Theodore von Kármán (1881-1963) fue un ingeniero y científico húngaro-estadounidense, conocido por su trabajo pionero en el uso de las matemáticas y las ciencias básicas en aeronáutica y astronáutica. Fue el primer Director de GALCIT de 1930 a 1949 y el primer director de JPL de 1938 a 1944.

Escrito por: Frank J. Malina

Von Kármán fue el tercero de cinco hijos de Maurice y Helene von Kármán. Su padre, profesor de la Universidad de Budapest y comisionado del Ministerio de Educación, reformó el sistema de escuelas secundarias húngaras y fundó el Gimnasio Minta (Modelo), al que asistió su hijo, al igual que los físicos atómicos George de Hevesy y Leo Szilard. Von Kármán mostró una facilidad matemática natural a una edad temprana y estaba en camino de convertirse en un niño prodigio cuando su padre, temiendo que se convirtiera en un fenómeno matemático, lo guió hacia la ingeniería.

Al completar sus estudios de pregrado en 1902 en la Universidad Politécnica Real de Budapest, decidió seguir su carrera de ingeniería en el mundo académico, lo que le permitiría cumplir con sus amplios intereses científicos y practicar el arte de la enseñanza, que su padre había inspirado en él. En años posteriores, se sintió encantado cuando los ingenieros a los que había impartido su actitud científica y su enfoque metodológico lo reconocieron como su maestro.

Entre 1903 y 1906 se desempeñó en la facultad de la Universidad Politécnica y como consultor del principal fabricante de motores húngaro. La investigación que von Kármán llevó a cabo sobre la resistencia de los materiales preparó el camino para importantes contribuciones posteriores al diseño de estructuras de aeronaves. Recibió una beca de dos años en la Universidad de Göttingen, Alemania, con el fin de obtener un título de doctor, pero antes de completarlo fue a la Universidad de París. Allí, después de una fiesta de toda la noche, un amigo sugirió que, en lugar de irse a dormir, observaran al pionero de la aviación francés Henri Farman volar su máquina. Farman completó con éxito un recorrido de 2 km (1,25 millas), proporcionando sin saberlo la inspiración para el joven que se convertiría en un fundador de las ciencias aeronáuticas y astronáuticas.

Poco después, Ludwig Prandtl, un pionero de la mecánica de fluidos moderna, invitó a von Kármán a regresar a Göttingen como su asistente en investigación dirigible y para completar su grado. El entorno de la universidad era admirablemente adecuado para desarrollar el talento de von Kármán. Respondió, en particular, a la escuela del eminente matemático Felix Klein, que hizo hincapié en el uso más completo de las matemáticas y de las ciencias básicas en la ingeniería para aumentar la eficiencia tecnológica. En 1911 hizo un análisis de la doble fila alternada de vórtices detrás de un cuerpo de farol (uno con un frente ancho y aplanado) en una corriente fluida, ahora famosa como la calle Vórtice de Kármán. El uso de su análisis para explicar el colapso, durante los fuertes vientos, del Puente Tacoma Narrows en el estado de Washington, en los Estados Unidos, en 1940, es uno de los ejemplos más llamativos de su valor.

En 1912, después de una corta estancia en la Escuela de Ingeniería de Minas en Hungría, se convirtió en director del Instituto Aeronáutico de Aquisgrán (Aix-la-Chapelle) a la edad de 31 años, permaneciendo hasta 1930. En la Primera Guerra Mundial fue llamado al servicio militar y, mientras estaba en la Fábrica de Aviones Militares de Fischamend en Austria, lideró el desarrollo del primer helicóptero atado al suelo que fue capaz de mantener el vuelo en vuelo. Después de la guerra, a medida que su reputación internacional creció, también lo hizo la del instituto. Los estudiantes venían de muchos países, atraídos por la atmósfera intelectual y social que había creado. Para ayudar a restablecer contactos y amistades rotas por la guerra, fue fundamental en la convocatoria de un congreso internacional sobre aerodinámica e hidrodinámica en Innsbruck, Austria, en 1922. Esta reunión dio lugar a la formación del Comité del Congreso Internacional de Mecánica Aplicada, que continúa organizando congresos cuatrienales, y dio origen, en 1946, a la Unión Internacional de Mecánica Teórica y Aplicada, con von Kármán como presidente honorario.

