知名人物 钱学森

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知名人物 钱学森

编撰者话

钱学森,著名科学家。他曾在美国学习、工作20年,在空气动力学、航空工程、喷气推进、工程控制论等技术科学领域做出过许多开创性的贡献。1955年9月,他冲破重重阻力,离开美国,回到祖国。1959年8月加入中国共产党。数十年来,他满腔热忱地投身于我国国防科技事业,为我国火箭、导弹和航天事业的创建与发展做出了卓越的贡献。他潜心研究的工程控制论,发展成为系统工程理论,并广泛地运用于军事运筹、工业、农业,乃至整个社会经济各个领域的实践,在我国现代化建设中发挥了重要作用。他学风严谨,品德高尚,是我国爱国知识分子的杰出典范。

钱学森,祖籍杭州,1911年12月11日出生于上海。父亲钱均夫(名家治)是浙江杭州一个没落丝商的次子,民国时期曾在教育部任职。母亲章兰娟是当时杭州有名富商的女儿。钱学森3岁时随父母进京。到北京后,他上过蒙养院(幼儿园)、女师大附小(今北京市第二实验小学)、师大附小(今北京市第一实验小学)和师大附中。钱学森在师大附小读书时邓颖超也在那里任教。几十年后相见,二人遂以师生相称,十分亲切。

在北京师大附中,钱学森读理科。他每次考试虽名列前茅,但并不刻意追求满分,而是追求扎扎实实的知识。

师大附中的课余活动丰富多彩。他们常玩的一种游戏是投纸叠的飞镖,钱学森叠的飞镖每次都投得最远。后来,老同学们回忆少年的时光,说他从小就颇具“航空航天”的才能。午餐后同学们常聚在一起“神聊”,一次一位同学说现在世界上有两位大师,一位是革命大师列宁,一位是科学大师爱因斯坦,钱学森听得入了迷,于是定要找到有关他们的书来读。无奈,有关列宁的书在当时属于禁书,他自然是找不到的,但终于在学校图书馆里找到一本讲相对论的小册子。他虽不大读得懂,但这本书却激起了他对科学的极大兴趣。

钱学森的父亲对年幼的儿子管教十分严格而又得法,从小培养他良好的学习和生活习惯。每天按时起床就寝,按时复习功课和休息。出门上学一定要衣着整洁,书包整理井井有条。回家后衣帽、鞋袜、书包放在什么地方,都有一定规矩。这对钱学森后来在科学事业上严谨仔细、一丝不苟作风的形成有一定的影响。钱学森兴趣广泛,知识渊博,也得益于他父亲从小的启蒙培养。每逢寒暑假,钱均夫都要送儿子拜名师补习各种功课。他那时业余学习过伦理学、音乐、绘画等。这些知识启迪了他在科学上的创造。

1929年中学毕业后,钱学森考入上海交通大学机械工程系。当时上海交大专重考试分数,学期终了平均分数计算到小数点以后两位数,大家都为分数而奋斗。初入交大的钱学森,对这里的“分数战”虽不甚满意,但也不甘落后,非考90分以上不可。钱学森的考卷总是书写工整,清洁漂亮,连等号(=)都像用直尺画的一样,中英文字写得秀丽而端庄,深得各科老师的赞赏。 一次水力学考试,所有试题钱学森全都正确完成。试卷发下来,他发现有一个不起眼的笔误(在运算过程中将“Ns”写成了“N’,),老师判卷时未注意到。他立即举手发言,指出自己的错误,并把考卷退给老师。交大当时判卷打分非常严格,老师为这一错误扣了他4分。于是这份96分的水力学考卷被留在学校里,并保存下来。不曾想几十年后,钱学森成为世界著名科学家,这份考卷也成了学校的一份珍贵的历史档案,1996年在上海交通大学的百年庆典上展示出来。

1930年暑假后,钱学森因病休学一年。在这一年里,他读了许多社会科学书籍。钱学森爱好美术,从书店里买了一本讲艺术史的书,不料这本书是一位匈牙利社会科学家用唯物史观的论点写的。他从未想到对艺术还可以进行科学分析,所以对这一理论产生了莫大的兴趣。接着他读了普列汉诺夫的艺术论、布哈林的唯物论等书,又看了一些西洋哲学史,也看了胡适的《中国哲学史大纲》(上册)。读了这么多书,他感到只有唯物史观和辩证唯物主义才是有道理的,经济学也是马克思的有道理。所以,再回到学校读二年级时,对每星期一上午的“纪念周”就想逃避,不愿恭听校长黎照寰的训词。 在这期间,钱学森也开始接触到共产党的外围组织,参加过多次小型讨论会,从那里他知道了红军和解放区的存在。后来党组织遭破坏,钱学森仍埋头读书,每学期平均分数都超过90分,因而得到免交学费的奖励。

1934年暑假,钱学森从上海交大机械工程系铁道机械工程专业毕业。尚未派定工作,就考取了清华大学公费留学,专业是飞机设计。依照清华关于留美学生的规定,钱学森在1934—1935年到杭州笕桥飞机厂实习,又到南京、南昌空军飞机修理厂见习,最后到北平参观清华大学并拜访导师王士倬。

1935年8月,钱学森从上海坐美国邮船公司的船离国。他当时的心情是:中国混乱,豺狼当道,暂时到美国去学些技术,他日回来为国效劳。到了美国入麻省理工学院(MIT)航空系,钱学森这才发现,他的母校——上海交通大学完全是按照当时麻省理工学院的模式办的,连教学和实验大纲都一样。 所以钱学森对这里的学习环境一点也不感到生疏,学习起来游刃有余。但生活上他却有些不习惯,特别是某些美国人瞧不起中国人的傲慢态度令他生气。 一次,一个美国学生当着他的面耻笑中国人抽鸦片、裹脚、愚昧无知等,钱学森立即向他挑战说:“我们中国作为一个国家,是比你们美国落后;但作为个人,你们谁敢和我比,到学期末了,看谁的成绩好?”美国人听了都伸舌头,再也不敢小看中国人了。经过努力,他只用一年时间,就拿下了航空硕 士学位,而且成绩比同班的美国人及其他外国人都好。一次有位教授出了一道很复杂的动力学题,大家都做不出来。一位中国留学生叶玄去请教钱学森,他做了一个巧妙的转换,将这一复杂运算变成了一个简单的代数问题,此题便迎刃而解了。叶玄后来留在美国做科研工作,是台湾中央研究院的外籍院士。1989年叶玄先生回国,再次见到钱学森时,问他当时怎么想得那么巧:“这么复杂的运算,到您手里就变得那么简单了?”钱学森淡然一笑说:“那算不得什么,小技巧而已。”另一次,有位教授出了一份很难的考卷,全班大部分人不及格。这在学生中引起了很大的不满,大家认为这样的考试对他们是不公平的,这位教授在有意使他们难堪。经过讨论和酝酿,一部分学生决定去找教授说理。当学生们来到教授的办公室门口时,却发现钱学森的试卷贴在门上。卷面用钢笔书写得工整清洁,每一道题都完成了,而且没有任何错误,没有任何圈改和涂抹的痕迹! 前来评理的学生一下子泄了气,不敢再去找教授了。[1]

钱学森不满足于只做一名工程师。他希望学到高深的理论知识,站到科学的最前沿,成为一名既有雄厚理论基础的科学家,又有丰富实践经验的工程师。麻省理工学院在当时还不能满足他的要求。所以一年后,他开始转向航空工程理论,即应用力学的学习。他决定追随当时在加州理工学院的(CIT)世界著名的力学大师冯· 卡门(Von Kármán)教授。

