汪長明

2015年是世界反法西斯戰(zhàn)爭勝利70周年。戰(zhàn)爭期間，在大洋彼岸的美國，來自中國的青年科學(xué)家錢學(xué)森，懷著對科學(xué)真理的不懈追求與竭力探索，以及對人類正義的堅(jiān)定捍衛(wèi)，以自己的聰明才智和滿腔心血，在航空工程、高速空氣動(dòng)力學(xué)、薄殼穩(wěn)定性、噴氣推進(jìn)技術(shù)等領(lǐng)域取得了令世人矚目的開創(chuàng)性成就，為現(xiàn)代航空航天科技發(fā)展，盟軍技術(shù)水平和戰(zhàn)斗力的提升，為第二次世界大戰(zhàn)勝利及人類和平與進(jìn)步事業(yè)作出了獨(dú)特的貢獻(xiàn)。

一、攻克航空難題，為飛機(jī)實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定高速飛行作出劃時(shí)代理論成就

二戰(zhàn)爆發(fā)前夕，正在加州理工學(xué)院從事應(yīng)用力學(xué)研究的錢學(xué)森剛剛博士畢業(yè)，即已奠定其繼普朗特和馮·卡門之后第三代空氣動(dòng)力學(xué)大師的地位。錢學(xué)森當(dāng)時(shí)取得的最具代表性，對第二次世界大戰(zhàn)尤其是空戰(zhàn)產(chǎn)生重要影響的科學(xué)成就主要有兩項(xiàng)。

（一）提出“卡門-錢近似”公式

二戰(zhàn)前夕，隨著現(xiàn)代科技的發(fā)展和軍事競爭的推動(dòng)，意大利著名軍事理論家朱里奧·杜黑的制空權(quán)理論引起現(xiàn)代軍事技術(shù)和軍事工業(yè)的革命性變化，航空界開始由低速飛行向高速飛行發(fā)展。但受當(dāng)時(shí)技術(shù)條件制約，需要解決眾多極具挑戰(zhàn)性的科學(xué)問題。飛機(jī)在接近音速飛行的過程中，由于空氣可壓縮性產(chǎn)生的累積壓力引起飛機(jī)尾翼蒙布皺折，導(dǎo)致機(jī)身強(qiáng)烈震動(dòng)并失去平衡，嚴(yán)重時(shí)曾多次發(fā)生飛機(jī)墜毀事故。如何改進(jìn)飛機(jī)外形設(shè)計(jì)以消除空氣壓縮效應(yīng)對高速飛行的影響，成為當(dāng)時(shí)航空學(xué)界亟待解決的難題之一。

1939年，錢學(xué)森在導(dǎo)師馮·卡門教授指導(dǎo)下，經(jīng)過深入細(xì)致的研究，提出計(jì)算飛機(jī)翼面壓力分布的空氣壓縮作用修正理論公式“卡門-錢近似”。這一公式的發(fā)表使他一躍成為世界著名的空氣動(dòng)力學(xué)家。在第二次世界大戰(zhàn)期間以及戰(zhàn)后相當(dāng)長的一段時(shí)間內(nèi)，在現(xiàn)代計(jì)算手段——電子計(jì)算機(jī)出現(xiàn)以前，這一近似計(jì)算方法通過大量亞音速風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)，直到最大局部速度達(dá)到臨界馬赫數(shù)，鑒定結(jié)果相當(dāng)準(zhǔn)確，被廣泛應(yīng)用于飛機(jī)翼型的設(shè)計(jì)，在當(dāng)時(shí)直接對飛機(jī)的設(shè)計(jì)起了重要作用。錢學(xué)森在加州理工學(xué)院時(shí)期的同事、美國航空航天領(lǐng)域資深科學(xué)家弗蘭克·馬勃教授認(rèn)為，在快速、經(jīng)濟(jì)的數(shù)值計(jì)算方法出現(xiàn)之前，“卡門-錢可壓縮性修正”一直是最準(zhǔn)確的計(jì)算公式。中國科學(xué)院力學(xué)研究所原所長薛明倫研究員指出，“卡門-錢近似”公式在二戰(zhàn)期間用于高亞音速飛行器的設(shè)計(jì)，促進(jìn)了二戰(zhàn)的勝利。

