Родители Л. были мелкопоместными дворянами. Отец - Владимир Григорьевич, бывший кавалерийский офицер, с 1870 г. работал мировым судьей. Мать - Мария Федоровна (урожденная Пегелау), известна тем, что основала публичную библиотеку.

В 1887 г., следуя семейным традициям, Л. поступил в 1-й Московский кадетский корпус. Однако вскоре решил оставить военную карьеру и получить высшее техническое образование. Летом 1893 г. Л. успешно сдал экзамены и поступил в Петербургский институт путей сообщения.

В мае 1897 г. Л. женился на дочери конструктора-железнодорожника А.И.Антоновича - Софье Александровне. После свадьбы молодые поехали за границу, где посетили Германию, Бельгию, Великобританию, Швецию. Возвратившись в Россию, Л. начал работать на Балтийской верфи.

Завершив обучение в Институте путей сообщения, Л. устроился работать на Харьковский паровозостроительный завод, затем в октябре 1898 г. перешел на Харьковско-Николаевскую железную дорогу, где занял должность помощника директора депо. Летом 1898 г. вместе с единомышленником и коллегой А.С.Раевским Л. приступил к работе по конструированию и испытанию локомотивов, что на 3 последующих десятилетия стало главным делом его жизни. В 1899 г. Л. было предложено место преподавателя в Варшавском политехническом институте, где он стал читать курс по теории и управлению локомотивами. В это же время Министерство путей сообщения утвердило Л. в должности инспектора Российских государственных и частных железных дорог. В конце лета 1900 г. Л. принял участие в Международной выставке локомотивов в Париже.

Весной 1902 г. Л., будучи ординарным профессором Киевского политехнического института, был назначен руководителем группы из 100 студентов, направленных в район Китайско-Восточной железной дороги (КВЖД) для проведения работ по ее реконструкции. Маршрут поездки включал многие города Дальнего Востока: Иркутск, Харбин, Порт-Артур, Владивосток, а также города Японии и Китая (Нагасаки, Пекин). Итоги экспедиции заинтересовали министра финансов графа С.Ю.Витте, во время встречи с которым Л. откровенно рассказал о воровстве и злоупотреблениях на КВЖД, с которыми столкнулась его группа во время практики. Эта встреча укрепила авторитет Л. как честного и бескомпромиссного государственного чиновника.

В качестве инспектора Российских железных дорог Л. часто выезжал за рубеж для ознакомления с опытом организации транспорта в других странах. В ноябре 1902 г. он принял участие в работе Международного конгресса инженеров железнодорожного транспорта, проходившего в Вене, где подробно ознакомился с работой австрийских и венгерских инженеров. Весной 1903 г. он посетил Италию, Швейцарию, Францию, Испанию. Летом совершил тур по железным дорогам Восточной Европы.

В апреле 1905 г. Л. защитил докторскую диссертацию по динамике локомотивов и стал профессором. Что касается его политических взглядов, то еще в бытность своей работы в Киевском политехническом институте Л. стал профессиональным марксистом и в 1905-1906 гг. состоял в Военно-технической организации ЦК РСДРП, руководимой Л.Б.Красиным. Его кандидатура как левого кандидата от правительства Киева обсуждалась на выборах во 2-ю Государственную Думу в 1907 г.

В это время произошли перемены в семейной жизни Л.: Софья Александровна уехала в Швейцарию изучать медицину и забрала с собой детей. Ее отъезд положил конец их браку. Заботы по дому Л. взяла на себя личный секретарь Л. Раиса Николаевна Розен, которая стала его 2-й женой. 22 августа 1908 г. в Никополе у них родился сын Юрий.

В декабре 1907 г. Л. был назначен руководителем Тягового отдела Екатерининской железной дороги. В этот период инженер окончательно убедился в бесперспективности совершенствования паровозов и пришел к выводу, что будущее - за более экономичными локомотивами с двигателями внутреннего сгорания. В 1909 г. он приступил к проектированию локомотива-нефтевоза с фрикционной передачей (от дизеля на движущую ось локомотива), облегчавшей вес нефтевоза и уменьшавшей его стоимость. Испытания было решено провести на Ташкентской железной дороге. 4 июля 1914 г. Министерство путей сообщения выделило средства на изготовление 2-х нефтевозов системы Л.-Липеца, и только первая мировая война прервала осуществление этих планов.