1936年10月,钱学森转学来到加州理工学院。他首先拜访冯· 卡门教授。他们的会面时间很短,但给敏锐的卡门留下了深刻的印象。卡门晚年在他的回忆录中这样写道:“1936年的一天,他到我这里来,就将来的深造问题请我指点,这是我们第一次见面。这个年轻人个子不高,带着认真的神情,回答我的问题时精确得非同寻常。我立刻被他的聪慧和敏捷打动了,于是建议他到加州理工学院进修。”[2] 从此钱学森开始了与冯· 卡门教授先是师生后是亲密合作者的情谊。冯· 卡门教授教给钱学森从工程实践中提取理论研究对象的原则,也教给他如何把理论应用到工程实践中去的方法。冯· 卡门原在德国哥廷根(Goeittingen)大学执教,他来美国,把欧洲哥廷根学派的良好学风带到了美国。他每周主持召开一次研究讨论会(research conference)和一次学术研讨会(seminar)。这些活动强调学术民主,不论是专家权威,还是普通的研究生,大家一律平等,都能畅所欲言,发表自己的学术论点。这给年轻的钱学森提供了锻炼创造性思维的良好机会。在一次学术讨论会上,钱学森刚刚念完自己的论文,就有一位长者站起来提出不同意见。钱学森不同意他的观点,两人一时争论起来,面红耳赤。事后冯· 卡门问钱学森:“你知道你是和谁争论吗?那是大权威冯· 米赛斯(VonMises)。但是,你的意见是对的,我支持你。”在另一次学术讨论中,钱学森和他的老师冯· 卡门发生了争论。他坚持自己的观点,毫不退让,令冯· 卡门十分生气。他把钱学森拿给他看的论文稿往地上一丢,拂袖而去。老师走后,钱学森默默拾起稿纸,但他内心并未屈服,在科学问题上,他绝不会轻易放弃自己的观点。然而事后这位世界大权威经过思考,认识到在那个问题上,他的学生是对的。于是第二天一上班,他便亲自爬了三层楼梯,来到位于三楼一个旮旯的钱学森小小的办公室,敲开门,恭恭敬敬给钱学森行个礼,然后说:“钱,昨天的争论你是对的,我错了。”冯· 卡门的博大胸怀令钱学森十分感动,并终生不忘。

钱学森在加州理工学院从第一个学期开始,便表现出令人吃惊的才华。 他学习勤奋、成绩优异,在课堂上总能机敏地提出一些深刻而又复杂的问题。 他的表现既让师颜大悦,又让其他同学感到困惑不解。卡门曾经回忆说:“我记得物理系的大理论家保罗·S· 爱泼斯坦教授有一次对我说:‘你的学生钱学森在我的一个班上,很出色。’‘是啊,他不错,’我回答说。‘告诉我,’爱泼斯坦挤挤眼睛说,‘您觉得他是不是有犹太血统。’”显然,在爱泼斯坦的心目中,只有犹太学生才是最勤奋、最聪明的。然而,另一位犹太学生的回忆,却否定了爱泼斯坦的看法。他说:“有一天——那是一个假日,感恩节或圣诞节,我去教室复习功课,以为那里只有我一个人,便把收音机的声音开得很响。 不一会儿,隔壁的墙上传来重重的敲击声。我关掉收音机,走过去一看,钱学森早已在那里用功了。我这才知道,原来中国学生比犹太学生更勤奋、更刻苦。”

钱学森在加州理工学院的博士论文工作是在1939年6月结束的,论文为《高速气动力学问题的研究》等三篇,取得航空、数学博士学位。此后,他任加州理工学院航空系的助理研究员,一直到1944年。在这一段时间内,他先从事薄壳体稳定性的研究,1940年完成研究课题,并撰写了论文,在美国航空学会年会上宣读,算是独立研究,出了师。从此钱学森成为冯· 卡门的得力助手,二人密切合作,从事科学研究,有时他们联名发表论文。

20世纪30至40年代,是国际航空工业飞速发展的时代。同时,与飞机设计相关的空气动力学理论也在这一时期迅速发展和完善,使得飞机设计工作,逐步摆脱过去那种纯经验型模式,并建立在可靠的理论基础上。在这一历史性发展中,钱学森做出了许多开创性贡献。

1938年,钱学森在冯· 卡门的指导下,首先从事高速飞行的空气动力学研究,即所谓可压缩流体边界层研究。这一问题在数学求解上的困难在于,高速飞行时,飞行体周围的空气密度发生显著的变化,方程不再是线性的。 钱学森采用简化边界层方程的做法,然后运用逐次近似解法求解非线性方程,取得成功。他把已知的不可压缩流动的解推广到可压缩流动,即飞行马赫数较大的情况,得到有关高速飞行体的阻力和表面热效应两方面的重要结论。 钱学森的这一研究从理论上预见了实现高速(即音速和超音速)飞行将面临的一大障碍,即后来人们所称的“热障”。他指出,必须对飞行体表面采取有效的冷却或防热措施,才能实现高速飞行。[1]

30年代末,这一研究的实际意义还在于:当时试验飞机模型的风洞风速一般都不高,与声速比即马赫数不到0.2,不能测定飞机在高马赫数飞行时表面受到的压力,因此急需一个从低马赫数风洞实验结果修正到高马赫数的方法。为此,当时有数学家做了一套严密的数学推理,但很不好用。冯· 卡门凭着对物理问题的洞察力,建议钱学森在求解由速度图变换得到的线性方程时,用来流状态处的切线作近似,结果可能更好。钱学森通过计算研究,证明采用这种近似,可以计算高亚音速的流动,而且得到很精确的计算结果,这就是著名的卡门—钱近似方法。在第二次世界大战期间以及战后一个相当长的时期,在现代计算手段——电子计算机出现以前,卡门—钱近似方程被广泛用于飞机翼型的设计,特别是应用于计算作用在翼型上的诸力。

钱学森与郭永怀合作,最早在跨声速流动问题中引入上下临界马赫数的概念。他们发现,对某一给定外形,在均匀的可压缩理想气体来流中,当来流马赫数达到一定值时,物体附近的最大流速达到局部声速,这时的来流马赫数即为下临界马赫数;当来流马赫数再高时,物体附近出现超声速流场,这时数学解仍然存在;但当来流马赫数再增加时,数学解突然不存在,即没有连续解,这就是上临界马赫数。所以真正有实际意义的是上临界马赫数, 而不是以前大家所注意的下临界马赫数,这是一个重大发现。

钱学森在美国研究工作的另一个重要领域是固体力学。这是因为,早期的飞机都是木质结构,外加蒙皮。但是,随着飞行速度的提高,木质结构不能适应飞机发展的需要。所以在30年代中期以后,航空工业界开始设计和生产全金属壳体结构的新型飞机。这种结构具有重量轻而强度高的优点。但当其受到的载荷超过某一数值时,壳体会发生皱瘪而失效,这种现象称为屈曲。 这是飞机克服“音障”和“热障”,实现超音速飞行的又一难题。而圆柱壳的稳定问题又是火箭飞行的技术关键。从1940年开始,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,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。结果表明,过去理论的缺点在于忽视了大挠度非线性影响。由钱学森推导得出的“下屈曲载荷”因和试验值很接近,其理论很快被学术界所接受,并被工程界所应用。

钱学森在空气动力学和固体力学方面的研究成果,为20世纪30年代的飞机工业从老式螺旋桨式飞机发展到喷气式超音速飞机需要解决的“音障”和“热障”问题及全金属薄壳飞机的出现,奠定了理论基础。

