀螺相同，但穩定平台的性能遠比陀螺的性能要好。在穩定平台上安裝加速度計並按休拉擺條件組成修正迴路而構成慣性平台，則慣性平台亦就成為指示鉛垂線方向的儀表了。但它的精度非常高，而且還可以在任意加速度運動的飛行器中使用。陸元九詳細闡述了浮子式積分陀螺及其套用原理。介紹了振動陀螺、粒子陀螺、超導陀螺、流體轉子陀螺、靜電陀螺、靜壓氣浮陀螺和動壓自由轉子陀螺等的工作原理。《陀螺及慣性導航原理》一書對我國慣性技術的發展起了重要的推動作用。它把當代最新的慣性技術原理揭示給年輕的科研人員並在型號研製及其工程套用方面發揮了重要作用。
身處異邦
陸元九被分配進麻省理工學院航空工程系，面臨專業的選擇。當時多數留學生根據國內的學習基礎通常選擇理論方面的專業。但陸元九覺得既然到了美國，就要學習一些新東西。他看到在專業名錄中有一個儀器學專業，這還從來沒有聽說過。經了解，這個專業是著名自動控制專家C·S·德雷伯教授開設的。二戰後，自動控制技術得到了迅速發展，慣性技術已在航空和地地飛彈上開始套用，但作為導航則尚處於萌芽階段。德雷伯教授力主將自動控制的理論和方法套用於慣性測量技術領域，即依靠控制技術來提高慣性測量系統的精度，創立了慣性導航技術。這項技術十分關鍵，美國政府將其列為重要軍事研究項目。儀器學專業，學習的其實就是慣性導航。這個專業需要學習新課程，完成論文前還要進行合格考試，它的難度使得報名者寥寥。這時，喜歡嘗試挑戰的陸元九選擇了儀器學，成為德雷伯教授的首位博士生，在這位世界慣性導航技術之父的引領下，他走進了前沿技術的前沿。
陸元九聰明刻苦，再加上他紮實的功底，成績相當突出。在兩年內，他一直是這門學科唯一的博士生，導師對這位來自中國的學生十分喜愛。從1945年到1949年間，陸元九埋頭學習，並擔任助教，開展了大量工作，取得豐碩成果。 1949年，大洋彼岸的陸元九迎來了兩樁喜事：一是獲得博士學位，二是與留美碩士安徽同鄉王煥葆喜結良緣。獲得博士學位後，29歲的他被麻省理工學院聘為副研究員、研究工程師，在導師的科研小組中繼續從事研究工作。這時，新生的祖國百廢待興。陸元九知道，到了為祖國貢獻本領的時候了。他一邊工作，一邊參加了進步組織，為回國作準備。但此時一道道難關橫在陸元九和祖國之間：第一，中美沒有外交關係，不能辦理回國手續；第二，他從事的研究屬於重要機密，美國當局強迫他辦綠卡永久居留，放他回國更是無從談起。為了擺脫對回國的限制，1950年他退出了科研小組，轉到一個研究核子彈爆炸破壞效應的實驗室，密級降低了。然而，很快抗美援朝戰爭開始了。美國規定中國人作為“交戰國”的公民必須每三個月到移民局報到一次，證明這三個月沒有任何“不法活動”。三年中，陸元九有了兩個孩子。為了家庭，他被迫辦了綠卡，但對於當局提出的加入美籍的要求，他仍然置之不理。
陸元九事業的成功，並不能減弱陸元九的思鄉情懷，他仍然強烈感覺到寄人籬下的壓抑和歧視。機會終於來了，中美達成了協定，用戰爭中的美國俘虜換取中國留學人員回國。著名科學家錢學森藉此機會於1955年10月返回祖國。不過即使有了協定，回國手續還是相當麻煩。中美沒有建交，只有讓印度大使館幫忙。幾經周折，陸元九才辦好了回國手續，準備登船。但在這時航運公司通知，為防天花，小孩必須接種牛痘，可他最小的孩子還太小不能接種。這樣又拖了一段時間，陸元九和妻子、三個孩子才從舊金山登上了返回祖國的輪船。
獻身科研
在20世紀50年代，慣性導航堪稱世界一流技術。陸元九帶著這一先進技術和熾熱的愛國心回國了，準備大幹一番。