Comenzó a viajar ampliamente en la década de 1920 como profesor y consultor de la industria. Después de su primera visita a los Estados Unidos en 1926, fue invitado en 1930 a asumir la dirección del Laboratorio Aeronáutico Guggenheim en el Instituto de Tecnología de California (GALCIT) y del Instituto de Dirigibles Guggenheim en Akron, Ohio. Su amor por Aquisgrán le hizo dudar, pero la sombra tenebrosa del nazismo alemán le hizo aceptar. Nunca se arrepintió de su decisión. Cuando el presidente John F. Kennedy le entregó la primera Medalla Nacional de Ciencia en 1963,» entregó su cerebro mientras durara » al país del que se había convertido en ciudadano en 1936.

Poco después de su llegada al Instituto de Tecnología de California, su laboratorio se convirtió de nuevo en una meca del mundo de las ciencias aeronáuticas. Dos años más tarde se convirtió en fundador del Instituto de Ciencias Aeronáuticas de los Estados Unidos, consultor de varias industrias estadounidenses y del gobierno. Su trabajo científico personal continuó sin cesar con importantes contribuciones a la mecánica de fluidos, la teoría de turbulencias, el vuelo supersónico, las matemáticas en ingeniería, las estructuras de aeronaves y la erosión eólica del suelo.

Su mentalidad abierta quedó bien demostrada por su participación en el desarrollo de la astronáutica. En 1936, a pesar de la incredulidad general en los círculos académicos sobre las posibilidades de propulsión de cohetes y sus aplicaciones, apoyó el interés de un grupo de sus estudiantes en el tema. En dos años, el Cuerpo Aéreo del Ejército de los Estados Unidos patrocinó un proyecto en su laboratorio sobre el uso de cohetes para proporcionar un rendimiento superior a los aviones convencionales, especialmente para reducir la distancia de despegue desde tierra y desde portaaviones navales. En 1940, von Kármán, junto con Frank J. Malina, demostraron por primera vez desde la invención del cohete de pólvora negra en China en el siglo X, que era posible diseñar un motor de cohete estable, de larga duración y propulsor sólido. Poco después, se construyó el prototipo del famoso cohete de despegue asistido por chorro (JATO). Este se convirtió en el prototipo de los motores de cohetes utilizados en los actuales misiles de largo alcance, como el Polaris, el Minuteman y el Poseidón de las fuerzas armadas de los Estados Unidos. En 1941 von Kármán participó en la fundación de Aerojet General Corporation, el primer fabricante estadounidense de motores de cohetes de propulsante líquido y sólido. En 1944 se convirtió en cofundador del actual Laboratorio de Propulsión a Chorro de la NASA en el Instituto de Tecnología de California, cuando emprendió el primer programa gubernamental de investigación de misiles de largo alcance y exploración espacial de Estados Unidos para el Departamento de Artillería de Estados Unidos.

Cuando se despidió del instituto en 1944 para establecer en Washington, D. C., el Grupo Asesor Científico del Cuerpo Aéreo para el General Henry H. Arnold, comandante de las fuerzas aéreas del Ejército de los Estados Unidos en la Segunda Guerra Mundial, von Kármán pudo recordar su participación en una serie de contribuciones importantes a la tecnología de cohetes: el primer despegue asistido de aviones de Estados Unidos con cohetes de propulsante sólido y líquido, el vuelo de un avión con propulsión de cohete solo, y el desarrollo de propulsantes líquidos de encendido espontáneo del tipo que se usarían en el Comando Apolo y los módulos de Excursión Lunar unos 25 años después.