（二）解決薄殼失穩(wěn)難題

殼體結(jié)構(gòu)是減輕飛行器，從而提高飛機(jī)速度的有效途徑。20世紀(jì)30年代，航空技術(shù)取得顯著進(jìn)展，隨著戰(zhàn)爭對軍用飛機(jī)速度要求的不斷提高，全金屬應(yīng)力蒙皮結(jié)構(gòu)和大推力發(fā)動(dòng)機(jī)成為飛機(jī)研制主流技術(shù)。全金屬結(jié)構(gòu)具有重量輕而強(qiáng)度高的優(yōu)點(diǎn)，但當(dāng)其受到的載荷超過某一數(shù)值時(shí)，殼體會(huì)發(fā)生皺癟而失效，這種現(xiàn)象稱為屈曲。如果采用經(jīng)典的線性理論計(jì)算，發(fā)生屈曲的臨界載荷值比實(shí)驗(yàn)值要大許多。飛機(jī)設(shè)計(jì)師需要精確地知道殼體載荷達(dá)到多大數(shù)值時(shí)會(huì)發(fā)生這種現(xiàn)象，但殼體的經(jīng)典理論如薄殼理論卻不能提供有價(jià)值的指導(dǎo)。對薄殼的屈曲載荷作最精巧和最大膽的計(jì)算，在理論和實(shí)驗(yàn)之間常常留下一個(gè)不能為人接受的大“誤差”。當(dāng)時(shí)所有根據(jù)理論預(yù)測計(jì)算得到的失效值都大于實(shí)測值3～4倍，這使工程師陷入沒有理論可循的困難境地。如何解決帶曲率薄殼結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性，即薄殼失穩(wěn)問題成為困擾航空學(xué)界多年的一個(gè)不解之謎。

錢學(xué)森在系統(tǒng)分析前人的理論和實(shí)驗(yàn)工作之后，從1939年開始著手解決薄殼失穩(wěn)問題。1940年，他與馮·卡門在《航空科學(xué)雜志》發(fā)表“球殼在外壓下的屈曲”論文，提出計(jì)算屈曲臨界載荷的能量躍變準(zhǔn)則，從理論上解決了臨界載荷矛盾和受壓球殼屈曲失效這一航空界久攻不克的難題。錢學(xué)森的這一重大學(xué)術(shù)成果不僅在理論上對當(dāng)時(shí)的力學(xué)界和航空界產(chǎn)生了很大的影響，而且在實(shí)踐上為多家飛機(jī)公司設(shè)計(jì)部門所采用。1941年，錢學(xué)森與馮·卡門在《航空科學(xué)雜志》發(fā)表“圓柱殼在軸壓下的屈曲”論文，準(zhǔn)確推導(dǎo)出圓柱殼屈曲的臨界載荷的特征方程。著名空氣動(dòng)力學(xué)家、中國科協(xié)原副主席、中國工程院院士莊逢甘指出，錢學(xué)森關(guān)于屈曲臨界載荷的研究成果與實(shí)驗(yàn)符合很好，很快為飛機(jī)公司所引用；這些成果不僅在學(xué)術(shù)上有很大影響，而且在實(shí)踐上為多家飛機(jī)公司設(shè)計(jì)部門所采用。

二、參加火箭研究，為戰(zhàn)機(jī)短距起飛奠定堅(jiān)實(shí)技術(shù)基礎(chǔ)

早在赴美留學(xué)前，錢學(xué)森就對當(dāng)時(shí)尚處于科幻階段的火箭產(chǎn)生了濃厚的興趣，并進(jìn)行了初步研究。1935年8月，他在《浙江青年》發(fā)表《火箭》一文，討論了火箭上升的原理，對火箭燃料的性能、技術(shù)及安全等因素做了對比分析，還極富前瞻性地提出了三級火箭、火箭飛機(jī)等后來被航空航天技術(shù)發(fā)展所驗(yàn)證的科學(xué)設(shè)想。這篇論文的發(fā)表為他日后從事火箭研究奠定了一定的知識儲(chǔ)備和理論基礎(chǔ)。

二戰(zhàn)前夕，錢學(xué)森以巨大勇氣和科學(xué)遠(yuǎn)見，參加了被稱為“自殺俱樂部”的加州理工學(xué)院火箭研究小組，為戰(zhàn)爭期間美國火箭助推起飛技術(shù)的發(fā)展、扭轉(zhuǎn)太平洋戰(zhàn)爭戰(zhàn)略格局奠定了堅(jiān)實(shí)的理論與實(shí)踐基礎(chǔ)。1936年2月，三位加州理工學(xué)院的學(xué)生馬里納、帕森斯和福爾曼成立加州理工學(xué)院古根海姆實(shí)驗(yàn)室火箭研究小組，設(shè)彈道、材料、推進(jìn)、結(jié)構(gòu)四個(gè)部門。1936年11月15日，火箭小組成員在洛杉磯郊外的阿羅約·塞科河谷進(jìn)行火箭發(fā)動(dòng)機(jī)試驗(yàn)。該地后來發(fā)展成為著名的美國宇航局噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室，是美國火箭技術(shù)的搖籃。1937年，錢學(xué)森加入該小組，負(fù)責(zé)推進(jìn)部門，分工側(cè)重研究燃燒室、噴氣推力和火箭性能的理論問題。

