钱学森到美国进入麻省理工学院航空系,学习成绩一直名列前茅。学工程要到工厂去实践,可当时美国航空工厂歧视中国人,所以一年后他开始转向航空工程理论,即应用力学的学习。1936年10月他转学到加州理工学院。
钱学森是慕名而来的。因为,坐落在洛杉矶市郊帕萨迪纳的加州理工学院航空系,有一位大名鼎鼎的空气动力学教授冯·卡门,是匈牙利人,西奥多·冯·卡门是20世纪最伟大的科学家之一。我国著名科学家钱学森博士是他的学生,并尊称冯·卡门是“全世界闻名的工程力学和航空技术权威”。冯·卡门在一生艰苦研究的基础上,对航空航天技术的发展有过很多重要的预见,后来都一一成为现实,例如超声速飞行、远程导弹、全天候飞行、卫星……
冯·卡门抬头仔细打量着这位仪表庄重、个子不高的年轻人,他提出几个问题让钱学森回答,钱学森稍加思索便异常准确地回答了他的所有提问。冯·卡门暗自赞许:这个中国人的思维敏捷而又富于智慧。他高兴地收下了这位学生。1945年初,钱学森成为以冯·卡门为团长的空军科学咨询团的成员。德国投降后,他随该团的考察小组到欧洲考察航空和火箭技术。1947年初,36岁的钱学森成为麻省理工学院的正教授。在受监控期间,除教学外他仍未放弃学术研究,1953年发表了《从地球卫星轨道上起飞》,为低推力飞行力学奠定了基础,并于1954年出版了《工程控制论》一书。1955年回国前他向冯·卡门告别时,冯·卡门激动地说:“你现在在学术上已超过了我!”
钱学森成为卡门领导的古根罕姆航空实验室的一名研究生。这个实验室后来成为美国火箭技术的摇篮,钱学森就是在这里进行火箭技术研究最早的三名成员之一。
学习和研究工作是非常紧张的,钱学森每天工作十几个小时,半天时间看书,半天时间讨论,晚上继续苦战。3年后,他以优异成绩获博士学位并留校任教,成为冯·卡门的得力助手。这期间,他不仅掌握了空气动力学的根本知识,而且已经站到了这门科学的最前沿。1939年,他研究航空结构,只用了一年时间,就取得了突破性的成就。
到加州理工学院的第二年,钱学森认识了研究火箭技术的同学F·J·马林纳。经马林纳介绍,钱学森参加了当时加州理工学院的马列主义学习小组,得识该小组的书记、化学物理助理研究员威因鲍姆。在小组里,钱学森同大家一起学习过恩格斯的《反杜林论》;每星期例会经常讨论时事。1938年冬,第二次世界大战爆发后,这个小组解散。
鉴于钱学森研究工作的出色成绩和美国战时军事科学研究的需要,他得以参加机密性工作。1944年,美国军方委托冯·卡门教授为首,马林纳为副,大力研究远程火箭。钱学森负责理论组,把林家翘、钱伟长也请了来,进行弹道分析、燃烧室热传导、燃烧理论研究等工作。与此同时,钱学森还担任了航空喷气公司的技术顾问。1945年初,他还被美国空军聘为科学咨询团团员。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。
第二次世界大战结束时,美国空军高度赞扬钱学森为战争的胜利作出了“巨大的贡献”。美国专栏作家密尔顿·维奥斯特认为,钱学森已是“制定使美国空军从螺旋桨式向喷气式飞机过渡,并最后向遨游太空无人航天器过渡的长远规划的关键人物”,“是帮助美国成为世界第一流军事强国的科学家银河中一颗明亮的星”。
1946年暑期,钱学森离开加州理工学院,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。1947年初,36岁的钱学森成为麻省理工学院的终身教授。同年夏季,钱学森请假回国探亲,9月中和蒋英(现中央音乐学院教授)结婚。蒋英是中国早期著名军事理论家蒋百里的三女儿,是在维也纳和柏林受过良好的音乐教育的女高音声乐家。
从1935年到1955年,钱学森在美国整整居住了20年。这期间,他在学术上取得了辉煌的成就,生活上享有丰厚的待遇,工作上拥有便利的条件。然而,他始终眷恋着生他养他的祖国。他在写给父亲的信中,不止一次地发出“旅客生涯作到何时”的感叹。
美国海军次长丹金布尔曾说:无论在哪里,钱学森都抵得上5个师的兵力。他是名震中外的伟大物理学家,也是一位意志坚定的爱国志士,让中国的导弹、原子弹事业提前了20年。
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