钱学森在美国的研究工作十分严谨、认真。他每做一个课题,总是先查阅调研大量文献资料。阅读文献书籍的体会都要做详细记录。从理论模型的提炼与建立,数学运算和数值计算,作图制表,直到与实验结果的对照,一步一步,甚至一笔一画,一点一滴都是那样工整认真,一丝不苟。他从不满足于一般性的理论推导,而是一定要通过数值计算和实验结果的对比,使理论得到验证。一旦发现有误,便进行修正,甚至推倒重来,直到最后得到满意的结果为止。例如,关于薄壳非线性失稳理论的研究,就多次显示这一反复过程,仅编有页码的推导演算手稿就达800多页,而最后发表在美国《航空学学报》上的论文却只有10页。钱学森在完成这项异常复杂而艰巨的研究之后,也许会长长地舒一口气,他在存放手稿的信袋上写了一个英文字“Final”(意为“最后的”成果)。但他立即意识到,真理都是相对的,科学家追求真理是永无止境的,所以又立即写上Nothing is final(意为“没有什么认识是最后的”),并以此来警惕和鞭策自己。

钱学森在加州理工学院的另一项重要工作是关于火箭、导弹的研究。到加州理工学院的第二年,他认识了热心研究火箭技术的同学F·J· 马林纳 (Malina)。马林纳从小就幻想宇宙飞行,他比钱学森早两年到加州理工学院,也是冯· 卡门的研究生之一。那时宇宙飞行还属科学幻想,火箭研究也登不上科学的大雅之堂。马林纳在加州理工学院组织了一个业余小组,进行火箭研究。钱学森在晚年回忆说:“马林纳这个人很聪明,小组的其他几个人动手能力也强,但他们理论上不怎么样,于是找到我,要我帮助他们解决一些理论计算问题,就这样我参加了火箭小组的工作。”

小组成立起来,最大的困难是得不到理解和经费支持,同事们把他们看成一帮“怪人”,他们只好靠打工挣来的钱购买二手材料制作火箭。后来气象专业的一位研究生Weld· 阿诺德(Amold)表示可以给小组提供1000美元,条件是允许他进行拍照。在今天看来,这微不足道的1000美元,却成为美国火箭研究的第一笔启动资金。得到这笔钱,大家立即着手开展工作。钱学森首先对火箭研究的文献进行调研和分析计算,于1937年5月29日向小组提供了一份研究报告,解决了火箭设计中遇到的几个理论问题。报告的内容包括:燃烧室中的温度、火箭的理想效率、燃烧产物膨胀不足和过度膨胀对火箭效率的影响、燃烧喷嘴设计、发动机推力的计算等。这份报告被收进他们的火箭研究课题选集,该选集被小组成员称为他们的“圣经”。到6月份,小组的工作得到冯· 卡门的支持:允许他们利用学校实验室的设备进行试验。但是,随后的试验多次失败,并给校园造成了许多灾难性的损失。火箭试验时产生的腐蚀性气体使许多仪器的金属表面氧化,有一次爆炸差一点使马林纳丧生,污染性气体弥漫在办公楼的许多房间,呛得人喘不过气来。冯· 卡门不得不把他们赶出屋去,全校师生从此戏称他们是一个“自杀俱乐部”。但是,“自杀俱乐部”的成员们并未因此而灰心丧气,他们把设备搬到市郊一个名叫阿洛约· 塞科(Arroyo Seco)的干涸的河床上进行试验,这里后来发展成为著名的喷气推进实验室(JPL,即Jet Propulsion Laboratory),是美国火箭的摇篮。

1938年,正值第二次世界大战,火箭小组的研究工作引起了美国军方的注意。他们找到冯· 卡门,征询这项工作是否值得支持。由于冯· 卡门的积极推荐,这一工作才开始得到美国政府的重视,并将它列为一项重要的机密性研究项目。由于战时军事科学研究的需要,美国暂时放松了对外国人的限制,使钱学森得以参加机密性工作,他和马林纳合作,努力解决固体燃料燃烧稳定性问题,并取得了一些实质性的结果。

那时火箭的技术水平是不高的,因此开始设定的目标是研制探空火箭。 但是,当时根据静态燃烧试验所做的估计,火箭可达到的高度只有1万英尺(3050米),这不能满足“探空”的需要。钱学森对此做了进一步的分析,探讨采用什么样的发动机和燃烧方案可以使火箭经济而又高效地达到更高的高度。经过研究,他提出了逐次脉冲推进的方案,可以使火箭升高到10万英尺(30500米),从而满足了火箭探空的要求。

1941年,从加拿大来了几位以“庚子赔款”方式留学的中国留学生:郭永怀、林家翘、傅承义。1942年又来了钱伟长。1943年秋冬,周培源也到加州理工学院来做研究工作,找冯· 卡门教授讨论湍流统计理论等。钱学森和他们相处得比较密切,常常一起讨论各种问题。到1942年,钱学森的研究工作已有成绩,并教了些学生。这一年,美国军方委托加州理工学院举办火箭和喷气技术训练班,钱学森是教员之一,与陆海空三军技术人员有了接触。 后来美军从事火箭导弹的高级军官中,有不少是他当年的学生。一些学生回忆说:钱当时教的两门主要课程是工程数学和喷气推进理论。他对教学工作尽心尽责,黑板上总是写满了数学公式,逻辑严密,书写工整,从不出错,甚至连个符号都不错。在讲课结束时,他总能告诉你正确结论。而且,学生们发现,他讲的内容比教科书上多得多,也好得多,说明他比教科书的作者博学多了。一次他给学生们补习流体动力学问题,整整连续讲了15个小时,却分文不收。

1944年,美国陆军获悉德国研制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。美军早期的“女兵下士”探空火箭和原始型的“下士”导弹是他们那时开始设计并研制成功的。钱学森负责理论组。他把林家翘、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,加州理工学院提升钱学森为讲师。冯· 卡门对钱学森很欣赏,所以在1945年初他被美国国防部聘为空军科学咨询团团长的时候,提名钱学森为团员。这个团为美国空军提供了一个远景发展规划,钱学森参与此项工作,并从中学到从大处和远处设想科技发展问题的方法。1945年5月,第二次世界大战结束的前夕,钱学森随科学咨询团去欧洲,考察英、德、法等国的航空研究。

钱学森随卡门在欧洲考察期间,特别是在德国,获得了许多纳粹德国战时从事火箭研究的情报和资料。考察结束,钱学森写了几份关于德国火箭和喷气技术方面的报告,计有“箭形机翼”、“火箭”、“超声速气体动力学”、“冲 压发动机”、“脉冲式空气喷气发动机”等。在此基础上,科学咨询团还编写了题为《迈向新的高度》共九卷带有展望性的报告,为美国火箭导弹的发展提出了长远的规划蓝图。这些报告以书籍和论文的形式出版、发表以后,在科学界产生了很大的反响,并奠定了钱学森在力学和喷气推进领域的领先地位,使之成为当时有名望的优秀青年科学家。同时,加州理工学院提升他为副教授。在此期间,他还为美国空军技术后勤司令部编著了一本内部教材《喷气推进》,这是美国第一部(也是世界第一部)全面和系统地论述火箭与喷气推进科学技术的专著。

1946年暑假,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,专教空气动力专业的研究生。1947年初,36岁的钱学森进入了麻省理工学院正教授行列。同年夏季,钱学森向麻省理工学院当局请假回国探亲,9月中旬,和蒋英结婚。蒋英是上个世纪初中国著名的军事理论家蒋百里的三女儿,是在维也纳和柏林受过良好音乐教育的女高音声乐家。

结婚以后回到美国,钱学森开始在麻省理工学院,1949年又回到加州理工学院任教,成为终生受聘的“戈达德教授”,并兼任喷气推进实验室主任的职务。这时,由于他在科研和教学工作上的成就,其声望已接近30年代的冯· 卡门。