В эти годы Л. был уже признанным авторитетом в области паровозостроительной техники и самым молодым профессором Киевского политехнического института, где заведовал кафедрой. Его исключительные научные и технические способности сопровождались таким же недюжинным административным талантом. Л. создал новую науку - теорию тяги тепловозов, разработал научные основы эксплуатации железных дорог, которые были изложены им в 2-х книгах, изданных в 1912 г.: "Тяговые расчеты и приложение к ним графических методов" (СПб.) и "Научные проблемы эксплуатации железных дорог" (Одесса). Вместе со своими учениками в 1908 г. Л. создал первое научно-исследовательское учреждение - "Контору опытов над типами паровозов", преобразованную после Октябрьской революции в "Экспериментальный институт путей сообщения", а затем "Научно-технический комитет" (НТК-НКПС). Несколько отраслевых институтов, созданных на его основе, впоследствии были объединены в единый Всесоюзный научно-исследовательский институт железнодорожного транспорта (ЦНИИ-МПС).

Февральская революция 1917 г. застала Л. на посту члена Инженерного совета Министерства путей сообщения. Именно по его приказу был разобран железнодорожный путь, по которому из Петрограда в ставку в Могилеве должны были прибыть эшелоны с войсками на помощьимператору Николаю П. О своем участии в этих драматических событиях Д. написал "Воспоминания о Мартовской революции 1917 г." (Стокгольм-Берлин, 1921).

В июне 1917 г. Временное правительство направило в США дипломатическую миссию, в состав которой вошел и Л.как главный уполномоченный Министерства путей сообщения. Там он узнал об Октябрьской революции в России. Осенью 1919 г. Л. был отозван из США, поскольку американцы решили приостановить продажу паровозов для Советской России.

5 ноября 1920 г. Декретом СНК была учреждена Российская железнодорожная миссия. Л. назначили уполномоченным Совета Народных Комиссаров по железнодорожным заказам за границей. Вместе с семьей он выехал в Берлин, где в сложных внешнеполитических условиях в 1920-1923 гг. организовал закупку немецких и шведских паровозов.

В этот непростой период Л. не прекращал инженерной и научной деятельности. С августа 1923 г. по 5 июня 1924 г. он принял участие в решении трудной инженерной задачи: создании первого отечественного тепловоза с электрической передачей. Л. создал выдающийся творческий коллектив инженеров и ученых, в состав которого входили инженеры Н.А.Добровольский, Э.В.Шветер, профессор Ф.Х.Мейнеке. Испытания тепловоза проходили на временной катковой станции в Эсслингене. Советское правительство, деятели зарубежной науки и техники высоко оценили тепловоз системы Л. 4 февраля 1925 г. тепловоз под номером Юэ №001 был занесен в список действовавших локомотивов на железных дорогах Советского Союза.

В 1924-1925 гг. Л. жил и работал в Берлине, регулярно посылая отчеты о деятельности Миссии и о своих контактах с германскими паровозостроительными заводами. Но к 1926 г., несмотря на все заслуги и большой авторитет его как конструктора 1-го в России тепловоза, отношение к Л. в Москве изменилось в худшую сторону. Поддержка его партийной элитой уже не имела былой силы. И даже близкие коллеги не ладили с ним, считая человеком с большими амбициями. Л. понял, что он уже не может рассчитывать на перспективную работу в России. Взвесив все "за " и "против", он принял трудное решение: не возвращаться в СССР.

Однако профессиональная жизнь Л. на Западе не сложилась так удачно, как на это можно было рассчитывать, учитывая его заслуги и предыдущий опыт работы в России. Ему долго не удавалось устроиться по специальности ни как педагогу, ни как консультанту. И хотя он продолжал публиковать книги и статьи по локомотивам и железнодорожной механике, он никогда так и не смог достичь на Западе столь высокого положения, какое занимал в России. Недостаточное владение немецким и английским языками препятствовало его трудоустройству по специальности в Германии, Британии и США. Кроме того, о его успешной карьере в России в научных кругах за рубежом были мало наслышаны, а советское гражданство Л. у многих официальных лиц вызывало подозрение и недоверие к его персоне.

Приняв решение не возвращаться в СССР, Л. с семьей уехал в Италию, но уже в 1927 г. переехал в Кэмбридж, где обучался его сын. Там Л. познакомился с известным молодым физиком Петром Леонидовичем Капицей, жена которого была дочерью академика А.Н.Крылова - коллеги Л. по Институту путей сообщения и Русской железнодорожной миссии. Вместе они безрезультатно пытались получить патент на фрикционные сцепления и электромеханическую автоматическую тормозную систему. Тем не менее, конструкция этой тормозной системы, защищенная патентом, появилась в Советском Союзе в 1932 г. без имени Л. Его имя в эти годы уже предали анафеме в советских технических кругах. Пресса 1930-х гг. пестрела презрительными тирадами в адрес "предателя". Имя Л. было исключено из всех советских "версий" истории железных дорог.