在火箭小組，錢學(xué)森以理論計(jì)算見長。對于錢學(xué)森加入火箭研究小組，馮·卡門在他的回憶錄中如是記述：“……兩位火箭熱心者加入他們的行列。一位是阿莫·史密斯，另一位就是錢學(xué)森。仿佛命運(yùn)注定了這兩個(gè)人對火箭技術(shù)要起關(guān)鍵作用。從此以后，加州理工學(xué)院就成了美國第一所嚴(yán)肅研究火箭的大學(xué)了。”

在參加火箭小組期間，錢學(xué)森做了大量研究工作。1937年4月，錢學(xué)森完成《火箭發(fā)動(dòng)機(jī)噴管擴(kuò)散角對推力影響的計(jì)算》一文，于1940年發(fā)表在《富蘭克林學(xué)會(huì)會(huì)刊》。同年5月，他還向火箭小組提交了一份研究報(bào)告。這份報(bào)告具體描繪出一個(gè)燃燒室和廢氣噴嘴大小都固定的理想火箭的理論模型。不久，該報(bào)告被收入火箭小組的論文集，該論文集被小組成員視為“圣經(jīng)”，成為他們進(jìn)行火箭研究和計(jì)算的重要基礎(chǔ)。1937年6月至9月間，錢學(xué)森做了有關(guān)火箭研究文獻(xiàn)資料的調(diào)查研究，這些資料部分反映了他早年從事火箭研究孜孜以求的動(dòng)態(tài)軌跡與探索歷程。他在博士論文第四部分“以逐次脈沖推進(jìn)的探空火箭的飛行分析”中，通過探討和論證以逐次推進(jìn)的固體火藥作為推進(jìn)劑，進(jìn)行多次快速燃燒排氣而獲得脈沖式推力的火箭發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒方案，從理論上證明探空火箭可以達(dá)到10萬英尺的飛行高度。

火箭小組卓有成效的開創(chuàng)性工作引起美國科學(xué)界的廣泛關(guān)注。1939年1月，美國科學(xué)院接受馮·卡門的建議，決定在加州理工學(xué)院設(shè)立火箭研究中心，以解決火箭助推飛機(jī)起飛問題，并劃撥1000美金研究經(jīng)費(fèi)予以支持。火箭小組的命運(yùn)由此預(yù)示著將掀開新的篇章。

三、承擔(dān)軍工項(xiàng)目，為噴氣推進(jìn)技術(shù)和高速空氣動(dòng)力學(xué)發(fā)展作出重大貢獻(xiàn)

加州理工學(xué)院是美國最早開展火箭技術(shù)研究的機(jī)構(gòu)之一。在二戰(zhàn)時(shí)期，該校的噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室已發(fā)展成為美國火箭導(dǎo)彈技術(shù)的一個(gè)重要研發(fā)中心。戰(zhàn)爭期間，錢學(xué)森參加了由美國軍方資助的加州理工學(xué)院火箭助推起飛裝置研究計(jì)劃及其他軍工項(xiàng)目，為噴氣推進(jìn)技術(shù)和高速空氣動(dòng)力學(xué)的發(fā)展作出了重大貢獻(xiàn)。

（一）研制火箭助推起飛裝置

由于馮·卡門的推薦，火箭研究工作開始得到美國航空工業(yè)界和政府的重視。1938年5月，美國陸軍航空兵司令亨利·阿諾德上將訪問加州理工學(xué)院古根海姆實(shí)驗(yàn)室時(shí)，對火箭研究給予特別關(guān)注。由于預(yù)見到世界大戰(zhàn)不可避免，阿諾德要求加州理工學(xué)院研制火箭助推起飛裝置，使美國軍用飛機(jī)，特別是重型轟炸機(jī)能從航空母艦及太平洋小島的短跑道上起飛。為此，他與加州理工學(xué)院簽訂了協(xié)議，給予經(jīng)費(fèi)資助。