钱学森在火箭与航天领域提出了若干重要概念:20世纪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;1949年,提出了火箭旅客飞机概念和关于核火箭的设想;1953年,研究了行星际飞行理论的可能性并提出从卫星轨道上起飞的可能。他这些超前的设想和科学的预见,已被后来航空航天技术的发展所实现。钱学森在美国主要是从事航空和火箭技术的理论工作,但他也直接参与工程实践。1940年他受冯· 卡门的委托,为加州理工学院古根海姆航空实验室设计建造弹道试验用的超声速风洞,他为这项工程的设计进行全面的方案论证和分析计算,并组织实施这一工程项目;1947年,他和别人合作,为麻省理工学院设计建造了中间规模的高超声速风洞。他在国外奠定的这些雄厚理论知识和工程设计经验,成为他回国以后在技术上全面领导我国火箭导弹和航天事业的基础。

钱学森在美国从他所从事的航空和火箭导弹的研究中得到启示,认为航空发动机实为一高效的化学反应器,因为它具有体积小、反应快、冷却迅速,因而效率高,而且可以精确地加以控制等优点,所以可以运用航空发动机所依据的气体动力学原理,设计制造出高效的化学反应器。他为此专门设计计算了用燃气透平来生产一氧化氮和其他化工产品的方案。由此可见,钱学森早年的专业特长虽属航空和火箭导弹等军事科技领域,但他那时就注意到这些尖端科技有可能转为民用,从而推动民用工业以至整个国民经济的发展。 他回国后在广泛的科技经济领域发表了许多精辟的见解,是与那时的思想和学术基础一脉相承的。他将风洞原理用于风车发电是这方面的另一个典型事例。他在这项研究的实例计算中,所选取高度从海平面起到海拔8公里以上,这正是他的祖国的自然条件。

早在1947年钱学森回国探亲期间,国民党政府就通过胡适出面,邀请钱学森回国出任北京大学校长或上海交通大学校长等职,被钱学森拒绝。他后来说,在当时那种形势下,他不愿回来为国民党装点门面。但到1948年,祖国的解放事业胜利在望,钱学森便开始准备归国。为此他首先要求退出美国国防部空军科学咨询团,但他的这个要求直到1949年才得以实现。他兼任的美国海军炮火研究所顾问的职务,也是到1949年秋才辞去的。

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(简称留美科协)美中区负责人葛庭燧写来的信,他在信中同时转来1949年5月14日曹日昌教授(中共党员,当时在香港大学任教)写给钱学森的信,转达即将解放的祖国召唤他返国服务,领导新中国航空工业建设之切切深情。这时钱学森还看到周培源给林家翘的信,得知解放前夕解放军占据北京西郊的良好境况。也见到在加州理工学院当研究生的罗沛霖(曾经以非党技术人员身份在延安工作过),他认为钱学森回国为解放了的祖国服务的时候到了。钱学森遂加紧了回归祖国的准备,以便实现他多年的夙愿。他对妻子蒋英说:“祖国已经解放,我们该回去了。你现在正怀孕,行动不便,等孩子生下来,我这个学期的书刚好教完,那时我们就回祖国去。”

但这时美国正值麦卡锡主义横行,全国掀起了一股要雇员们效忠政府的歇斯底里狂热。几乎每天都发生对大学和其他机构进行审查或威胁性审查的事件,加州理工学院也未幸免。20世纪30年代,钱学森由马林纳介绍,曾参加过当时加州理工学院的马列主义学习小组,也结识该小组的书记、化学物理助理研究员S·威因鲍姆(Weinbaum)。小组曾学习过恩格斯的《反杜林论》;每星期例会常讨论时事,主题是反法西斯和人民阵线;小组还参加过美 国共产党书记E· 白劳德(Browder)的几次讲演会。这时马林纳已逃到法国,威因鲍姆被捕下狱,于是怀疑落到钱学森头上。

1950年6月,两名美国联邦调查局的人来到钱学森的办公室,指出钱学森30年代在加州理工学院时的几位朋友都是共产党员,而威因鲍姆家的聚会实际上是共产党的小组会议。在1938年小组的一份成员名单里,有一个叫约翰· 德克尔(John Decker)的名字。于是,他们指控钱学森化名约翰· 德克尔,是共产党员,属非法入境。他们还要求钱学森提供证据,指证威因鲍姆是共产党员。钱学森义正词严地驳斥了这些指控,说他从没有听说过约翰· 德克尔这个名字。钱学森更不愿为联邦调查局作证,指控威因鲍姆是共产党员。 当年联邦调查局的报告这样写道:“钱学森说,作为一名科学家,他只能根据事实来判断一个人的价值或忠诚,这些模糊的事实无法确认一个人的忠诚或政治信仰,据此,他无法对别人进行臆测。”[1] 钱学森的强硬态度使美国当局大为恼火。1950年7月,他们取消了钱学森参加机密研究的资格,移民局要驱逐(deport)他出境。钱学森当即决定以探亲为名回国,并订了飞往香港的加拿大太平洋航空公司的机票,准备一去不返。蒋英则雇了一家包装公司,将他们的家具行李,特别是书籍和资料打包装箱,准备托运回国后,但是,美国国防部认为钱学森太有价值了,他们不能放他回共产党的中国。美国五角大楼(即国防部)海军部副部长金贝尔(DanA.Kimbeel)在获知钱学森要离美回国,立即给司法部打电话说:“无论如何都不要让钱学森回国。他太有价值了,抵得上3—5个师的兵力。”所以莫须有的罪名接踵而至:海关扣压了钱学森的所有行李,污蔑他企图携带“机密资料”出境,触犯了“出口控制法”,勒令他不准离境。钱学森声明,所有带机密性质的东西都锁在办公室的保险柜里,钥匙已交给克拉克· 米尼肯(Clark Millikan)。他带走的都是个人物品,他的笔记本、讲义手稿、公开资料等。所谓机密性蓝图和密码本,只不过是他手稿中的草图和对数表。他的声明无济于事,司法部还是签署了逮捕钱学森的命令。

1950年9月7日,听到敲门声,产后的蒋英抱着刚刚满月的女儿永真把门打开,门口站着两个陌生的彪形大汉,口称要找钱学森。蒋英看来者不善,未让他们进屋。钱学森从书房出来,问什么事,并在门口和陌生人说了几句话。他们向钱出示了逮捕令。钱学森转过身,用平静的口气对妻子说:“他们 让我跟他们走。”蒋英立即明白是怎么回事了。她给钱学森拿了洗漱用具,抱着哇哇哭叫的女儿,用愤怒的目光,看着丈夫被人抓走。

钱学森被抓走以后,蒋英面前剩下的是一个刚满周岁满地爬着的儿子永刚和一个襁褓中的女儿永真,房屋四周则布满了联邦调查局的特务。这位处于敌人营垒中的中国女性没有掉一滴眼泪,也没有被吓得手足无措,她立即拨通了加州理工学院校方的电话,告诉他们钱学森被捕的消息。

加州理工学院的同事们听说钱学森被捕,极为震惊,他们都不相信罗列在这位正直科学家头上的罪名,并冒着风险,向蒋英伸出援助之手。校长李· 杜布里奇(Lee DuBridge)去华盛顿为钱学森说情,弗兰克· 马布尔让妻子奥拉· 李· 马布尔(Ora Lee Marble)代蒋英在家照看孩子,而马布尔本人则开着车带蒋英去寻找愿为钱学森辩护的律师。朋友们很快打听到钱学森被关在洛杉矶以南一个叫特米诺岛(Terminal Island)的联邦调查局的监狱里。经过努力,蒋英被允许探监,还是马布尔为她开车。蒋英来到这所戒备森严岗哨林立、周围拉着通电铁丝网的“自由王国”中的地狱。好心的马布尔看到这种情况,心里发怵,他小声问蒋英怕不怕。蒋英说:不怕,她小时候在中国,就到南京国民党监狱去探视过她的父亲(1930—1932年蒋介石曾把蒋百里关押在南京监狱)。蒋英看到钱学森关在一间昏暗的小牢房里,脸色苍白,面容憔悴,几天时间已被折磨得不成人形。和他说话,他不回答,只能把脸绷得紧紧地点头示意。蒋英心里十分难过,她知道,丈夫已失去了语言的能力。于是她不再多说什么,仅告诉他:“该办的事情我都在办。”钱学森点点头。狱警催促时间已到,蒋英只得匆匆离去。

