钱学森空气动力学论文

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。

1938年，钱学森和恩师冯·卡门合作，发表重要论文《可压缩流体的边界层》、《倾斜旋转体的超音速流》。1939年获得加州理工学院博士学位。八月发表重要论文《可压缩流体的二维亚音速流》阐明压力修正公式，后被学界称为钱-卡门公式。另外，他发表了英文专著《Engineering Cybernetics》，后被宋健等人翻译成中文，即《工程控制论》。向钱老致敬！

钱学森，一个全中国13亿人耳熟能详的科学家，一个响当当的名字，今天，他走过了自己98年的人生历程永远离开了我们，然而作为一种时代的象征，一个有良心的、爱国的科学家，他有资格也并将永远值得人们尊重和怀念。众所周知，钱学森是两弹元勋中硕果仅存的最后一面旗帜，因为其一生中对中国国防工业和火箭导弹等学术方面巨大的贡献，而被人们誉这中国航天之父、中国导弹之父、两弹元勋，新中国几十年来，因为他，冲破美国的阻挠，毅然回到祖国，以自己的专业与智慧，克服种种困难，打破西方的技术封锁，创建了新中国最前沿的国防科技基础，尤其是铸造了中国航天技术的基础，可以说他的成就，他对中华人民共和国能够形成战略性的对外威慑力量，并使中华民族能够屹立于世界民族之林，功不可没，作为一位杰出的科学家，他的爱国精神和专业精神，使他成了新中国一代人的集体记忆，一面旗帜，一种象征，中国今天的种种成就之中，正因为其中也有了他那浓墨重彩的一笔，他是那一代兢兢业业、不畏艰难困苦、百折不挠为国家献身的科学家的典范和缩影，也必将成为今天所有中国人值得学习的榜样。钱学森走了，安详的走完了自己的人生，回顾他辉煌的一生，不仅仅唤起了我们的历史记忆，也值得后来者借鉴；学有所成的他，1936年，获得美国麻省理工学院硕士学位，1939年，获得加州理工学院博士学位，并本应在加州理工学院任职20年，最终成为和物理学家戈达德教授齐名的火箭科技领域美国的领军人物。就在到加州理工学院后不久，钱学森被马利纳、冯－卡门教授的学生，包括帕森斯等人关于火箭技术的想法所吸引。在学院，因为工作的危险性，他们赢得了"敢死队"的美誉。1943年，钱学森和其他两名加州理工学院火箭研究小组的成员以喷气推进实验室之名起草出一份文件，建议军方开发导弹，以回应德国的V2火箭。他们的成果是1944年出炉的“列兵A”导弹，和后来的“下士”、“WAC下士”等导弹。二战期间，他是众多参与“曼哈顿计划”的科学家之一。二战后，钱学森成为以冯－卡门为团长的美国空军科学咨询团的成员，并被授予上校军衔。他和冯－卡门被军队派到德国考察战时空气动力学研究。钱学森调查了研究设备并拜访了沃纳－冯－布劳恩（WernhervonBraun）和鲁道夫－赫尔曼（RudolphHermann）等德国科学家。冯－卡门如此描述钱学森：“在36岁的年纪，他是一个无可置疑的天才，并为高速空气动力学和火箭技术的发展做出了巨大的贡献。”在这期间，钱学森正在设计一架洲际太空飞机（田氏1949号太空飞机）。他的工作启发并诞生了X-20Dyna-Soar号太空飞机，并促进了日后航天飞机的发展。五十年代初，与许多留学海外满怀报国之情的华裔科学家一样，钱学森冲破美国各种阻挠，在经过中美日内瓦多次谈判交涉后，最终以11名朝鲜战争中被俘美军飞行员作为交换，终于回到了祖国；就象当时的美国海军部副部长DanKimball在竭力试图将钱留在美国未果后说“（让钱回中国）这是这个国家所作的一件愚蠢的事”，“(美国)政府批准将这位天才——科学天才——送给中国政府，让他们利用他的智慧，这是本世纪的悲剧之一。”，而毛/主/席对他的评价是“听说美国人把你当成5个师呢，我看呀，对我们说来，你比5个师的力量大多啦！我现在正在研究你的工程控制论，用来指导我们国家的经济建设呢！”。难能可贵的是，钱学森回到祖国，正是在中国科学发展水平一穷二白的基础和条件下，克服种种艰难困苦，投入到了中国导弹计划的研究工作，牵头建立了中科院力学研究所（InstituteofMechanics），他用自己在美国所学的知识来对中国的工程师们进行培训，他还对这项中国计划的基础结构进行了重组。一年之内，钱学森又向中国政府部门递交了一项关于建立弹道导弹计划的建议书。1956年底，这项建议就被采纳并且钱学森被任命为这项计划的第一任总指挥。1958年，钱学森完成了东风导弹（Dongfengmissile）计划，并且在1964年试射成功，这比中国第一次成功的原子弹测试要早他卓有成效的工作，被誉为两弹元勋，至少让中国的火箭和导弹技术提前了20年，也奠定了中国现代航天技术的基础。毫无疑问，钱学森对新中国国防工业以及科技进步甚至高等教育事业的伟大贡献是有目共睹的，而他的这一系列卓越贡献，正是源于他发自内心的爱国热情，对比当今中国的一些所谓的“主流”博士、院士、专家学者们，虽然学术条件很优越，但似乎更多的时刻都在沽名钓誉，更多的思考是个人利益，更多的言行是在为那些利益集团服务，以自己的学术权威和话语权来损害公众的利益，相对于钱学森那一代人，包括如邓稼先、钱三强等两弹元勋们，还有如杂交水稻之父袁隆平们，以他们为代表的一代科学家，以自己的良心，以自己对祖国的热爱，无私的奉献自己的一生，他们才值得人们尊重和敬仰，他们才是这个国家的脊梁，才应该让今天的某些院士们感到汗颜。钱学森走了，永远的离开了我们，离开了这个他所热爱和奉献一生的国家，而我们的国家却需要更多的钱学森们，尤其需要他留给后人的那种爱国精神、专业精神和奉献精神，他的精神不死，永远值得我们怀念。