馮·卡門1881年5月11日出生在匈牙利的布達(dá)佩斯，兄弟3人中他是最小的，還有一個妹妹。 馮·卡門他們的祖父是很有名望的猶太人，他父親是歷史悠久的布達(dá)佩斯彼得·派斯馬克大學(xué)著名的教育學(xué)教授。他的母親出身于書香門第，家族中曾出過一個16世紀(jì)的著名數(shù)學(xué)家。馮·卡門6歲時就能對5位數(shù)的乘法略一思索就報出答案來。他的父親卻對他的運算的超常能力感到擔(dān)憂，怕他將來變成一個畸形發(fā)展的人。不久，在父親的干預(yù)下，馮·卡門便和各種數(shù)學(xué)科目斷絕來往，直到十幾歲才重新開始學(xué)習(xí)數(shù)學(xué)。父親讓他讀地理、歷史、詩歌來代替做數(shù)學(xué)習(xí)題，他始終很感激父親。因為他一生崇尚人文主義文明，這與父親讓他在童年時代擺脫數(shù)學(xué)游戲是分不開的。父親對馮·卡門最大的幫助和培養(yǎng)是啟發(fā)他對知識的好奇心。他常常向父親問一些宗教問題。他從來就看不出科學(xué)和宗教之間有什么矛盾，這可能跟早年和父親討論宗教問題有關(guān)系。

1902年，馮·卡門在布達(dá)佩斯皇家理工綜合大學(xué)完成了他的研究科目，獲得碩士學(xué)位。1903—1906年，他在理工大學(xué)任職，而且是匈牙利一家發(fā)動機(jī)制造廠的顧問，在航空器結(jié)構(gòu)和材料強(qiáng)度方面進(jìn)行了一些有價值的工作。這段時間，他還到德國哥廷根大學(xué)讀博士學(xué)位，師從現(xiàn)代流體力學(xué)開拓者之一的路德維希·普朗特爾教授，但未及獲得學(xué)位便去了巴黎大學(xué)。1908獲得哥廷根大學(xué)博士學(xué)位，留校任教4年。1912至1930年在亞琛工業(yè)大學(xué)從事研究，之后到了加州理工學(xué)院。

20世紀(jì)頭十年，飛機(jī)剛發(fā)明不久，萊特兄弟試飛成功的消息傳到歐洲，在歐洲特別是法國掀起一股“飛行熱”，涌現(xiàn)出一批不屈不撓的航空先驅(qū)，亨利·法爾芒就是其中的一位。1908年的一天，馮·卡門親眼目睹了法爾芒又一次打破記錄的飛行。飛行結(jié)束后，馮·卡門從人群中擠過去，與飛行家之間有過一段精彩的對話。

馮·卡門問法爾芒：“我是研究科學(xué)的。有一位偉大的科學(xué)家用他的定律證明了比空氣重的東西是絕對飛不起來的，怎么……”。法爾芒幽默地回答：“是那個研究蘋果落地的人嗎？幸好我沒有讀過他的書，不然，今天就不會得到這次飛行的獎金了。我只是個畫家、賽車手，現(xiàn)在又成了飛行員。至于飛機(jī)為什么會飛起來，不關(guān)我的事，您作為教授，應(yīng)該研究它。祝您成功，再見！”在回家的路上，馮·卡門坐在疾駛的車?yán)锞镁玫爻了肌Ｋ麑ε闼�一起來的一位記者說：“看來偉人的話也不一定都對�，F(xiàn)在我終于決定我今后的一生該研究什么了�！瘪T·卡門拉住記者的手伸出車窗外，立刻有一股風(fēng)吹過手面，他說：“我要不惜一切努力去研究風(fēng)以及在風(fēng)中飛行的全部奧秘�？傆幸惶煳視�向法爾芒講清楚他的飛機(jī)為什么能上天的道理的�！闭�是這次參觀把馮·卡門引上了畢生從事航空航天氣動力學(xué)研究的道路。