经加州理工学院朋友们的抗议和多方努力,15天后钱学森被保释出狱,赎金15000美元。这在当时,是一个不小的数字,与那时一般1000或2000美元的绑架案相比,钱学森案件可谓大案。他又是一位著名科学家,帮助他的朋友之中,多有社会名流。因此钱学森事件在当年曾引起美国社会不小的轰动,新闻媒介争相报道。

出狱几天以后,钱学森才慢慢恢复说话能力,他对那段日子不堪回首。 说他作为要犯,被关在单人牢房,不准与别人接触,不准说话,监狱里空气浑浊,伙食极差。更令人不能忍受的是,夜间每隔十分钟狱警“啪”一声把电灯打开,查看他是否确在,弄得他整夜整夜不能入眠。15天的时间,他的体重减轻了30磅。

出狱后他仍无人身自由,在美国羁绊达5年之久。联邦调查局和移民局根据麦卡锡法案,继续对他进行监视和跟踪。按规定每个月他必须到移民局去报到一次,以证明他没有逃离美国。而且圈定他的活动范围只能在洛杉矶,越雷池一步,都要向移民局申报。其间,联邦调查局和移民局为查清钱学森是否共产党员,还多次举行所谓的“听证会”,对钱学森进行审讯。然而,在听证会上,他们拿不出一件确凿的证据。雇用的两名证人像两个傻瓜,被钱学森反问得语无伦次。一会儿说:“他就是约翰· 德克尔。”一会儿又说:他们“不认识”钱学森。检察官是一个极端反共的家伙,他在一连串例行提问以后,突然问钱学森忠于什么国家的政府。

律师抗议说:“这个提问对澄清钱学森案没有直接的意义。”

但法官裁定:“抗议不成立。”

于是钱学森略作思考,回答说:“我是中国人,当然忠于中国人民。所以我忠心于对中国人民有好处的政府,也就敌视对中国人民有害的任何政府。”

检察官问:“你说的‘中国人民’是什么意思?”

钱学森答:“四亿五千万中国人。”

检察官说:“这四亿五千万人现在分成了两部分,那么我问你:你是忠于在台湾的国民党政府,还是忠于在大陆的共产党政权?”

钱学森答:“我已经说过忠于谁的原则了。”

检察官再问:“你在美国这么长时间,你是忠于美国政府,还是颠覆美国政府?”

钱学森答:“我的行动已经回答了这个问题,在第二次世界大战中,我用自己的知识帮助美国做事。”

检察官追问:“你现在要求回中国大陆,那么你会用你的知识去帮助大陆的共产党政权吗?”

钱学森说:“知识是我个人的财产,我有权要给谁就给谁。”

检察官又说:“那么你就不让政府来决定你所应当忠心的对象吗?”

钱学森回答说:“不,检察官先生,我忠于谁是要由我自己来决定的。难道你的意愿都是美国政府为你决定的吗?”

检察官狼狈不堪。美国新闻记者则在报纸上惊呼:被审讯的不是钱学森,而是检察官![1] 然而在科学界和教育界,正直的科学家和教授们都深信钱学森 是无辜的,几所著名的高等学府争相聘他为教授。最后,他还是接受了加州理工学院的好意,继续在那里任教,并将自己的科研方向,转向不带机密性质的理论工作,即工程控制论和物理力学等。

在这5年的漫长岁月里,钱学森在精神上受到极大的压抑。联邦调查局的特务日夜监视着他,监听他的电话,拆检他的信件。他们还不时打来电话,或假装找人走错了门来核查他是否确在,经常对他家进行骚扰,使他不能安心工作和休息。一次,一个联邦调查局的特务敲开了钱家的门,他一眼看见钱学森,便立即表示歉意,“啊,对不起,先生,我找错门了。”钱学森冷冷地说:“你没有错,先生,我在家好好的,你大可放心了。”他刚转身要走,钱学森又说:“我想,干你们这一行的,应该学得聪明一些,怎么能用欺骗小孩子的办法来对付一位教授?”特务满脸羞愧,匆匆而去。有时联邦调查局的特务又假装成记者,“跟踪采访”钱学森,企图从他嘴里套出点什么。对付这一招,钱学森也有自己的“锐利武器”。一天,一个鬼鬼祟祟的人跟踪钱学森,声称他是当地一家报纸的“记者”,要求采访钱学森出狱后的工作和生活情况。钱学森并不正面回答他的问题,只说:“我没听说过这家报纸,也从来不读那些低级趣味的报纸。”一句话噎得“记者”张口结舌,半天说不出话来。 钱学森晚年曾说:“当年我对那些特务毫不客气,总是骂得他们抬不起头。他们知道我的厉害以后,再不敢接近我,只得站得远远地监视。”

1955年5月,钱学森夫妇从一张海外华人的报纸上看到关于中国五一节的报道,其中有他们所熟悉的陈叔通和毛主席等党和国家领导人一起站在天安门城楼上,检阅游行队伍的消息。钱学森的父亲钱均夫在“求是书院”读书和教书时就认识陈叔通,两家人可谓世交。这消息使他们十分激动。于是他和妻子商量如何能和陈叔通老先生取得联系,通过他营救他们回国。他们写了给陈叔通的信,请求祖国帮助他们早日回国。

1955年6月的一天,钱学森和蒋英带着书信,来到一间小咖啡馆,钱学森在门外和特务纠缠,机敏的蒋英立即溜进咖啡馆,将给陈叔通的信,夹在给比利时的妹妹蒋华的家书中,投进了邮筒。信寄到比利时,蒋华就将这封不同寻常的信平安地转寄到国内。陈叔通先生收到信的当天,就把它送到周恩来总理手中。1955年8月1日,中美大使级会谈在日内瓦开始。周总理立即指示王炳南大使,以钱学森这封信为依据,与美方进行交涉和斗争。尽管会谈开始时美国大使U· 艾里克西斯· 约翰逊(U·Alexis Johnson)矢口否 认美国政府扣留了任何中国公民,并不肯提供在美国的中国侨民和留学生情况。但当王炳南大使拿出钱学森的信,并当场宣读以后,约翰逊哑口无言了。 在这种情况下,美国政府才不得不允许钱学森离美回国。8月5日,钱学森接到美国政府的通知,说他可以回国了。当钱学森夫妇接到这一通知时,其高兴心情是可以想象的,他们立即去买机票或船票。当他们听说最快启航的克里夫兰总统号(PresidentCleveland)远洋船只剩下三等舱船票时,他们的决定是,不管几等舱船票,只要能早日离美回国就行。