1939年初，美國科學(xué)院撥款資助在加州理工學(xué)院設(shè)立火箭研究中心，工作重點(diǎn)是研制重型飛機(jī)的火箭助推起飛裝置，而第二次世界大戰(zhàn)的爆發(fā)更使整個(gè)火箭計(jì)劃出現(xiàn)了新局面，特別是在固體推進(jìn)劑的研究方面。同年，火箭研究小組制定了美國陸軍航空兵第一個(gè)火箭研究計(jì)劃——“古根海姆1號”。1941年，該中心在阿羅約·塞科河谷建造了第一批實(shí)驗(yàn)室，并成功進(jìn)行了美國首次噴氣助推起飛和單純以火箭為動(dòng)力的有人駕駛飛機(jī)飛行試驗(yàn)。當(dāng)年8月12日，一架執(zhí)行本次飛行任務(wù)的艾爾考普飛機(jī)從加利福尼亞馬奇機(jī)場順利起飛。這是美國轟炸機(jī)第一次采用固體火箭動(dòng)力裝置起飛。同年，美國國家科學(xué)院不僅繼續(xù)向加州理工學(xué)院提供研究基金，還從1942年財(cái)政年度開始，將資助金額總數(shù)提高到12.5萬美元。

1942年4月15日，馮·卡門、錢學(xué)森、馬里納等火箭小組成員在摩哈維沙漠中的慕洛克空軍基地成功進(jìn)行了道格拉斯A-20轟炸機(jī)火箭動(dòng)力裝置起飛試驗(yàn)，標(biāo)志著美國第一個(gè)火箭助推起飛裝置研制成功。這種重型轟炸機(jī)火箭助推起飛裝置很快就在太平洋戰(zhàn)爭中被美國空軍廣泛應(yīng)用。錢學(xué)森在其研究、設(shè)計(jì)過程中，發(fā)揮了重要的作用。

（二）擔(dān)任航空噴氣公司顧問

為了成批量向美國軍方產(chǎn)銷火箭助推器，火箭小組于1942年創(chuàng)辦航空噴氣公司，馮·卡門任總裁，錢學(xué)森任顧問。隨著戰(zhàn)爭規(guī)模不斷擴(kuò)大，美國軍方對加州理工學(xué)院火箭及相關(guān)研究成果的資助迅猛增長，公司大量生產(chǎn)裝備航空母艦艦載戰(zhàn)機(jī)的火箭助推器。錢學(xué)森在其中的研究、設(shè)計(jì)過程中發(fā)揮了重要的作用。

1943年，錢學(xué)森與馬里納合作完成《遠(yuǎn)程火箭的評述和初步分析》研究報(bào)告，提出了三種火箭導(dǎo)彈的設(shè)計(jì)思想，為地地導(dǎo)彈和探空火箭研制奠定了理論基礎(chǔ)。這是美國導(dǎo)彈計(jì)劃的第一份正式記錄，被譽(yù)為“美國導(dǎo)彈先驅(qū)”。同年12月20日，馮·卡門、錢學(xué)森和馬里納共同提出了一項(xiàng)被稱為“JPL-1”的美國遠(yuǎn)程火箭導(dǎo)彈研究計(jì)劃。作為“JPL-1”計(jì)劃的產(chǎn)物，1944年1月，美國陸軍炮兵部向加州理工學(xué)院噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室提出“炮兵部和加州理工學(xué)院聯(lián)合計(jì)劃”，請求加州理工學(xué)院噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室盡快研制可以用于實(shí)戰(zhàn)的導(dǎo)彈，并提出了對導(dǎo)彈的性能要求。同年，錢學(xué)森等火箭小組成員制定了研制帶發(fā)射架的遠(yuǎn)程導(dǎo)彈計(jì)劃。

錢學(xué)森原本對火箭的原理、研制與發(fā)展十分感興趣，也預(yù)見到火箭技術(shù)的重要軍事意義，因而對有關(guān)火箭的資料早有搜集和研究。二戰(zhàn)爆發(fā)后，美國大力支援英國抗擊納粹德國，并積極以軍用物資和空軍力量等支援中國的抗日戰(zhàn)爭。為此，他感到在美國研究噴氣式飛機(jī)和火箭技術(shù)，或許可以間接報(bào)效祖國，抗擊日寇。

馮·卡門在他的回憶錄中專門用一章的篇幅回顧錢學(xué)森在加州理工學(xué)院的經(jīng)歷，并高度評價(jià)他的科學(xué)成就：“錢作為加州理工學(xué)院火箭小組的元老，在第二次世界大戰(zhàn)中為美國的火箭研制作出過重大貢獻(xiàn)?！?946年2月13日，阿諾德上將在致錢學(xué)森的信中，表彰其在火箭和噴氣推進(jìn)等領(lǐng)域作出了“巨大而無價(jià)”的貢獻(xiàn)。