不久，他的老師普朗特邀請馮·卡門到哥廷根大學(xué)去做他的助手，從事教學(xué)和研究飛艇的工作，并繼續(xù)攻讀博士學(xué)位。1911年他歸納出鈍體阻力理論，即著名的“卡門渦街”理論。這個理論大大改變了當(dāng)時公認(rèn)的氣動力原則。這一研究后來很好的解釋了1940年華盛頓州塔科馬海峽大橋在大風(fēng)中倒塌的原因。1912年，馮·卡門成為亞琛工業(yè)大學(xué)氣動力研究所所長。他在那里工作了14年，第一次世界大戰(zhàn)中在奧匈帝國中服兵役4年，但主要在奧地利的菲沙門德軍用飛機(jī)制造廠研究系留直升機(jī)，他還在氣動力學(xué)方面有許多重要突破，還為一些企業(yè)研制飛艇、全金屬運輸機(jī)、火箭擔(dān)任顧問。

1930年，馮·卡門移居美國，指導(dǎo)古根海姆氣動力實驗室和加州理工大學(xué)第一個風(fēng)洞的設(shè)計和建設(shè)。在任實驗室主任期間，他還提出了附面層控制的理論，1935年又提出了未來的超聲速阻力的原則。1938年，馮·卡門指導(dǎo)美國進(jìn)行第一次超聲速風(fēng)洞試驗，發(fā)明了噴氣助推起飛，使美國成為第一個在飛機(jī)上使用火箭助推器的國家。

在他的指導(dǎo)下，加州理工大學(xué)一批航空工程師，包括他心愛的中國弟子錢偉長，錢學(xué)森，郭永懷開始搞噴氣推進(jìn)和液體燃料火箭，力學(xué)和應(yīng)用數(shù)學(xué)，導(dǎo)致后來成立了噴氣推進(jìn)實驗室。該實驗室是美國政府第一個從事遠(yuǎn)程導(dǎo)彈、空間探索的研究單位，有很多重要的研究成果，其中包括在他指導(dǎo)下，錢偉長發(fā)表的世界上第一篇關(guān)于奇異攝動的理論，錢偉長也因此被國際上公認(rèn)該領(lǐng)域的奠基人。

馮·卡門對人類實現(xiàn)超聲速飛行的貢獻(xiàn)是十分巨大的。1932年以后他發(fā)表了很多篇有關(guān)超聲速飛行的論文和研究成果，首次用小擾動線化理論計算一個三元流場中細(xì)長體的超聲速阻力，提出超聲速流中的激波阻力概念和減小相對厚度可減少激波阻力的重要觀點。

1939年，馮·卡門要求他的學(xué)生錢學(xué)森把兩大命題作為他的博士論文的研究課題，從而建立嶄新的“亞音速”空氣動力學(xué)和“超音速”空氣動力學(xué)。而其中一個命題就是著名的“卡門錢學(xué)森公式”。這個公式是由馮·卡門提出命題，錢學(xué)森做出結(jié)果。原理是對亞聲速氣流中空氣壓縮性對翼型壓強(qiáng)分布情況的計算，就是“一種計算高速飛行著的飛機(jī)機(jī)翼表面壓力分布情況的科學(xué)公式。這個公式第一次發(fā)現(xiàn)了在可壓縮的氣流中，機(jī)翼在亞音速飛行時的壓強(qiáng)和速度之間的定量關(guān)系。通俗地說來，就是當(dāng)飛機(jī)的飛行速度接近每秒為340米的音速時，空氣的可壓縮性對機(jī)翼和機(jī)身的升力的影響究竟有多大？“卡門——錢公式”回答了這個問題，準(zhǔn)確的表達(dá)了這種量的關(guān)系，并且為實驗所證明。

1946年，馮·卡門提出跨聲速相似律，它與普朗特的亞聲速相似律、錢學(xué)森的高超聲速相似律和阿克萊的超聲速相似律合起來為可壓縮空氣動力學(xué)形成一個完整的基礎(chǔ)理論體系。同年，他在第10屆萊特兄弟紀(jì)念演講會上作了題為《超聲速空氣動力學(xué)的理論和應(yīng)用》的重要演講，向人們宣告了超聲速時代即將到來。