这一天终于盼到了。1955年9月17日,钱学森一家登上了克里夫兰总统号轮船,加州理工学院及喷气推进实验室的朋友们赶到码头欢送他们。码头上挤满了送行的人群和采访的新闻记者。钱学森这一天心情很好,愿意回答记者的提问,记者们七嘴八舌提了一连串的问题,无非是他为什么会被关押,回国以后有什么打算,等等。他不可能一一回答,便说:“我很高兴能回到自己的国家,我不打算再回美国,我已经被美国政府刻意地延误了我回祖国的时间,个中原因,建议你们去问美国当局。今后我将竭尽努力,和中国人民一道建设自己的国家,使我的同胞能过上有尊严的幸福生活。”听众们注意到,他特别加重了“尊严”(dignity)一词,这其中蕴含了多少内心的痛苦和磨难!由于人群拥挤,一些朋友甚至无法走近他们,作最后的道别,钱学森一家只好在甲板上向他们挥手致意。应记者的要求,他们在甲板上照了相。然而照完相,美国当局却向钱学森宣布,他在旅途中不能离船,否则他们将不能对他的人身安全负责。钱学森当然理解这些威胁性语言的含义,所以,在船上他仍被当做犯人对待。船到公海,同船归国的中国留学生们(约20几人)都来看望钱学森一家。他们认为,像钱先生这样的世界著名科学家坐三等舱是很不合适的,于是联合起来向船长提出抗议。船长迫于无奈,才在日本的横滨将钱学森一家从三等舱换到头等舱。中途,船到菲律宾的马尼拉港口靠岸,一群记者拥向甲板,采访钱学森。一名记者问钱学森究竟是不是共产党员。 钱学森理直气壮地回答说:“共产党员是无产阶级的先进分子,我还没有资格当一名共产党员呢!”那些记者讨了个没趣,知道从钱学森嘴里捞不到什么东西,都灰溜溜地下船了。

在1950—1955年这一段争取回国的时间里,钱学森因受到特务监视,失去人身自由,这给他在精神上造成很大压力,社会活动和学术活动也很少参加,他在加州理工学院将自己的主要精力放在教书和研究工作上。环境的险恶并没有吓倒这位执著的科学家,他以坚强的毅力和非凡的才华,在工程控制论和物理力学两个领域,又做出了开创性的研究成果。

1949年N.Wiener( 维纳) 发表了《控制论》一书, 其英文书名是《Cybernetics or Control and Communication in the Animal and the Machine》(《控制论,在动物和机械中的控制和通信问题》)开创了控制论这样一门新的学科。 从维纳所起的书名便可以看出,控制论是关于既是机器中又是动物中的控制和通讯理论的一门科学,研究的主要问题是一个系统的各个不同部分之间的相互作用的定性性质以及整个系统的运动状态。由于维纳的理论中并列包含了机器和动物,在一开始并未被科学界普遍接受。特别是苏联哲学界,认为“控制论是为帝国主义服务的反动哲学”。

钱学森基于自己在火箭技术方面的丰富知识和经验,迅速认识到维纳所创控制论的重要性。他很快便运用控制论的原理解决了一批喷气技术中的问题,诸如:火箭喷管的传递函数、远程火箭的自动导航以及火箭发动机燃烧和伺服稳定等问题。他还意识到,不仅在火箭技术领域,而且在整个工业界和工程技术的范围内,几乎到处都存在着被控制的系统或被操纵的系统;事实上有关系统控制的技术已经有了多方面的发展,因此很有必要用一种统观全局的方法,来充分了解和发挥上述导航技术和控制技术等新技术的潜在力量,以更广阔的眼界用更系统的方法来观察有关的问题,不仅可以得到解决旧问题的更有效的新方法,并且还可以揭示新的前所未有的前景。于是,钱学森提出了一门新的技术科学——工程控制论。他首先于1953年底在美国加州理工学院开设了“工程控制论”的课程,接着于1954年出版了英文本《Engineering Cybernetics》(《工程控制论》)一书。这是一门技术科学,它和控制论的不同之处在于,工程控制论旨在讨论和研究在工程中(不包括生物)实现自动控制与自动调节的理论,以及自动控制与调节系统的结构原理。该书的出版在世界科技界引起广泛注意,后被译成德、法、俄、中等多种文字出版发行。它一方面奠定了自动化科学技术的理论基础,另一方面又指出了这一新的技术科学进一步研究和发展的方向。有趣的是,俄文版的发行,还为平息原苏联对《控制论》创始人N· 维纳的批判起到了积极的作用。

1956年《工程控制论》获中国科学院“自然科学一等奖”;1981年《工程控制论》(修订版,由宋健修订、增补)获“国家优秀科技著作奖”;1995年修订版又获“国家图书奖”;1997年获“国家科学技术进步奖(科技著作 类)”二等奖。

钱学森关于物理力学的研究也是在这一时期取得成果的。1946年,他将稀薄气体的物理、化学和力学特性结合起来研究,是先驱性的工作。1953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性,改变过去只靠实验测定力学性质的方法,大大节约了人力物力,并开拓了高温高压流体力学的新领域。在此期间,钱学森发表了“液体特性”、“气体在高温高压下的热力学性质”、“关于谱线吸收系数的某些积分的计算”等数篇论文,并在加州理工学院开设了“物理力学”课程,编写了《物理力学讲义》。 这一著作直到回国以后,才于1961年正式出版。

当钱学森在回国前夕同蒋英带着幼儿钱永刚、幼女钱永真向他的老师告别时,将新近出版的《工程控制论》送给冯· 卡门。这位年过古稀终生未娶的老教授,这时已感到生活的孤独。他觉得在钱学森最困难的时候他远在欧洲,未能对他的学生提供强有力的帮助,因而感到有些内疚。今见钱学森一家来向他辞别,显得有些伤感和激动。他迅速翻看了一下这部新著,两眼噙着泪花,饱含感情地说:“你现在学术上已经超过我了,我为你感到骄傲。”他和钱学森握过手,又吻别了两个孩子,拿出自己晚年的彩照,题写了“不久再见”几个字,并迅速签上他的名字,送给钱学森,表达他恋恋不舍之情。

钱学森后来回顾在美国的经历时说:“我从1935年去美国,1955年回国,在美国待了20年。20年中,前三四年是学习,后十几年是工作,所有这一切都是在做准备,为的是日后回到祖国能为人民做点事。我在美国那么长时间,从来没想过这一辈子要在那里待下去。我这么说是有根据的。因为在美国,一个人参加工作,总要把他的一部分收入存入保险公司,以备晚年退休之后用。在美国期间,有人好几次问我存了保险金没有,我说一块美元也不存,他们感到很奇怪。其实没什么奇怪的,因为我是中国人,根本不打算在美国住一辈子。”

从1935年踏上美国国土,到1955年回国,在这20年的时间里,钱学森从一名勤奋的学生,成长为一名世界著名的科学家,在美国加州理工学院的科学成就是他一生的巅峰之一。为此,1979年获美国加州理工学院“杰出校友奖”(The Distinguished Alumni Award),这是一项不可多得的殊荣。

1955年10月8日清晨,经过20几天的海上航行,略感疲倦的钱学森睁开双眼,隔着舷窗的玻璃,看到太平洋彼岸的巨大岩石渐渐映入眼帘:克里夫兰总统号正慢慢驶入香港。他一下子兴奋起来。钱学森后来写道:“我热切地望着窗外,经过这20年漂泊在美国的岁月之后,现在我终于要回到家乡了。”而祖国和人民也热切地盼望着他的回归。为了钱学森和这一批中国学者及留学生的安全,中国政府通过设在香港的中国旅行社与香港当局联系,派驳船直接到海上去接钱学森等人,把他们安全地送到九龙登岸。当他们来到九龙,准备搭乘火车到深圳时,一大群猎奇的记者等候在候车室,簇拥着要求采访他。英国殖民警察虽层层设防,但终究挡不住记者的人流。钱学森急于回乡,真不想搭理他们,但又无可奈何。

记者:钱先生,你什么时候开始被监视的?

钱:怎么,你不知道这个?

记者:你的书籍和行李都带回来了吗?

钱:大部分。

记者:为什么会被查扣?

钱:你应该去问美国当局。

记者:所有在美国的中国留学生都希望回国吗?

钱:你应该明白这一点。

记者:你能告诉我们,你有哪些朋友还未获释?

钱:这是美国当局的事,我不想回答这个问题。

记者:美国领事馆有人来问你什么吗?

钱:你为什么不自己去问问美国领事馆?

记者:你何时和太太结婚的?

钱:这个问题离题了。

记者:你的儿女出生在美国吗?

