當您下次乘坐飛機時，可以花點時間思考并贊嘆一下飛機的空氣動力學設計；因為人類的每一次飛機旅行，背后都有Antony Jameson教授CFD方法的影子。

Jameson于1958年畢業于劍橋大學，在那里他獲得了磁流體動力學的博士學位，之后又在劍橋大學擔任了一段時間研究員。1964年，Jameson離開劍橋后的第一份工作，是為英國工聯會的提供經濟決策。

Jameson于1970年開始研究空氣動力學中的計算方法，當時他36歲。在此之前，他的研究方向是關于穩定性增強系統。此前，他還曾在考文垂的某公司擔任首席數學家。

顯然，Jameson在進行CFD研究之前，有著廣泛的工程經驗。正是在那時，他寫出了他的第一份CFD代碼——FLO 1和SYN 1。

這些程序解決的是理想流體（無粘無旋）在二維翼面上的流場問題，FLO 1計算給定翼面的壓力分布，SYN 1計算其逆問題，即給定目標壓力分布求解翼面形狀。

由于當時計算機內存極為有限，Jameson確保了他的代碼空間開銷很小。這些代碼的運行速度極快，只需要5到10分鐘即可求解完成。

即使在21世紀，5-10分鐘就獲得結果，依然是很多CFD開發人員的需求。

高效，就是Jameson的代碼特點。

很快他的主要關注點轉到了翼面上跨音速流的計算上，1972年Jameson跳槽到了紐約大學的Courant數學研究所，進一步研究這一課題。

在跨音速流中，流場里的大部分地方馬赫數都略低于1，即空氣流動大部分是亞音速的。然而，某些地方會變成超音速流動。

對于商用飛機來說，這是一個至關重要的流態，因為需要保持很高的巡航速度才能保證足夠的航程，但當局部超音速流出現在機翼上時，可能會導致強烈的激波，使空氣阻力大幅增加。

大型商用飛機通常以0.8左右的馬赫數飛行在跨音速狀態下，因此其機翼外形的設計應考慮盡量減少激波，最好是完全將之消除。

在Courant研究所，Jameson與Caughey合作編寫了一套CFD代碼，用于預測掠翼上的理想跨音速流，即FLO 22。

FLO 22非常穩健，收斂性也有保證。該代碼立即被麥道和其他公司采用。FLO 22是一份了不起的代碼，它自編寫以來一直在連續工作，至今仍在設計一線發光發熱。

后來，FLO 22中的方法在FLO 27和FLO 28中得到了擴展，適用于任意的網格系統，這樣就可以很容易地計算復雜幾何。波音公司在1978年對擴展代碼進行了評估，隨后將其納入了他們自己的 "A488 "軟件——這是波音757、767和777飛機機翼分析中使用的主要計算工具。

1980年，Jameson加入普林斯頓大學，從1982年出任杰出教授。1997年，他調到斯坦福大學航空航天系任職，繼續進行教學和研究。

20世紀80年代計算機硬件的發展，意味著機翼上氣流的歐拉方程或許能被求解出來了。這消除了理想流體的無旋限制。預示著空氣動力學設計向前邁出了一大步。

特別是對于跨音速流動，因為激波強度，特別是其沖擊位置均可能與理想流體模型有偏差。Jameson、Dornier等人一起寫了一套突破性的3-D代碼，即FLO 57，它可以對復雜的空氣動力學外形進行精確的沖擊預測。Hirsch教授曾經這樣評價：

“Jameson和他同事提出的方法是一個高精度的、結合多重網格的、非常高效、準確的CFD代碼。”

Jameson在20世紀80年代還推動了許多其他的數值方法和算法的發展，Jameson首次使用非結構化網格，首次實現了對整個飛機的流動計算。

這一突破是通過1985年Jameson、Baker和Weatherill共同開發的名為"Airplane"的新代碼實現的，這份代碼被麥道、NASA、三菱和EADS用作其空氣動力學代碼的基石。

在開發處理非結構化網格的軟件時，Jameson也繼續致力于提高求解算法的速度，以及離散方法的精度和穩健性。本質上講，他的工作涉及所有能進一步推動CFD作為空氣動力學設計工具的重要領域。

當他將這些方法優化得日漸成熟時，他將研究方向轉向尋找能夠滿足性能目標的空氣動力學設計的最優外形，最優外形有一系列約束條件的限制，如翼厚——它決定了結構重量。他在這個領域的工作靠的就是控制論和CFD的結合。

這催生了一套新的"SYN"系列代碼，比如用于優化機翼設計的SYN 87和求解歐拉方程的SYN 88；

1997年誕生的SYN 107，用于求解粘性流體的完整Navier-Stokes方程。

2003年，他編寫了Synplane，可以對整架飛機進行空氣動力學最優設計。以SYN 107為例，現已用于設計灣流G650公務機，該機最高飛行速度可達0.9馬赫

波音767、757、747-400、777、737-700和787的設計過程中，都采用了Jameson教授基于CFD方法的空氣動力學代碼。

2006年，Jameson教授獲得Sperry勛章，獲獎理由是:

“本年度的Sperry勛章將授予Antony Jameson，以表彰他通過大量的算法創新，以及通過開發FLO、SYN和AIRPLANE系列CFD代碼，對現代飛行器設計做出的開創性貢獻。”

在頒獎大會上，專家們列舉了Jameson提出的一系列重要算法：

關于Jameson教授和其工作的更多信息可以在他在斯坦福大學的主頁上找到：http://aerocomlab.stanford.edu/jameson/， 這里有超過400份他的相關文章可供瀏覽。

在您下次坐飛機的時候，或許應該感謝Jameson的CFD代碼，讓人類實現了飛行夢。

讓我們一起致敬Antony Jameson。

責任編輯：xj

原文標題：坐飛機，都應致敬這位CFD大師：Jameson

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