1936年當(dāng)科學(xué)界對火箭推進(jìn)技術(shù)普遍表示懷疑時， 他卻支持他的學(xué)生研究這一課題。為了研究用火箭提高飛機(jī)的性能，特別是縮短從地面或航空母艦上起飛的距離，1940年他和馬利納第一次證明能夠設(shè)計出穩(wěn)定持久燃燒的固體火箭發(fā)動機(jī)。不久就研制出飛機(jī)起飛助推火箭的樣機(jī)。這種火箭也是美國北極星、民兵、海神遠(yuǎn)程導(dǎo)彈上固體火箭的原型。1941年他參與創(chuàng)建美國制造火箭發(fā)動機(jī)的通用航空噴氣公司。

二戰(zhàn)中德國人的行動引起了美國軍方對于火箭研究的興趣。1943年初，美國空軍器材司令部試驗工程部將英國情報部門關(guān)于德國火箭射程達(dá)到100英里(160公里)的報告給馮·卡門。在1943年8月2日的一封信中，馮卡門向軍方提出他對于德國項目的分析以及評價。美國陸軍航空隊（美空軍前身）司令亨利·哈里·阿諾德將軍請教馮·卡門教授，要他評價美國航空技術(shù)發(fā)展的現(xiàn)狀，預(yù)測未來20年、30年甚至50年的發(fā)展，并就如何確保美國空軍未來的領(lǐng)先地位提出建議。1944年12月1日陸軍航空隊正式成立了科學(xué)顧問組，由馮·卡門任組長。它的任務(wù)是評價航空研究和發(fā)展的趨勢，為空軍準(zhǔn)備有關(guān)科學(xué)技術(shù)事務(wù)的特別報告。此時他已經(jīng)在火箭技術(shù)上獲得多項突破，如固體和液體起飛助推火箭，火箭發(fā)動機(jī)飛機(jī)，自燃點火液體推進(jìn)劑（這種推進(jìn)劑25年后用于阿波羅指令艙和登月艙上）。

1945年初夏，馮·卡門受命，以少將軍銜率領(lǐng)美國空軍顧問團(tuán)一行36人，趕赴德國考察納粹德國秘密研究火箭技術(shù)的情況。通過這次調(diào)查，馮·卡門摸清了德國火箭技術(shù)的水平，返回美國后，先寫出一份《我們在何處》的考察報告，對比了美、德兩國在戰(zhàn)爭期間的科技發(fā)展，并指出美國已有可能研制射程達(dá)9 600千米的導(dǎo)彈。

接著，馮·卡門又拿出了名為《通向新地平線》的第二份報告。該報告包括25位作者的32份分報告，主題涉及從空氣動力、飛機(jī)設(shè)計到炸藥、末端彈道等。《通向新地平線》報告的主要觀點是“科學(xué)是掌握制空權(quán)的基礎(chǔ)”。報告強(qiáng)調(diào)，要成為航空大國，沒有一勞永逸的解決辦法，只有不斷地加強(qiáng)研究和發(fā)展，才能確保國家安全。報告預(yù)測，新的作戰(zhàn)能力肯定會陸續(xù)出現(xiàn)，超聲速飛行是可能的，衛(wèi)星和有相當(dāng)精度的遠(yuǎn)程導(dǎo)彈將研制出來，渦輪噴氣和渦輪螺槳發(fā)動機(jī)將取得重大進(jìn)展。

報告中的各項建議在美國空軍都得到了很好的貫徹，如組建了航空研究和發(fā)展司令部，后來改組為空軍系統(tǒng)司令部，獨立負(fù)責(zé)全空軍的研究和發(fā)展工作。 1947年10月14日，根據(jù)馮·卡門的構(gòu)思而設(shè)計的X1火箭飛機(jī)終于首次突破了聲障，把人類帶入超聲速飛行的時代。

1963年，他去世在去亞琛的路上，并葬在帕薩迪娜。他終生未婚。送葬隊伍中有中國人、日本人，也有歐洲人、猶太人；有伊斯蘭教徒，也有基督教徒；有軍事將領(lǐng)，也有知名科學(xué)家；還有他生前的摯友和助手們。

在美國空軍成立50周年紀(jì)念文集中，很多人認(rèn)為，在阿諾德對美國空軍未來發(fā)展所做出的所有貢獻(xiàn)中，最重要的是他依靠馮·卡門為美國空軍打下了科技建軍的堅實基礎(chǔ)。多虧有了不斷創(chuàng)新的技術(shù)，美國空軍才能一路乘風(fēng)破浪，包括美國空軍在1991年海灣戰(zhàn)爭中大獲全勝都是阿諾德和馮·卡門開創(chuàng)的技術(shù)進(jìn)步結(jié)出的碩果。

Aerodynamics - Selected Topics in the Light of their Historical Development, (Cornell University Press, Ithaca, 1954).