钱:是的。

记者:如果你的儿女出生在美国,那么他们是美国公民吗?

钱:这个你可以自己去查。

记者:你儿女会说中国话吗?

钱:这是我个人的家事,我拒绝回答。

一位香港记者用英语问了一个问题。

钱:我想每个中国人都应该讲中国话。

记者:我只会讲广东话和英语。

钱:我想普通话在中国用得很普遍,而你是中国人,应该学会讲普通话。 (众笑)

对于这帮记者,钱学森后来说:“同样的问题,同样的心态,一如我在洛杉矶上船那天碰到的记者一样。我和这些人没什么可谈的。”当这些失望的记者终于消失之后,他们才能继续上路。火车载着钱学森一家和同船归国的中国学者及留学生们到达深圳。他们被香港的殖民地警察“押解”走过一座小桥,对面的海关小楼上,五星红旗在向他们招展,广播里传来了欢迎他们归国的贺词。越过一个铁栅门,他们才算真正回到祖国大陆的怀抱。中国科学院派来的代表朱兆祥和广东省政府的有关人员在桥头迎接他们。[1] 在深圳海关接待室里,中国学子们抑制不住内心的喜悦,互致道贺,欢声笑语,庆祝他们胜利归来。钱学森走到物理学家李正武、孙湘夫妇面前,伸出双手,高兴地说:“正武兄、孙湘妹,这下可回到祖国了,恭贺恭贺!”长时间的互相握手、道贺。接下来办理入境手续。钱学森指着几个大木箱子对朱兆祥说:“这就是1950年被美国政府无中生有地凭空诬陷为‘携带机密资料出境’的箱子。 出于抗议和期待,这几个箱子5年来始终处于原封不动、待机启运的状态,现在它们也终于进了祖国的大门。”党和政府对他们的关怀和照顾无微不至。 中共广东省委书记陶铸会见了钱学森,并安排他在广州参观访问。陶铸向钱学森介绍了祖国各地和广东省各项建设事业欣欣向荣的景象,令他耳目一新。 为此,他在广州新华书店专门买了《第一个五年计划》和《中华人民共和国宪法》等小册子,认真阅读和学习。陶铸还讲到解放后中医事业的发展,给他留下深刻的印象,他晚年在从事人体科学研究时,多次提到,关于中医问题,他过去一无所知,给他上第一课的是陶铸同志。

在朱兆祥的陪同下,钱学森一家于10月13日回到上海。74岁的老父钱均夫亲自到车站迎接,他知道儿子喜欢绘画艺术,专门买了一套中国名画册送给他。这位年过古稀的老人第一次见到孙儿孙女,十分欣慰。钱学森对上海的变化惊叹不已。他在上海参观了母校交通大学,拜会了他的老师和朋友,并回杭州老家探亲,接着便匆匆乘上火车,于10月28日抵达首都北京。


钱学森一家回到北京,受到中国科学院的热烈欢迎。他自己做的第一件事,就是在翌日清晨带领全家来到天安门广场,目睹这个毛主席宣布“中华人民共和国成立了”的神圣地方。面对着雄伟的天安门城楼,钱学森感叹道:“我相信一定能回到祖国。现在终于回来了!”中国科学院院长郭沫若举行盛大宴会欢迎他,在京的著名科学家和他在美国的老朋友都来庆贺他的回归。 11月5日,当时主管科学工作的陈毅副总理接见了钱学森,代表党和国家欢迎这位爱国的科学家。从此,钱学森报效祖国的事业就要开始了。

钱学森归国后的科学事业主要分两个方面:一是为中国科学院筹建力学研究所,这是中国科学院领导筹划已久的事,今天有了钱学森这位世界力学权威,组建力学所的任务自然是水到渠成了。另一个方面是军队和国防部门对他的殷切期望。关于这一点,当时还鲜为人知,钱学森本人也没有这方面的思想准备。在他正式开始工作以前,科学院的领导建议他到东北考察一下,那里有许多新兴工业,又有科学院的一些研究机构。钱学森欣然同意。东北之行虽然是一个插曲,但却与钱学森日后两个方面的事业都有直接的关系。

从1955年11月22日到12月21日,钱学森在东北地区整整参观、访问了1个月。从东北的哈尔滨沿铁路南下,一直到港口城市旅大,参观了当时全国最大的钢铁厂、煤矿、水电站、炼油厂、冶炼厂、化工厂、机床厂、汽车厂、电机厂、飞机厂等,访问了一些大学和研究所,在几所大学里作了学术报告。此行对于钱学森非常重要,一方面他看到了建国6年来祖国社会主义建设事业欣欣向荣、迅速发展的情况,感受到共产党的巨大组织领导力量;另一方面通过此行完成了他对于组建力学研究所、发展力学事业的构思。特别是通过在哈尔滨工业大学、长春机电研究所和沈阳东北工学院的三次讲演,一次比一次完整地勾画出他设想的蓝图。

钱学森一行是在11月23日到达哈尔滨的,原来日程安排并无参观哈尔滨军事工程学院一项。但钱学森本人提出,他有两个朋友在哈尔滨,一个叫庄逢甘,一个叫罗时钧,希望这次能见到他们。陪同的朱兆祥事先知道,罗时钧是钱在美国时的学生,而庄逢甘也属学生辈,现都在军事工程学院工作。 只因这所军事院校的保密要求很高,所以未敢把参观该校列入日程。第二天一早在出发参观烈士纪念馆前,他只好把钱学森的要求电话报告了中共黑龙 江省委。当参观回来时,省委来了电话,说军事工程学院请示了北京,同意钱学森来访,于是改变了日程表。

11月25日一早,钱学森一行来到哈尔滨军事工程学院。出乎他意料的是,出来欢迎的竟是学院院长陈赓大将,他是在清晨乘专机从北京赶来亲自接待钱学森的。陈赓在欢迎词中说:“我们军事工程学院打开大门来欢迎钱学森先生,对于钱先生来说我们没有什么密要保的。那些严格的保密规定,无非是在美国人面前装蒜,不让他们知道我们的发展水平。”他一直陪同钱学森参观了空军工程系、海军工程系、炮兵工程系等。这所学校请了20几位苏联专家,建设发展速度很快,现代化的风洞、水槽都已建起,实验室里很重视教学演示设备,而且用部队制度管理,井井有条,一尘不染。陈列馆里陈列了许多在朝鲜战场上缴获来的美军轰炸机、坦克、带有电子管能够自动寻找目标的炮弹等。陈赓手指这些东西,笑着说:“都是些美国人的玩意儿,保什么密。”在室外的一个小火箭试验台前面,钱学森停了下来。这是一个非常简陋而又原始的固体燃料火箭试验装置,钱学森很有兴趣地和正在安装调试的教师讨论起来。陈赓大将从旁问道:“钱先生,您看我们能不能自己造出火箭、导弹来?”钱答:“有什么不能的,外国人能造出来的,我们中国同样能造得出来,难道中国人比外国人矮一截不成!”陈赓听到钱学森这句话,开始十分惊异,继而变得兴奋起来,他握住钱学森的手说:“好,我就要你这句话。”多年以后钱学森才知道,陈赓是带着国防部长彭德怀的指示,专程赶回哈尔滨,就此专门请教钱学森的。也许是因为这句话,就决定了钱学森从事我国导弹和航天事业的生涯。

从东北回来已是12月下旬,他向科学院领导汇报了他关于发展祖国力学事业的设想。1956年1月5日,科学院召开院务会议,认为成立力学研究所的条件已经成熟,不必再按常规经过筹备阶段,而可以直接宣布力学研究所正式成立了。从钱学森进入国门到力学研究所成立,总共不到3个月时间,这是科学院内成立最快的一个研究所。力学研究所完全是按照钱学森关于技术科学的思想建立的,实际上,它是一个综合性的技术科学研究所。这既符合力学的长远发展方向,又符合我国社会主义建设的需要。这个建所思想对力学所的发展起了决定性的作用,而且至今仍有广泛的指导意义。归纳起来,钱学森关于建立力学研究所的思想有以下几个主要方面:[1]

