钱学森论文研究

1956年初，钱学森和国家领导人在一起(13张)他向中共中央、国务院提出《建立我国国防航空工业的意见书》；同年，国务院、中央军委根据他的建议，成立了导弹、航空科学研究的领导机构——航空工业委员会，并任命他为委员。 1956年参加中国第一次5年科学规划的确定，钱学森与钱伟长、钱三强一起，被周恩来称为中国科技界的“三钱”，钱学森受命组建中国第一个火箭、导弹研究所——国防部第五研究院并担任首任院长。他主持完成了“喷气和火箭技术的建立”规划，参与了近程导弹、中近程导弹和中国第一颗人造地球卫星的研制，直接领导了用中近程导弹运载原子弹“两弹结合”试验，参与制定了中国近程导弹运载原子弹“两弹结合”试验，参与制定了中国第一个星际航空的发展规划，发展建立了工程控制论和系统学等。 在控制科学领域，1954年，钱学森发表《工程控制论》，引起了控制领域的轰动，并形成了控制科学在上世纪50年代和60年代的研究高潮。1957年，《工程控制论》获得中国科学院自然科学奖一等奖。同年9月，国际自动控制联合会（IFAC）成立大会推举钱学森为第一届IFAC理事会常务理事，他成为了该组织第一届理事会中唯一的中国人。 1958年4月起，他长期担任火箭导弹和航天器研制的技术领导职务，对中国火箭导弹和航天事业的发展作出了重大贡献。钱学森曾是全国政协副主席、中国科学院数理化学部委员、中国宇航学会名誉理事长、中国科技协会主席。1991年10月，国务院、中央军委授予钱学森“国家杰出贡献科学家”荣誉称号和一级英雄模范奖章。在应用力学领域，钱学森在空气动力学及固体力学方面做了开拓性研究，揭示了可压缩边界层的一些温度变化情况，并最早在跨声速流动问题中引入上下临界马赫数的概念。1953年，钱学森正式提出物理力学概念，主张从物质的微观规律确定其宏观力学特性，开拓了高温高压的新领域。 在系统工程和系统科学领域，钱学森在80年代初期提出国民经济建设总体设计部的概念，坚持致力于将航天系统工程概念推广应用到整个国家和国民经济建设，并从社会形态和开放复杂巨系统的高度，论述了社会系统。他发展了系统学和开放的复杂巨系统的方法论。 在喷气推进与航天技术领域，钱学森在40年代提出并实现了火箭助推起飞装置，使飞机跑道距离缩短；1949年，他提出火箭旅客飞机概念和关于核火箭的设想；1962年，他提出了用一架装有喷气发动机的大飞机作为第一级运载工具，用一架装有火箭发动机的飞机作为第二级运载工具的天地往返运输系统概念。 在思维科学领域，钱学森在80年代初提出创建思维科学技术部门，认为思维科学是处 胡锦涛探望钱学森理意识与大脑、精神与物质、主观与客观的科学，推动思维科学研究是计算机技术革命的需要。他主张发展思维科学要同人工智能、智能计算机的工作结合起来，并将系统科学方法应用到思维科学的研究中，提出思维的系统观；此外，在人体科学、科学技术体系等方面，钱学森也作出了重要贡献。是人体生命科学的开创者和奠基人之一。 钱学森同志于1959年加入中国共产党，先后担任了中国科学院力学研究所所长、第七机械工业部副部长、国防科工委副主任、中国科技协会名誉主席、中国人民政治协商会议第六、七、八届全国委员会副主席、中国科学院数理化学部委员、中国宇航学会名誉理事长、中国人民解放军总装备部科技委高级顾问等重要职务；他还兼任中国自动化学会第一、二届理事长；1991年10月，国务院、中央军委授予钱学森“国家杰出贡献科学家”荣誉称号和一级英雄模范奖章。在钱学森心里“国为重，家为轻，科学最重，名利最轻。五年归国路，十年两弹成。”钱老是知识的宝藏，是科学的旗帜，是中华民族知识分子的典范，是伟大的人民科学家 。与钱伟长、钱三强被周总理合称为“三钱”。