（三）撰寫高速空氣動(dòng)力學(xué)研究報(bào)告

從1940年起，因火箭研究計(jì)劃被美國政府列為高度軍事機(jī)密，錢學(xué)森作為僑民無法獲得參與資格，被迫退出火箭研究小組一年多，直到珍珠港事件發(fā)生后，因中美戰(zhàn)略聯(lián)盟的需要才獲得參與美國機(jī)密研究計(jì)劃的資格。1942年12月1日，在馮·卡門推薦下，經(jīng)美國憲兵總司令部人事安全主管審核，錢學(xué)森獲得了安全認(rèn)可證，獲準(zhǔn)參加涉及軍事機(jī)密的工作。在此期間，錢學(xué)森于1940年為馮·卡門主持建造的加州理工學(xué)院一個(gè)彈道試驗(yàn)用超聲速風(fēng)動(dòng)完成了設(shè)計(jì)方案論證和分析計(jì)算，并為此撰寫了《彈道試驗(yàn)用超聲速風(fēng)動(dòng)的設(shè)計(jì)》論證報(bào)告。

錢學(xué)森獲得參與美國涉及軍事機(jī)密研究項(xiàng)目的資格后，陸續(xù)承接了軍方多項(xiàng)研究任務(wù)，并向軍方提交了一系列研究報(bào)告：1943年4月，錢學(xué)森完成了一項(xiàng)關(guān)于高速飛行時(shí)XSC2D整流罩上方壓力分布的研究；7月，他完成了一份關(guān)于使用噴氣機(jī)所產(chǎn)生的噴射力作為啟動(dòng)液態(tài)推進(jìn)泵能量來源的報(bào)告；10月，關(guān)于向固體推進(jìn)劑中添加金屬固體以改善性能的可行性報(bào)告問世；1944年5月，錢學(xué)森提出報(bào)告討論壓縮機(jī)或渦輪機(jī)中葉片變形所帶來的影響；8月，他又替噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室完成了一份關(guān)于平坦表面與高速氣流間熱轉(zhuǎn)換的論文。當(dāng)年，錢學(xué)森還向美國陸軍航空兵提供了《遠(yuǎn)程火箭的飛行特性》內(nèi)部報(bào)告，對遠(yuǎn)程火箭的飛行特征，包括射程、動(dòng)力飛行階段、自由飛行階段以及有翼滑翔階段等進(jìn)行了分析計(jì)算，并且提供了兩個(gè)實(shí)際算例。

四、深入生產(chǎn)一線，關(guān)注祖國航空，研究并解決飛機(jī)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用力學(xué)問題

作為一名應(yīng)用力學(xué)家，錢學(xué)森一直以理論分析和計(jì)算論證見長。太平洋戰(zhàn)爭爆發(fā)后，他不但時(shí)刻關(guān)注祖國航空事業(yè)的發(fā)展，與國內(nèi)航空界保持密切聯(lián)系，還一度深入洛杉磯地區(qū)的航空企業(yè)，發(fā)現(xiàn)并解決飛機(jī)設(shè)計(jì)與生產(chǎn)過程中遇到的應(yīng)用力學(xué)問題。這些飛機(jī)制造公司在二戰(zhàn)期間研發(fā)生產(chǎn)的先進(jìn)戰(zhàn)機(jī)，為同盟國軍隊(duì)?wèi)?zhàn)勝法西斯、贏得戰(zhàn)爭勝利發(fā)揮了巨大作用。

二戰(zhàn)時(shí)期，美國的航空工業(yè)生產(chǎn)能力迅猛發(fā)展，飛機(jī)產(chǎn)能迅速提高，戰(zhàn)爭期間生產(chǎn)的各種飛機(jī)總計(jì)20.44萬架。以洛杉磯為中心的南加州是美國航空工業(yè)最發(fā)達(dá)的地區(qū)之一，整個(gè)20世紀(jì)40年代，該地航空業(yè)取得了令人矚目的迅速增長，從事飛機(jī)制造的工人人數(shù)從1939年的1.33萬人猛增至1941年的11.3萬人；為美國政府制造的飛機(jī)達(dá)10萬多架；飛機(jī)制造業(yè)提供了整個(gè)城市40%以上的就業(yè)機(jī)會(huì)，被稱為“奇跡10年”。道格拉斯、洛克希德等著名飛機(jī)制造公司都集中在這一地區(qū)，生產(chǎn)了眾多代表當(dāng)時(shí)美國乃至世界航空工業(yè)最高水平的先進(jìn)戰(zhàn)機(jī)。