Несмотря на это, Л. продолжал работать за рубежом над проблемой дизельной тяги. В США, куда он переехал в феврале 1929 г., Л. надеялся на практике испытать свои последние теоретические разработки. Трудности в получении американской визы, с которыми столкнулся Л., помог разрешить президент Болдвиновского паровозостроительного завода в Филадельфии - Самуэль М.Воклэн, знавший Л. еще с 1910-х гг. В его фирме Л. проработал весну 1929 г. Однако по многим формальным причинам, ему было отказано в работе по конструированию дизельного локомотива.

Ситуация с работой по специальности стала налаживаться после знакомства Л. с бизнесменом из Массачусетса Эдвардом Йоменсом, которого удалось увлечь идеями технического усовершенствования американских железных дорог. Тот написал своему другу Роберту А.Милликану, директору процветавшего в те годы Калифорнийского технологического института в Пасадене, с просьбой помочь русскому специалисту. Ответ Милликана, хотя и был быстрым и положительным, несколько разочаровал Л.: ему была предложена работа с очень небольшим окладом всего на год (с октября 1929 г.). Осознавая, что это был шанс войти в мир академической американской инженерной науки, Л. согласился. Небольшие сбережения, оставшиеся от прежних визитов в США, помогли ему скомпенсировать низкий заработок в институте.

Однако дела в Пасадене шли неважно. Хотя разработка дизельных машин входила в компетенцию института, практические испытания локомотивов не были предусмотрены. Об организации отдела железных дорог, в котором Л. рассчитывал реализовать свой профессиональный опыт, вообще не шла речь.

В апреле 1930 г. семья Л. покинула США и уехала в Англию, где воссоединилась с сыном Юрием. Кроме того, Л. надеялся получить академическую поддержку, возлагая большие надежды на Кэмбридж. Он стал членом Института инженеров-механиков, Британской ассоциации для развития науки, Королевского института международных дел, что значительно расширило его международные контакты. После опубликования в 1933 г. книги "Введение в механику железных дорог" его репутация как инженера железнодорожного транспорта возросла. Л. принимал участие в конференциях, проводимых Институтом инженеров-механиков, что также способствовало популяризации его имени и работ на Британских островах. Тем не менее, многие его идеи представлялись спорными, и в последующие годы Л. испытывал серьезную профессиональную невостребованность. Единственная работа, которую имел Л. накануне второй мировой войны, была должность консультанта в лондонской фирме инженеров-консультантов (1935-1937). А одним из его немногих реализованных технических проектов, выполненных в сотрудничестве с другими инженерами, стала конструкция сенокосилки, созданная на основе некоторых элементов конструкции первого дизельного локомотива.

Л. и его жена до 1938 г. оставались советскими гражданами, но в августе этого года они приняли гражданство Великобритании. По-видимому, на принятие такого решения сильно повлияли сообщения о репрессиях, происходивших в СССР, и особенно казнь в 1938 г. Каменева, с которым семья Л. была тесно связана в начале 1920-х гг.

После окончания второй мировой войны Лейбористское правительство предложило Л. принять участие в экспертизе проектов по национализации 4-х Британских железнодорожных компаний. Но эта работа не была постоянной, и 70-летний возраст давал о себе знать: Л. было понятно, что профессиональная жизнь подходит к концу. В 1948-50 гг. он вместе с сыном предпринял поездку в США, во время которой навестил своих старых друзей. Затем переехал в Канаду, где и умер после непродолжительной болезни.

Творческие успехи Л. в России были удостоены Золотой медали Бородина (1911), приза Салова (1913), в 1926 г. присуждена докторская степень Берлинской технической высшей школы, в Великобритании Л. был награжден призом Т.Бернарда Холла (1932) и медалью Стефенсона (1944).

Большой архив Л. и его семьи находится в Университете Лидса (Великобритания).

Соч.: Наивыгоднейший состав товарного поезда. Киев, 1904.; Технические перспективы железнодорожного транспорта в ближайшее время. М., 1924; Опыты 1925 г. над тепловозом Юэ №001 на железных дорогах СССР. Ликвидационное бюро по постройке и испытанию тепловозов Юэ, Юм, Юн. Берлин, 1927.

Лит.: Норман Э.А. Тепловоз профессора Ю.В.Ломоносова - первенец советского и мирового тепловозостроения // Вопросы истории естествознания и техники, 1985, №4.