1936年10月 钱学森转学到加州理工学院，开始了与冯卡门（von Karman）教授先是师生后是亲密合作者的情谊。同年，钱学森参加马林纳领导的火箭研究小组，在冯卡门指导下，与马林纳等一起研究火箭发动机的热力学问题、探空火箭问题和远程火箭问题等，并参与了美国早期用可储存液体推进剂的几种试验性火箭，如1945年"女兵下士"探空火箭和后来的"下士"导弹研制工作。 1937年秋 由马林纳介绍，钱学森参加了当时加州理工学院的马列主义学习小组，也得识该小组的书记、化学物理助理研究员S威因鲍姆（Weinbaum）。 1938年 钱学森与冯卡门合作进行的可压缩流动边界层研究，揭示了即使一个运动的热体与外界冷空气在某一飞行马赫数时有相当的温度差，对物体的冷却仍逆变为加热。这是由于空气受压缩，温度升高和边界层传热率增加的结果。钱学森和冯卡门给出了发生这种逆变的马赫数计算公式。 1939年6月 完成了在加州理工学院的博士论文工作，论文为《高速气动力学问题的研究》等4篇，取得航空和数学博士学位后，任加州理工学院航空系的助理研究员。同年，钱学森发表了关于可压缩液体二维亚声速流动的研究结果，冯卡门在1941年发表了关于空气动力学中压缩效应的研究成果。他们对翼上的压缩作用，共同提出了一个更普遍一些的修正，不用扰动很小这一假设，而且基于经过他们所修正的流动方程的另一种线性化，使它能应用于高速流动特别是应用于计算作用在翼型上的诸力。卡门钱学森方法能给出某一速度范围内的满意结果。 1940年 由于王助的推荐，钱学森成为成都航空研究所的通信研究员，写了一篇题为《高速气流突变之测定》的专论，刊登在该所报告第二号。从1940开始，钱学森与冯卡门合作，对飞机金属薄壳结构非线性屈曲理论的研究取得了一系列成果，包括外部压力所产生的球壳的屈曲，结构的曲率对于屈曲特性的影响，受轴向压缩的柱面薄壳的屈曲，有侧向非线性支撑的柱子的屈曲，以及曲度对薄壳屈曲载荷的影响等。 1941年 从加拿大来了几位庚子赔款的留学生：郭永怀、林家翘、傅承义，1942年又来了钱伟长，钱学森和他们相处的比较密切，常常在一起讨论各种问题。 1942年 钱学森的研究工作已有了成绩，并教了一些学生，同时由于美国战时军事科学研究的需要，暂时放松了对外国人的限制，他得以参加机密性工作。同年，美国军方委托加州理工学院举行喷气技术训练班，钱学森是教员之一。 1944年 美国陆军得知德国研制V-2火箭的情报，遂委托冯卡门教授领导，马林纳为副，大力研究远程火箭。美国原始型的"下士"式导弹的设计，钱学森负责理论组，把林家翘、钱伟长也请来，进行弹道分析、燃烧室热传导、燃烧理论研究等工作。同时，钱学森还当了航空喷气公司（Aerojet Company）的技术顾问。 1945年 当冯卡门被空军聘为科学咨询团团长的时候，他提名钱学森为团员。同年5月，第二次世界大战结束前夕，钱学森随科学咨询团去欧洲，考察英、德、法等国的航空研究，特别是法西斯德国的火箭技术发展情况，这时加州理工学院提升他为副教授。这一时期，他取得了在近代力学和喷气推进的科学研究方面的宝贵经验，成为当时有名望的优秀科学家。 1946年暑期 冯卡门教授因与加州理工学院当局有分歧而辞职，作为冯卡门的学生，钱学森也离开加州理工学院，再到麻省理工学院任副教授，专教空气动力学专业的研究生。同年开始将稀薄气体的物理、化学和力学特性结合起来研究，这是先驱性的工作。同年与郭永怀合作，完成重要论文"二维可压缩亚、超声速混合流和上临界马赫数"，最早在跨声速流动问题中引入上下临界马赫数的概念。 1947年初 36岁的钱学森进入了麻省理工学院年轻的正教授行列。 同年夏季，钱学森向麻省理工学院当局请假回国探亲，9月中和蒋英结婚。 1948年 祖国解放事业胜利在望，钱学森开始准备回国，为此，他要求退出美国空军科学咨询团。 1949年5月20日 钱学森收到美国芝加哥大学金属研究所副教授研究员、 留美中国科学工作者协会美中区负责人葛庭燧写来的信， 同时转来1949年5月14日曹日昌教授写给钱学森的信、钱学森更加紧了回祖国的准备。 1949年秋 钱学森从麻省理工学院回到加州理工学院就任喷气推进技术教授。1953 年 在美国政府迫害钱学森的几年中，除了教书和做研究工作外，仍未放弃学术研究。当年，他正式提出物理力学概念，主张从物质的微观规律确定其宏观力学特征，并开拓了高温高压的新领域。 1954年 具有开创性的研究成果《工程控制论》一书在美国出版。