1941年，時(shí)為密歇根大學(xué)工學(xué)院航空系研究員的周明鸂受馮·卡門邀請，以客座研究員身份參加加州理工學(xué)院古根海姆航空實(shí)驗(yàn)室研究工作，并經(jīng)常與錢學(xué)森一起探討學(xué)術(shù)問題。珍珠港事件爆發(fā)后，周明鸂于1942年到道格拉斯飛機(jī)制造公司工作，任高級工程師。在此期間，錢學(xué)森曾一度去道格拉斯公司，與周明鸂一起研究解決飛機(jī)設(shè)計(jì)中遇到的力學(xué)問題，從而間接地參加了中美共同抗日的行列。

留美期間，錢學(xué)森一直心懷赤子深情，時(shí)刻關(guān)注深處戰(zhàn)爭災(zāi)難中祖國航空事業(yè)的發(fā)展。1938年6月7日，錢學(xué)森就延長公費(fèi)留學(xué)期限一事致函清華大學(xué)校長辦公處，表達(dá)了日后學(xué)成歸來報(bào)效祖國的迫切愿望：“學(xué)問非易事，學(xué)生現(xiàn)在始覺對獨(dú)立研究有相當(dāng)把握……如能在馮·卡門教授門下再有一年之陶冶，則學(xué)生之學(xué)問能力必能達(dá)完美之境，將來歸國效力必多?！蓖?，他與馮·卡門在《航空科學(xué)學(xué)報(bào)》發(fā)表“可壓縮流邊界層”一文，從理論上預(yù)見了實(shí)現(xiàn)高速飛行面臨的“熱障”問題，對于飛機(jī)實(shí)現(xiàn)高速飛行具有重要意義。

按照清華大學(xué)關(guān)于留美公費(fèi)生的規(guī)定，留學(xué)生在美學(xué)習(xí)時(shí)間不得超過3年。到1940年，錢學(xué)森已經(jīng)在美國4年多。當(dāng)年4月20日，馮·卡門致信錢學(xué)森在清華大學(xué)時(shí)期的導(dǎo)師王助，希望錢學(xué)森繼續(xù)留在自己身邊，從事航空工程與科學(xué)研究工作，并贊譽(yù)錢學(xué)森為高速空氣動(dòng)力學(xué)作出的積極貢獻(xiàn)；6月24日，王助復(fù)信馮·卡門，同意錢學(xué)森留在其身邊繼續(xù)從事航空工程與科學(xué)研究工作。

五、培訓(xùn)盟軍軍官，提高盟軍技術(shù)水平和軍事指揮能力

二戰(zhàn)后期，除了參加美國軍方的保密項(xiàng)目外，錢學(xué)森還為美國政府選派至加州理工學(xué)院攻讀航空學(xué)碩士學(xué)位的空軍和海軍軍官講授課程，并親自編寫教材，為戰(zhàn)時(shí)培養(yǎng)美軍第一批火箭和噴氣推進(jìn)領(lǐng)域軍事技術(shù)干部，提高盟軍軍事指揮能力作出了很大貢獻(xiàn)。

為了強(qiáng)化軍隊(duì)的技術(shù)知識，美國軍方于戰(zhàn)爭后期開始遴選一批軍官到加州理工學(xué)院學(xué)習(xí)。陸軍航空兵空軍技術(shù)后勤司令部要求加州理工學(xué)院為1943～1944學(xué)年派往該學(xué)院的一批軍官提供火箭與噴氣推進(jìn)方面的研究生課程。馮·卡門和他的加州理工學(xué)院古根海姆實(shí)驗(yàn)室和噴氣推進(jìn)實(shí)驗(yàn)室的同事制定了課程。錢學(xué)森于1944年受聘主講工程數(shù)學(xué)原理和噴氣推進(jìn)理論兩門課程，并組織、編輯了內(nèi)容豐富的教材《噴氣推進(jìn)》，全面論述噴氣推進(jìn)的基本原理和噴氣推進(jìn)飛行器的性能。這是美國第一部全面系統(tǒng)論述噴氣推進(jìn)基本原理和火箭性能與科技的專著。馬勃指出，《噴氣推進(jìn)》這本巨著，成為以后十幾年間不可或缺的參考書，盡管在此期間該領(lǐng)域有重大進(jìn)展。

