2012年8月10日 星期五

錢學森和恩師馮‧卡門 (下)

錢學森大學畢業後,獲馮‧卡門教授聘請,成為加州理工大學航空研究員,為教師隊伍中的一員。錢學森能解數學難題,想像力豐富,教學能力強,與馮‧卡門有了非一般的默契,形成了親密伙伴的關係。馮‧卡門研究金屬飛機薄壳結構問題,要解決承受載荷超過某一數值時發生結構屈曲現象。當時的經典綫性理論不能提供有價值的指導,馮‧卡門就把這個任務交給錢學森。錢學森從有限度的撓度彈性屈曲理論入手,於1940年發表了五篇屈曲問題的重要論文,按這些理論設計的飛機大大提升了飛機的安全性,很快在飛機製造公司得到應用。

錢學森在航空理論方面獲得研究成果外,他對火箭理論也進行了探索。早在1936年馮‧卡門的三個學生就提出了研製探空火箭的設想,為首的是一位來自波蘭的F.J.馬林納。錢學森、帕森、福爾曼及史密斯組成了火箭研製小組,被稱為"火箭俱樂部",錢學森擔任理論設計師的角色。錢學森很欣賞他的伙伴們聰明,動手能力強,他正好可以補他們理論的不足。馮‧卡門的這個"JATO"計劃獲得軍方關注,先是撥了一千美元,後又增加多一萬美元研製經費。

馮‧卡門親自主持每周一次的研討會進行討論和分析。錢學森解決火箭設計中遇到的難題,提出一份研究報告,包括火箭理想效率,燃燒室中的溫度,燃燒產生氣體膨脹不足和過度膨脹對火箭效率的影響,燃燒噴嘴的設計,發動機推力的計算等等。19418月火箭試飛成功。馮‧卡門的"JATO"計劃也進展順利。1940年時清華邀錢學森回國工作,馮‧卡門極力挽留,並寫信說服王助教授,讓錢在美多作研究,等他在海平面流體力學有成後再回國。

1941622日德國法西斯不宣而戰,爆發第二次世界大戰。同年127日珍珠港遭日本偷襲,美軍研製原子彈和火箭任務迫切,馮‧卡門擔起了研製火箭的重任。錢學森在研製火箭過程中發揮了舉足輕重的作用。這時錢學森除了自己進行研究外,還替馮‧卡門對美國軍官進行航空理論和火箭技術方面的培訓。他為軍官們編寫的工程數學原理及噴氣推進原理等課程獲得軍方好評。後來美軍撥款300萬美元給馮‧卡門建實驗室,錢學森當了研究組組長。

1943年馮‧卡門根據美國軍方情報看到照片中像跳水台的建築物,斷定那是火箭發射台,知道納粹德軍在大規模發展火箭。馮‧卡門讓錢學森和馬林納起草了一份分析報告,《關於遠程火箭運載器的評價和初步分析》指出美國要著手製定火箭研製計劃。馮‧卡門根據這份報告向美國國防部提交了一份備忘錄。美軍向加州理工噴氣推進實驗室下達了絕密的 "ORDCIT"計劃。在馮‧卡門和錢學森等人的研究下,研制出一種小巧的"女兵下士"型火箭。

二戰結束後,馮‧卡門向美國陸軍航空兵推荐錢學森為科學咨詢團成員之一,說他是美國處於領導地位第一流的火箭專家,加州理工大學火箭小組元老,為美國二戰時火箭研究做過重大貢獻。從此他可以自由出入美國國防部五角大樓,還和馮‧卡門一起去審問從德國俘獲的火箭專家,協助美軍整理有關人員的檔案、資料和儀器設備,搬回美國。原本是文人的科學家這時都成了軍人,馮‧卡門做了少將,34歲的錢學森則被授予了上校軍銜。

命運的安排非常奇特,錢學森由於轉學航空理論主動去找馮‧卡門教授而成了他的學生,由於戰爭審問科學家俘擄,馮‧卡門又見回了他在德國時的老師普朗特,三代空氣動力學家在劫後餘生中碰到了一起。1946年馮‧卡門因和加州理工有分歧而辭職,錢學森就去了麻省理工當教授和研究。1948年,馮‧卡門和錢學森又獲邀回加州理工。不久馮‧卡門去法國聯合國宇航聯合會工作,錢學森成了他在加州大學的繼承人。這種恩師真是人生中的一種緣份。

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