當時，中國科學院正在籌建自動化所，國家分配在這方面有專長的陸元九到自動化所，任研究員、研究室主任，後任副所長，參加籌建和慣性導航技術的研究開發。那時陸元九除了總體規劃，一些雜活也親自過問。在自己的祖國工作，再苦再累他都覺得是快樂。不久，陸元九還請他之後歸國的留美人員楊嘉墀、屠善澄同到自動化所工作。陸元九對我國的自動化研究起了開拓性的作用。這期間，陸元九除進行工業生產自動化研究外，還主持了飛行器自動控制研究、穩定系統研究等，都取得了成果。 1958年，毛澤東發出“我們也要搞人造衛星”的號召。陸元九提出：要進行人造衛星自動控制的研究，而且要用控制手段回收它。這是世界上第一次提出“回收衛星”的概念。與此同時，我國第一個探空火箭儀器艙模型在陸元九和同事們的手中組裝出來。有一張照片航天人都很熟悉，那是1958年國慶節後，毛澤東、周恩來等國家領導人參觀探空火箭模型的情景，陸元九榮幸地擔任了這次展覽的講解工作。
20世紀60年代初，陸元九在中國科學院、中國科技大學同時負責多項工作，每天都要工作十幾個小時。這期間，他還堅持撰寫專著，把自己在陀螺、慣性導航方面的所學所用編撰成書。1964年，他的著作《陀螺及慣性導航原理（上冊）》出版。這是我國慣性技術方面最早的專著之一。此書一改過去著作都以力學的觀點和方法進行論述的情況，而採用自動控制的觀點和方法對陀螺及慣性導航原理進行了論述。這本書對我國慣性技術的發展起了重要的推動作用。1965年，陸元九主持組建了中國科學院液浮慣性技術研究室併兼任研究室主任。主持開展了我國單自由度液浮陀螺、液浮擺式加速度表和液浮陀螺穩定平台的研製。在長春，我國第一台大型精密離心機也在他的主持下誕生了。
陸元九書籍
陸元九書籍1982年他作為全國慣導與慣性技術專業組副組長、技術諮詢分組組長，力主統籌規劃，明確各研究單位的發展方向，防止低水平重複。他明確提出：套用於運載火箭的慣性器件應突破鈹材套用、動壓馬達等技術關鍵；套用於戰術飛彈的慣性器件要解決快速啟動、末段導引等技術；套用於衛星的慣性器件則要突破長壽命技術。
陸元九
陸元九陸元九還充分利用對外開放的機會，多渠道聘請專家，組織國際會議，進行技術交流，引進人才，促進了我國慣性技術的發展。
陸元九看重人才培養，這是航天專家裡出了名的。在中國科學院期間，他就組織科研人員進行學習。在航天擔任所長期間，他仍親自給中青年科技人員講授英語和專業技術課。航天系統培養研究生，也是陸元九積極倡導的結果。他努力使控制器件研究所獲得碩士學位和博士學位授予權，在其後的數年中，該所人才不斷湧現。1984年，陸元九擔任了航天工業部總工程師、科技委常委的職務。在他過問下，航天系統自培高學歷人才已成風尚，航天人才斷層問題逐步得到解決。
社會任職
陸元九是中國自動化學會常務理事，中國航空學會常務理事，中國宇航學會理事，中國慣性技術學會副理事長，第三屆全國人大代表，第五、六屆全國政協委員。中國科技大學、哈爾濱工業大學兼職教授。
他先後被選為中國自動化學會常務理事、中國航空學會常務理事、中國宇航學會理事、中國慣性技術學會副理事長、國際宇航聯合會副主席、中國科學院技術科學部學部委員和國際宇航科學院院士等。並被選為第三屆全國人民代表大會代表和第五、六、七屆全國政協委員。
人物評價
陸元九在陀螺、加速度計、平台及捷聯慣導系統等研製工作中作出了重大貢獻，並在幾種衛星、飛彈的方案論證及飛行實驗數據的分析等方面發揮了重要作用。
陸元九研究
陸元九研究陸元九學識淵博，治學嚴謹，有一種誨人不倦、孜孜以求的精神。在科研工作中，對送交他審閱的設計報告、計算數據、研究論文等技術檔案，他都以極其負責的態度認真審閱。對其中存在的問題，他總是以很多的精力幫助分析和糾正錯誤。由於他的嚴格要求和指導，培養了一批講求真才實學，尊重科學實踐，具有良好科研素質的高中級科研人才。經他主持審查的技術方案和主持鑑定的科研成果經得起實踐的考驗。 陸元九還充分利用對外開放的機會，多渠道聘請專家、組織國際會議，進行技術交流，引進人才，引進先進技術，促進了我國慣性技術的發展。由他主編的《慣性器件》一書出版。在這部著作中，從原理、儀表到系統以及測試技術都進行了全面的論述。是一部三十多年來航天慣性技術研製工作的經驗總結。
由於陸元九在慣性導航和自動控制方面的卓越貢獻，受到了黨和國家的信任和支持，得到了同行專家的稱讚以及廣大科研人員的愛戴。