除了講授規(guī)定的課程外，錢學(xué)森還為學(xué)員們安排了一個(gè)計(jì)劃外的流體動(dòng)力學(xué)研討班，使用英國物理學(xué)家霍勒斯·蘭姆的著作作為教材。據(jù)錢學(xué)森當(dāng)年的學(xué)生倫納德·埃德爾曼回憶：“討論班需要花上幾個(gè)小時(shí)備課，而對于那總計(jì)15個(gè)小時(shí)左右的課程來說，我相信錢學(xué)森至少花了5到10倍的時(shí)間來做準(zhǔn)備。他這樣做完全是出于對學(xué)生的責(zé)任心，不計(jì)報(bào)酬?！?/p>

美國專欄作家米爾頓·維奧斯特對錢學(xué)森的科學(xué)成就給予高度評價(jià)：“在第二次世界大戰(zhàn)期間，在錢的幫助下，大大落后于德國的非常原始的美國火箭事業(yè)過渡到相當(dāng)成熟的階段。他對建造美國第一批導(dǎo)彈起過關(guān)鍵性作用”；“錢是馮·卡門雄心壯志與事業(yè)的繼承者……是幫助美國成為世界第一流軍事強(qiáng)國的科學(xué)家銀河中一顆明亮的星?！?/p>

六、正義戰(zhàn)勝邪惡，科學(xué)成為戰(zhàn)勝法西斯、捍衛(wèi)和平的強(qiáng)大力量

第二次世界大戰(zhàn)結(jié)束前夕，錢學(xué)森經(jīng)馮·卡門推薦，成為美國國防部空軍科學(xué)咨詢團(tuán)成員，并隨咨詢團(tuán)赴歐洲考察，以這場戰(zhàn)爭的勝利者身份，向世界展示正義戰(zhàn)勝邪惡、科學(xué)捍衛(wèi)和平的偉大力量。

1944年12月1日，美國國防部科學(xué)咨詢團(tuán)成立，馮·卡門任團(tuán)長。咨詢團(tuán)的任務(wù)是評價(jià)航空研究和發(fā)展的趨勢，為美國國防部準(zhǔn)備有關(guān)科學(xué)技術(shù)事務(wù)的特別報(bào)告。由于錢學(xué)森為美國火箭研制作出過重大貢獻(xiàn)，馮·卡門推薦他為咨詢團(tuán)成員。1944年底，錢學(xué)森辭去加州理工學(xué)院各項(xiàng)職務(wù)，赴華盛頓參加美國國防部科學(xué)咨詢團(tuán)的工作。至1945年3月，德軍在歐洲戰(zhàn)場全面崩潰，盟軍勝利在望。同年4月底，錢學(xué)森以美軍上校身份，隨馮·卡門率領(lǐng)的國防部科學(xué)咨詢團(tuán)一行赴歐洲，考察德、英、法等國在航空和火箭領(lǐng)域的研究情況，重點(diǎn)是考察德國的高速空氣動(dòng)力學(xué)研究、脈沖噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)和渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)展以及火箭與導(dǎo)彈技術(shù)情況。4月，錢學(xué)森一行在德國薩克森州東部小城不倫瑞克考察。戰(zhàn)爭期間有上千名德國科學(xué)家曾在該地的戈林空氣動(dòng)力學(xué)研究所從事火箭研究工作。5月，錢學(xué)森與馮·卡門在德國哥廷恩會(huì)見普朗特，了解德國火箭研究的技術(shù)問題及進(jìn)展情況。普朗特曾是馮·卡門的導(dǎo)師、近代流體力學(xué)奠基人，被譽(yù)為“空氣動(dòng)力學(xué)之父”，是德國火箭研究工作的主要領(lǐng)導(dǎo)者。科學(xué)與戰(zhàn)爭讓他們以特殊的身份，在一個(gè)特殊的時(shí)刻，以一種特殊的方式聯(lián)系在了一起，這或許是一種歷史的安排。6月，錢學(xué)森在諾德豪森查問了德國火箭研究最高權(quán)威馮·布勞恩。應(yīng)錢學(xué)森要求，馮·布勞恩寫出《德國液態(tài)火箭研究與展望》書面報(bào)告，受到美國軍方重視。此外，錢學(xué)森還詢問了研究V-2火箭的著名理論家赫爾曼·奧伯特等人，并視察了美軍發(fā)現(xiàn)的德國布倫茨威格秘密實(shí)驗(yàn)室和諾德豪森V-2火箭工廠，查閱了德國火箭和空氣動(dòng)力學(xué)的秘密研究報(bào)告，對德國導(dǎo)彈研制計(jì)劃進(jìn)行了深入細(xì)致的了解?？疾炱陂g，錢學(xué)森寫出了一系列反映戰(zhàn)時(shí)德國在飛機(jī)、火箭、炸彈等領(lǐng)域發(fā)展?fàn)顩r的調(diào)研報(bào)告。