1939年他出色地完成《高速气体动力学问题的研究》等4篇博士论文,获得航空和数学的双博士学位。这里仅就钱学森博士论文中部分内容的原创性贡献,做简要介绍:(1)博士论文的第一部分是关于飞机在高空中高速飞行时,它所受到的阻力和表面的热效应问题。当时普遍认为飞机在超声速飞行时,其表面 与空气发生的摩擦阻力并不重要,可以忽略不计,且飞机表面不会发热。钱学森经过对飞机结构整体的物理思考,加之运用极其复杂的数学计算和逐次迭代的近似解 法,得到飞机在高速飞行时,将受到空气摩擦阻力和热效应的重要影响的精确数据和结论。这在世界航空工业比较落后的时代,是一个全新理念。它从航空理论上预 见,实现高速飞行的飞机,将会遇到“热障”,其表面气流温度很高,能使金属外层强度降低,甚至熔化;在设计高速飞机时,必须对飞机表面采取有效的防热或冷 却的措施,才能持续高速飞行。(2)博士论文的第三部分是寻求一种计算高速飞行着的飞机机翼表面压力分布情况的科学方法。当时,航空界已有的一些计算方法,只能适 用于计算飞机机翼较薄、飞行速度较慢(例如小于倍声速)的情况。为了实现大型超声速飞机精准合理的设计与制造,冯·卡门凭着对物理问题敏锐的洞察 力,建议改变传统计算方法,采用来流状态点处的切线近似计算法。钱学森在导师的启发下,专心致志地每天工作十几个小时,反复对比、思考,加之一系列细心的 数学推导、计算(当时没有电子计算机)与实验,果然得到比过去更为精确的计算结果及其数量关系。这就是著名的“卡门-钱公式”,它是空气动力学中的重大成 果。“热障”理论和“卡门-钱公式”,在第二次世界大战期间以及二战之后很长一段时间,都被世界各国广泛应用于超声速飞机设计与制造,直到电子计算机广泛 应用之前。钱学森很快成为冯·卡门的亲密合作者和得力助手,成为当时航空界和加州理工学院里最惹人注目的人物,并被加州理工学院古根海姆航空实验室聘为研究人员。此后10多年,钱学森为了飞机的高速飞行,突破“声障”和“热障”不断探索,作出了全方位的重大贡献。

一、两弹一星

1956年初，钱学森向中共中央、国务院提出《建立我国国防航空工业的意见书》。同时，钱学森组建中国第一个火箭、导弹研究所——国防部第五研究院并担任首任院长。

他主持完成了“喷气和火箭技术的建立”规划，参与了近程导弹、中近程导弹和中国第一颗人造地球卫星的研制，直接领导了用中近程导弹运载原子弹“两弹结合”试验，参与制定了中国近程导弹运载原子弹“两弹结合”试验。

参与制定了中国第一个星际航空的发展规划，发展建立了工程控制论和系统学等。在钱学森的努力带领下，1964年10月16日中国第一颗原子弹爆炸成功，1967年6月17日中国第一颗氢弹空爆试验成功，1970年4月24日中国第一颗人造卫星发射成功。

二、应用力学

钱学森在力学的许多领域都做过开创性工作。他在空气动力学方面取得很多研究成果，最突出的是提出了跨声速流动相似律，并与卡门一起,最早提出高超声速流的概念，为飞机在早期克服热障、声障，提供了理论依据， 为空气动力学的发展奠定了重要的理论基础。

高亚声速飞机设计中采用的公式是以卡门和钱学森名字命名的卡门-钱学森公式。此外，钱学森和卡门在30年代末还共 同提出了球壳和圆柱壳的新的非线性失稳理论。

钱学森在应用力学的空气动力学方面和固体力学方面都做过开拓性工作；与冯·卡门合作进行的可压缩边界层的研究，揭示了这一领域的一些温度变化情况，创立了“卡门—钱近似”方程。与郭永怀合作最早在跨声速流动问题中引入上下临界马赫数的概念。

三、物理力学

钱学森在1946年将稀薄气体的物理、化学和力学特性结合起来的研究，是先驱性的工作。1953年，他正式提出物理力学概念，大大节约了人力物力，并开拓了高温高压的新领域。

1961年他编著的《物理力学讲义》正式出版。1984年钱学森向苟清泉建议，把物理力学扩展到原子分子设计的工程技术上。

四、航天与喷气

从40年代到60年代初期，钱学森在火箭与航天领域提出了若干重要的概念：在40年代提出并实现了火箭助推起飞装置（JATO），使飞机跑道距离缩短。

在1949年提出了火箭旅客飞机概念和关于核火箭的设想；在1953年研究了跨星际飞行理论的可能性；在1962年出版的《星际航行概论》中，提出了用一架装有喷气发动机的大飞机作为第一级运载工具。

五、工程控制论

工程控制论在其形成过程中，把设计稳定与制导系统这类工程技术实践作为主要研究对象。钱学森本人就是这类研究工作的先驱者。

参考资料来源：百度百科－钱学森

钱学森 钱学森（）应用力学、航天技术和系统工程科学家。生于上海市，原籍浙江省杭州市。1934年毕业于上海交通大学。1936年在美国麻省理工学院获硕士学位。1938年获加州理工大学博士学位。1955年回国。曾任中国力学学会、中国自动化学会、中国系统工程学会、中国宇航学会理事长、名誉理事长等职。现任国防科学技术工业委员会研究员。早年在应用力学和火箭、导弹技术的许多领域都做过开创性的工作。独立研究以及和冯.卡门合作研究提出的许多理论，为应用力学、航空工程和火箭导弹技术的发展奠定了基础。回国后长期担任火箭、导弹和卫星研制的技术领导职务，为创建和发展我国的导弹、航天事业作出了杰出贡献。在工程控制论、系统工程和系统科学、思维科学和人体科学以及马克思主义哲学等许多理论领域都进行过创造性研究，作出了重大贡献。1956年获中国科学院自然科学奖一等奖，1985年获国家科技进步奖特等奖，1991年被国务院、中央军委授予“国家杰出贡献科学家”荣誉称号和一级英模奖章。中国科学院院士。1994年当选为中国工程院院士。