Collected Works, (4 Volumes), Von Karman Institute, Rhode St. Genese, 1975 (limited edition book); also Butterworth Scientific Publ, London 1956. (Many papers from vols. 1 and 2 are in German.)

From Low Speed Aerodynamics to Astronautics, (Pergamon Press, London, 1961).

(with L. Edson) The Wind and Beyond - Theodore von Kármán Pioneer in Aviation and Pathfinder in Space (Little Brown, 1967).

德國火箭科學(xué)家馮·布勞恩曾說：“馮·卡門是航空和航天領(lǐng)域最杰出的一位元老，遠(yuǎn)見卓識、敏于創(chuàng)造、精于組織……正是他獨具的特色�！辫b于馮·卡門在科學(xué)、技術(shù)及教育事業(yè)等方面的卓著貢獻(xiàn)，美國國會授予他第一枚“國家科學(xué)勛章”。1963年2月18日上午，白宮玫瑰園名人聚集，賓客如云，授勛儀式即將舉行。當(dāng)年邁的馮·卡門走下臺階時，他因患有嚴(yán)重的關(guān)節(jié)炎而步履不穩(wěn)，險些摔倒。年輕的約翰·肯尼迪總統(tǒng)趕緊走上前，一把將他扶住。老人抬頭報以感激的微笑，繼而輕輕推開總統(tǒng)伸出的手，淡淡地說：“總統(tǒng)先生，下坡而行者無須攙扶，惟獨舉足高攀者才求一臂之力�！� 一枚最高榮譽的勛章，一句含義雙關(guān)的俏皮話，便是他那具有傳奇色彩的人生寫照：勛章標(biāo)志著他在科技事業(yè)中的偉大功勛，而俏皮話則刻畫了他那豐富多彩的個性品質(zhì)及對科學(xué)事業(yè)的殷殷關(guān)切之心。 20世紀(jì)科學(xué)技術(shù)得到了迅猛發(fā)展，然而像馮·卡門那樣在航天技術(shù)中獨領(lǐng)風(fēng)騷的人物則鳳毛麟角，幾近絕跡。因而他被后人譽為“航空航天時代的科學(xué)奇才”。

科學(xué)成就的大小往往與科學(xué)家本人的個性品質(zhì)相聯(lián)系�？ㄩT的成功一部分得益于他那開朗幽默、獨立民主的性情。 作為一名偉人，顯貴、闊佬、軍政領(lǐng)袖都竭力想與他交朋友，卡門也樂意與他們交往，他是屬于上流社會的。然而，卡門并不是個勢利 小人，他會毫不遲疑地把一個花匠介紹給達(dá)官顯貴們，并且一視同仁。他曾說過，愛因斯坦誠懇而善良的靈魂正是他所畢生追求的。 卡門幽默風(fēng)趣，爽朗而又健談。他樂于談?wù)擄L(fēng)流韻事，且會出其不意地說些稀奇古怪的片斷。他那詼諧的腔調(diào)常逗得那些嚴(yán)肅古板的人都捧腹大笑�？ㄩT還善于把享樂和事業(yè)結(jié)合起來。他有一種特 殊能力，表面上從事某種活動，腦海里卻進(jìn)行著自己的科學(xué)思考。他常會在聚會中溜走一兩個小時，去推導(dǎo)一個方程或擬寫一篇論文，然后再若無其事地回來，重拾他的話題。 卡門這種開朗奔放．無拘無束的性格也反映在他的教書育人上。他認(rèn)為，師生之間沒有貴賤之分，只是貢獻(xiàn)和學(xué)歷上的差別，而且教與學(xué)是相長的。在教學(xué)方法上，他主張采用簡單直觀的方式，略去次要細(xì)節(jié)，抓住本質(zhì)，采用形象的比擬和直觀的圖解，并要根據(jù)學(xué)生的平均水平進(jìn)行講解。