1.技术科学是介于自然科学与工程之间的一门独立的学科,也可以称之为桥梁。技术科学不是工程,它的主要任务是领导工业的发展。也就是说,从战略上讲,它应以新概念、新理论、新技术、新方法来武装工业,带动工业前进,并促使它不断发生质的飞跃。换句话说,这就要求从事技术科学的科学家要根据自然科学与工程的现状和发展趋势,有远见地选定超前的研究课题,不断开拓新的领域。技术科学也要解决工程当前面临的问题,但与前者相比,对科学院的研究所来说,这个任务是第二位的。

2.技术科学研究的对象是工程环境下的复杂系统,它追求的是虽不十分精确且带有一定经验性的实用规律,但必须是最大程度地建立在自然科学和数学的基础上。一个好的技术科学家应当有能力从复杂的实际问题中捕捉住主要矛盾,提炼出清晰的物理机制,建立数学模型,通过计算,得出与观测或实验相一致的结果,并可以据此得到工程上有用的定量预测。技术科学既然带有一定的经验性,那么它所给出的结论就有局限性,技术科学工作者对此必须十分警惕。

3.技术科学的目标不是一个具体工程中的个别问题,而是一类或几类工程中带有共性的“一般性”问题。从这个意义上讲,它是关于工程的基本理论。技术科学的内容不仅在内涵上要不断深化,而且在外延上也决不可固步自封。

4.技术科学工作者应很好地掌握数学,使它成为自己的工具。要有坚实的自然科学基础和熟悉工程技术中的方法和问题,能把工程技术中的实际问题提高到自然科学规律的水平上来研究。在开发一种新的工程技术时,技术科学工作者首先要能对其可能性、可行性和克服困难的主要途径作出判断。

基于这个基本思想,早在1956年11月,钱学森就明确了力学所先成立的四个研究组和它们的研究方向。这四个组是:

弹性力学组。研究抗(地)震的力学问题,其主要科学问题是非平稳随机载荷下的结构动力学。

塑性力学组。研究描述物质塑性行为的本构理论,其主要科学问题是如何将物质的微观行为,如位错,与宏观行为结合起来。

空气和流体动力学组。研究叶栅流动,主要科学问题是叶栅引起的复杂旋涡运动,这与提高喷气机中压气机和涡轮机的效率有密切关系。

自动控制理论组。研究工程控制论,这与自动化等技术有直接关系。

之后,力学所又陆续按照技术科学的思想,建立了化学流体力学组、物理力学组、运筹学组、激波管组、等离子体动力学组等。

力学所成立起来以后,对多数人来说,方向和任务都是全新的。首先遇到的问题是从哪里起步?钱学森又抓了几项打基础的工作:

1.首先要求大家了解和掌握情况,特别是国内外文献情况。他自己带头,建立力学所的资料文献库,每天阅读大量文献资料。

2.开设各种专题讨论班,在那里,不论资历深浅,大家都是平等的,这就是发扬学术民主。

3.人才和干部培养是建所初期另一个突出的问题。为此,他给当时还在美国的郭永怀写信,推动和促成了郭永怀回国,参与力学所的工作;另一方面,力学所从理工科的多种专业吸收毕业生。为了加速干部培养,力学所与清华大学联合举办了力学研究班,从理工科青年助教、应届毕业生和高班大学生中抽调学员,在应用力学方面进行专门训练,以达到研究生水平。此外又在中国科技大学创办近代力学系,他兼任系主任,并亲自授课,按照理工结合的精神,培养新一代的专业人才。

4.他强调技术科学以及作为其一部分的应用力学要为工程服务,并领导工业前进,强调研究工作联系实际,发扬合作精神,研究成果必须经得起实践的考验,等等。

在力学所人们看到这位刚刚归国不久的科学家,每天早出晚归,不是开会或找人谈话商量问题,或筹划实验室的建设,就是埋头读书,研究学问,或作学术报告,介绍国内外的发展。他的学术报告不仅内容新颖、翔实,而且深入浅出,使一些艰深而又复杂的问题变得通俗易懂。所以,每当他作报告,不仅力学所的人踊跃参加,科学院其他研究所、大专院校和外地的一些科技人员都赶来北京,聆听他的报告。有人在几十年后,仍对他当年的学术报告记忆犹新。力学所的各项工作也在钱学森的带领下,逐渐走上轨道。

1956年春,钱学森还积极参与制定新中国第一个远大的规划——《1956至1967年科学技术发展远景规划纲要》(简称12年科学规划)的工作。这一规划是在周总理亲自领导,由陈毅、李富春、聂荣臻等领导人具体组织数百名科学技术专家参与制订的。钱学森作为一名火箭技术专家,由他主持,与王弼、沈元、任新民等合作,完成了第37项《喷气和火箭技术的建立》,它将喷气技术和火箭导弹事业纳入了国家长远规划,勾画了这一尖端技术的发展蓝图,对推动这一事业的发展起了重要作用。

钱学森还

相关参考

历史人物 钱学森的资料,钱学森的资料

   钱学森的资料,本站网小编整理,欢迎阅读!  (1911.12.11-2009.10.31),男,汉族,吴越王钱H第33世孙,生于上海,祖籍浙江省杭州市临安。著名科学家,空气动力学家,中

为了破解钱学森之问,清华大学开办了钱学森力学班,现在结果如何

清华「”钱班”全称是清华大学钱学森力学班。这是是清华大学航天航空学院工程力学系下开设的一个特殊班级,2009年起面向全国招生。从2009年至今刚好过去了10年。在这10年的时间里,钱学森力学班平均每年

历史百科 钱学森报效祖国

钱学森报效祖国钱学森报效祖国钱学森(1911—2009),享誉海内外的杰出科学家和中国航天事业的奠基人,中国两弹一星功勋奖章获得者之一。翻开共和国的年谱,人们清楚地看到,从1956年到1968年,短短

钱学森爱国故事

1949年10月1日,新中国的成立使客居美国的钱学森心潮澎湃,10多年的辛勤准备,终于到了报效祖国的时候。他向夫人蒋英说:“祖国已经解放,我们该回去了。”那时,钱学森已是世界著名科学家,夫人蒋英也在音

钱学森回国后,我国给他的待遇有多高

目前中国在导弹上的发展获得了飞跃性的进步,在这里我们不得不要说到一个人,他就是中国著名的两弹元勋钱学森。钱学森在中国原子弹和氢弹上的研发钱学森都做出了巨大贡献是,还在钱学森的帮助下,中国在火箭方面也获

知名人物 钱学森人物简介

·钱学森钱学森,著名科学家。我国近代力学事业的奠基人之一。在空气动力学、航空工程、喷气推进、工程控制论、物理力学等技术科学领域作出许多开创性贡献。为我国火箭、导弹和航天事业的创建与发展作出了卓越贡献,

历史秘闻 #钱学森108周年诞辰# 转发致敬

【#钱学森108周年诞辰#转发致敬!】1911年的今天,钱学森出生。他是中国航天事业的奠基人,“两弹一星”元勋;美国人说他抵得上5个师,宁可枪毙也不让回国;软禁5年,他用香烟纸发出求助信,周总理过问才

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1960年代聂荣臻因何事让钱学森得知后“沉下了脸”

核心提示:为了保证科技专家的正常工作,党和国家想尽办法给以照顾。聂荣臻元帅特意送去一些猪肉,交待给钱学森补充营养。有一天,炊事员看见钱学森太劳累,就为他做了一碗红烧肉。平时和颜悦色的钱学森,一下子把脸