Su dedicación a la cooperación científica internacional lo llevó en 1947 a proponer a las Naciones Unidas el establecimiento de un centro internacional de investigación para la mecánica de fluidos y suelos en Oriente Medio, que, aunque no se cumplió, contribuyó al desarrollo por la UNESCO del Proyecto de Investigación de Zonas Áridas en 1950. Concibió la idea de la cooperación entre ingenieros aeronáuticos de las naciones miembros de la Organización del Tratado del Atlántico Norte (OTAN) y, en 1951, obtuvo la aprobación para lanzar el Grupo Asesor para la Investigación y el Desarrollo Aeronáuticos (AGARD), del que fue presidente hasta su muerte. En 1956 sus esfuerzos dieron origen al Consejo Internacional de Ciencias Aeronáuticas (AS) y, en 1960, a la Academia Internacional de Astronáutica. Una de las actividades destacadas de la academia bajo su presidencia fue el patrocinio, en 1962, en París, del Primer Simposio Internacional sobre los Problemas Ambientales Básicos del Hombre en el Espacio, en el que, por primera vez, científicos de los Estados Unidos y la Unión Soviética, así como de otros países, intercambiaron información en esta esfera. Entre 1960 y 1963 dirigió estudios patrocinados por la OTAN sobre la interacción de la ciencia y la tecnología.

Una apreciación de la personalidad de von Kármán también debe tener en cuenta sus talentos no científicos. Estaba muy interesado en la poesía y la literatura y siempre podía proporcionar una historia apropiada para cualquier ocasión. Cuando la atmósfera se cargó de tensión en una reunión científica, pudo restablecer el equilibrio basándose en su colección de anécdotas. Tenía una capacidad de trabajo fantástica y dejó tras de sí, dondequiera que fuera, un rastro de trozos de papel cubiertos de cálculos. Era optimista y creía en el futuro, a pesar de las dificultades imperantes en el mundo.

Von Kármán nunca se casó. Su madre y su hermana, Josephine, vivieron con él desde 1923 en los Países Bajos cerca de Aquisgrán y más tarde en Pasadena, California. Su hermana fue su manager y anfitriona hasta su muerte en 1951 en Estados Unidos. Hermano y hermana se dedicaban el uno al otro, y su muerte sumió a von Kármán en una profunda depresión durante varios meses, durante los cuales no pudo trabajar.

Von Karman falleció en un viaje a Europa en 1963. Está enterrado en Los Ángeles en el Mausoleo de Beth Olam en el Cementerio Hollywood Forever. Su nombre está inmortalizado en la comunidad científica en un gran número de conceptos, algunos enumerados a continuación, junto con laboratorios nombrados en el Instituto de Tecnología de California, el Centro de Desarrollo de Ingeniería Arnold de la Fuerza Aérea de los Estados Unidos en Tullahoma, Tennessee, y el instituto de dinámica de fluidos de la OTAN en Saint-Genesius-Rode, Belguim, que también llevan su nombre. Un cráter en la Luna lleva su nombre desde 1970.

  • Ecuaciones de Föppl–von Kármán (gran deflexión de placas elásticas)
  • Condición límite de Born–von Karman (en física de estado sólido)
  • Modelo de celosía de Born–von Kármán (modelo para la dinámica de celosía de un cristal)
  • Aproximación de Chaplygin–Kármán–Tsien (flujo potencial)
  • Ecuación de Falkowich–Kármán (flujo transónico)
  • constante de von Kármán (turbulencia de pared)
  • Línea de Kármán (aerodinámica/astronáutica)
  • diagrama de von Kármán–Gabrielli (transporte)
  • Ecuación de Kármán–Howarth (turbulencia)
  • función k
  • Fracción de flujo Kármán-Penner (combustión)
  • Correlación Kármán-Nikuradse (flujo viscoso; coautor de Johann Nikuradse)
  • Parámetro de Kármán–Pohlhausen (capas límite)
  • Transformación de Kármán–Treffz (teoría del perfil aerodinámico)
  • Ley de Prandtl–von Kármán (velocidad en flujo de canal abierto)
  • ecuación integral de von Kármán (capas límite)
  • von Ojiva de Kármán (aerodinámica supersónica)
  • calle de vórtice de von Kármán (cilindro de flujo pasado)
  • corrección de compresibilidad de von Kármán–Tsien
  • Desprendimiento de vórtice
  • Flujo de remolino de Von Kármán

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