七、科學(xué)與科學(xué)家的使命

經(jīng)過長達(dá)數(shù)年血與火的洗禮，第二次世界大戰(zhàn)最終以同盟國全面勝利告終。誠如馮·卡門所言：“第二次世界大戰(zhàn)從一開始就具有鮮明的技術(shù)特色……盟國，特別是美國軍事力量的猛漲，導(dǎo)致了空中力量成為戰(zhàn)勝德國的關(guān)鍵因素?！痹谔窖髴?zhàn)場上，“空中力量在這場戰(zhàn)爭中運(yùn)用極其普遍，成為決定戰(zhàn)爭勝負(fù)的主要因素?！弊鳛橄碛惺澜缏曌u(yù)的空氣動(dòng)力學(xué)家，錢學(xué)森在反法西斯戰(zhàn)爭時(shí)期無疑取得了科學(xué)上的巨大功績。他用智慧的力量創(chuàng)造了科學(xué)的輝煌，用科學(xué)的力量捍衛(wèi)了人類的尊嚴(yán)。

在這場曠日持久的世界性戰(zhàn)爭面前，科學(xué)呈現(xiàn)出一幅尷尬、窘迫的對立圖景。一方面，從普朗特、馮·布勞恩等眾多為納粹和軍國主義搖旗吶喊、推波助瀾，走在人類公共價(jià)值對立面法西斯科學(xué)家的“科學(xué)事跡”中，可以看到，科學(xué)變成了科學(xué)家的工具，而科學(xué)家則淪落為科學(xué)的附庸，這無疑是科學(xué)與科學(xué)家的雙重不幸。另一方面，從錢學(xué)森、馮·卡門等以科學(xué)為武器，戰(zhàn)斗在反法西斯戰(zhàn)線上的進(jìn)步科學(xué)家身上，同樣可以看到，科學(xué)的正能量得到了充分的積聚和發(fā)揮，科學(xué)的本源也得到了理性的堅(jiān)守和維護(hù)。他們體現(xiàn)了崇高的科學(xué)精神，彰顯了寶貴的科學(xué)品質(zhì)，是人類彌足珍貴的精神財(cái)富。

錢學(xué)森在二戰(zhàn)時(shí)期的科學(xué)成就屬于反法西斯、抵抗侵略的正義力量，也屬于全世界愛好和平的國家和人民。通過回顧錢學(xué)森對世界反法西斯戰(zhàn)爭及人類和平與進(jìn)步事業(yè)作出的杰出貢獻(xiàn)，不難發(fā)現(xiàn)，科學(xué)與正義、良知與奉獻(xiàn)、創(chuàng)新與勇氣的結(jié)合可以創(chuàng)造捍衛(wèi)和平、贏得勝利的巨大革命性力量，可以激發(fā)促進(jìn)發(fā)展、推動(dòng)進(jìn)步的強(qiáng)大精神能量，應(yīng)該成為人類恒久的價(jià)值堅(jiān)守，富有深刻的時(shí)代啟迪。唯此，科學(xué)的價(jià)值才能得到最大限度的彰顯，科學(xué)家的工作也才能真正得到歷史和時(shí)代的認(rèn)可。

*本文為國家社科基金重點(diǎn)項(xiàng)目“錢學(xué)森手稿整理與研究（1955-2009）”（立項(xiàng)號：13ADJ004）階段性成果。

注釋及參考文獻(xiàn)：

[1]Theodore von Karman， Lee Edson. The Wind and Beyond： THEODORE VON KARMAN， Pioneer in Aviation and Pathfinder in Space[M]. Little， Brown and Company（Canada）Limited， 1967.

[2]鄭哲敏.錢學(xué)森手稿[M].太原：山西教育出版社，2000.

[3]鄭哲敏.序[M].錢學(xué)森文集（1938～1956海外學(xué)術(shù)文獻(xiàn)）（中文版）.上海：上海交通大學(xué)出版社，2011.

[4][美]張純?nèi)?蠶絲：錢學(xué)森傳[M].魯伊，譯.北京：中信出版社，2014.

[5]顧誦芬，史超禮.世界航空發(fā)展史[M].鄭州：河南科學(xué)技術(shù)出版社，1998.