據(jù)說，卡門在推導(dǎo)公式時，常會先陷進(jìn)自己故意設(shè)置的死胡同，然后再以高度技巧從困境中擺脫出來。學(xué)生們時而屏息無聲，時而驚呼叫絕。在學(xué)生看來，他就像在耍木偶，把死東西玩兒活了�？ㄩT就是在這種活潑緊張的氣氛中把知識傳授給了學(xué)生，此外，卡門還倡導(dǎo)自由討論的民主學(xué)風(fēng)，鼓勵自由創(chuàng)造。人們圍坐在一起，下棋，聊天，更重要的是交流學(xué)術(shù)思想，潔白的桌布上往往寫滿了數(shù)學(xué)方程式，而許多創(chuàng)造性的思想也就在這種無拘無束的氛圍中孕育而成、卡門倡導(dǎo)的這種學(xué)術(shù)討論，不僅開闊了學(xué)生的思路，也激發(fā)了學(xué)生的創(chuàng)造熱情。卡門的教學(xué)方法在他1929年出任GALCIT(航空研究實驗室的簡稱)主任時得到了淋漓盡致的發(fā)揮，并收到了極好的效果。 有人曾把他和文藝復(fù)興時期的達(dá)·芬奇相提并論，認(rèn)為達(dá)·芬奇創(chuàng)造了新奇的機(jī)件，而卡門則培育出大批杰出的人才。他的學(xué)生遍及五大洲，人稱之為“卡門科班”，他為教育事業(yè)作出了杰出的貢獻(xiàn)。馮·卡門無疑是位名副其實的科學(xué)奇才。

他在航空事業(yè)上的卓越成就是無可辯駁的。航空學(xué)和航天學(xué)上一些最光輝的理論、概念都是以他的名字命名，月球上也有一個名為馮·卡門的隕石坑。而航空史上令人矚目的里程碑，如齊柏林飛艇、風(fēng)洞，滑翔機(jī)和火箭…… 可以說20世紀(jì)的一切實際飛行和模擬飛行的成功都與他有密切的關(guān)系。他在航天技術(shù)中乘風(fēng)扶搖，大展才略，掀開了航天史上一頁頁 的新篇章。卡門事業(yè)上的成功令人崇拜，而他的思想個性和為人處世一樣為人們所敬仰。晚年的他雖有些虛榮，但他并不專橫，也不老朽。在年過七旬之后仍然頻繁地周游列國，為世界和人類的進(jìn)步而工作著。 而他培養(yǎng)的“卡門科班”也會讓世人永遠(yuǎn)謹(jǐn)記。如今，這位一代風(fēng)流式的人物已離我們遠(yuǎn)去。然而，那藍(lán)天白云里的飛行物體將會銘刻著那個名字——西奧多·馮·卡門。

特別的貢獻(xiàn)包括非彈性彎曲，環(huán)筒流的非定常尾跡，層流穩(wěn)定性，紊流，定常和非定常流中的翼型，邊界層以及超音速空氣動力學(xué)。在其他領(lǐng)域他也有貢獻(xiàn)，包括彈性，振動，傳熱和結(jié)晶學(xué)。他的名字至少出現(xiàn)在下面這些概念中：

Föppl-von Kármán equations (彈性片的大偏差)

Born-von Kármán lattice model (結(jié)晶學(xué))

Chaplygin-Kármán-Tsien approximation (位勢流)

Falkowich-Kármán equation (跨音速流)

von Kármán constant ( 壁面紊流)

Kármán line (航空動力學(xué)/宇航科學(xué))

Kármán-Howarth equation (紊流)

Kármán-Nikuradse correlation (粘性流；coauthored by Johann Nikuradse)

Kármán-Pohlhausen parameter (邊界層)

Kármán-Treffz transformation (機(jī)翼理論)

Prandtl-von Kármán law (明槽流中的速度)

von Kármán integral equation (邊界層)

von Kármán ogive (超音速空氣動力學(xué))

von Kármán vortex street (繞筒流)

von Kármán-Tsien compressibility correction.

為了紀(jì)念馮·卡門，他的祖國匈牙利在1992年8月3日發(fā)行了一枚紀(jì)念他的郵票；1992年8月31日，美國也發(fā)行了一枚馮·卡門的紀(jì)念郵票。后孫是馮翰琦