一个时代的见证
郑哲敏（1947甉|Q?span lang="EN-US">
《钱学森文集(1938-1956外学术文献)?span lang="EN-US">(英文?span lang="EN-US">)Q钱学森著，上v交通大学学出版C?span lang="EN-US">2011q?span lang="EN-US">11月第一版，180.00元；
《钱学森文集(1938-1956外学术文献)?span lang="EN-US">(中文?span lang="EN-US">)Q钱学森著，李佩ȝQ上交通大学学出版C?span lang="EN-US">2011q?span lang="EN-US">11月第一版，180.00?
《钱学森文集》中英文版（以下U《文集》）׃交通大学出版社出版了。其中英文版部分是王寿云Q?span lang="EN-US">1938-1997Q编的《钱学森文集1938Q?span lang="EN-US">1956》（U学出版C，1991Q在修订基础上的再版Q中文版部分则是首次与读者见面?span lang="EN-US">
钱学先生留时期正DI工业从低速走向高速和航天工业h的阶D，需要解决众多极h战性的U学问题。钱先生在这些相关领域内Q提出和解决了一pd关键问题。文集刊载的论文既是q个q程的记录也是客观的见证?span lang="EN-US">
飞机以及(qing)更广泛意义上的飞行器Q从低速向高速发展首先遇到的是空气可压羃性对气动力的影响问题Q即可压~流体动力学问题?span lang="EN-US">1939-1946q间Q他发表的研I成果主要属于亚声速领域。同一时期他的研究q包括弹性力学中的壳体稳定性问题?span lang="EN-US">
在流体力学领域，他的重要贡献有三个方面。首先，他研I了可压~性带来的两个最基本的效应，即热效应和LL应，l出了LM摩阻的比例，指出q个比例?x)随马赫数增加，另外q给Z气流从对飞行体冷却{化ؓ(f)加热的判据。第二方面是他根据导?span lang="EN-US">von K֙rm֙n的徏议，研究了在较低马赫数条件下Q可压羃性对机翼升力的媄响。他所得到的用来对机翼升力作出修正的公式，后来被称名的K֙rm֙n-Tsien公式Q它在当时直接对飞机的设计v了重要作用。第三，他在前h研究的基上，研究q证实了Q在轴对U和一般条件下Q理x体流动的局部超声速无旋流Z出现极限U后Q必然出现冲?yn)LLQ全局性连l无旋流Z能l存在。这时的来流马赫数被定义Z临界马赫敎ͼ以表明这是可能存在连l无旋流场的最高马赫数。之后在与郭永怀先生合作的论文里Q提Z理想可压~流体绕流场的严格解法Q定量地求得了上临界马赫数。流Z一旦出现冲?yn)LLQ机的d马上增加，上(f)界马赫数是与最阻力相对应的，因此不论在理Zq是在工E师设计的理念中都是个重要的概念?span lang="EN-US">
优化壳体l构是减轻飞行器的有效途径。在上世U?span lang="EN-US">30q代Q一个困扰航I结构工E师的严重问题是带曲率薄壳结构的E_性，因ؓ(f)当时所有理论预的q临界值都q大于实验|q工程师们陷于没有理论可遵循的困难境地。作为空气动力学的专Ӟ在取得博士学位后Q钱先生便把注意力{向这个弹性力学方面的NQ算是他出师后第一独立的工作。在一q串论文中，他和von K֙rm֙n首先认q是一个具有多个^衡位形的非线性问题，建立了相应的方程Q结合实验观，W一ơ用能量法得Z接近实验值的临界判据。由于对q类非线性失E现象所做的深刻分析和计方法的实用性，q一pd研究成果对当时的力学界和航空界生了很大的媄响?span lang="EN-US">
上述研究成果为钱先生在国际力学界和航I界赢得很高的声誉?span lang="EN-US">
同一时段Q在1939q_(d)钱先生与Malina发表了他在火方面第一论文。这?span lang="EN-US">1937q他参加加州理工学院古根汉姆航空实验室火小l后所做研I工作的一个组成部分。文章讨Z探空火箭的飞行弹道问题，特别联系CU利用固体燃料以脉冲方式驱动的发动机Q因是当时火小l实验所采用的方案。文章根据所得的数据指出Q探I火所能达到的理论高度q高于当时实际已l达到的高度Q因此还有很大的潜力。文章的价值首先在于它对这个问题作了深入和全面的力学分析，包括重力场变化和气动d的媄响，它对当时尚属初创阶D늚火箭技术放到科学基之上起到了重要的C引领作用。脉冲驱动当然不是本质因素，因ؓ(f)只要脉冲的间隙够短Q它与连l驱动ƈ无区别，正如文章指出的那P重要的是燃料的比册Ӏ?span lang="EN-US">
l心的读者会(x)注意刎ͼ?span lang="EN-US">1946q开始，《文集》中钱先生的著作在风g有了引h注意的变化。钱先生除了l箋在许多方面进行专题性质的前沿研I之外，站在更高的层ơ，以更qK视野Q极富前L、战略性、开创性和预见性地发表了一pd论文。这包括Q《原子能?span lang="EN-US">(1946)Q《超U空气动力学:E薄空气动力学》（1946Q，《工E和工程U学Q（1948Q，《火和h推进》（1950Q和《古Ҏ(gu)姆喷气推q中心的教学与科研》（1950Q，《物理力学，工程U学的新领域?span lang="EN-US">(1953)Q以?qing)一pd有关火箭控制和导航方面的论文。关于控制和D的一批论文便是随后发表的著名专著《工E控制论》（1954Q的前奏?span lang="EN-US">
q些l合性论文始l体CU指导思想Q那是钱先生所倡导的工E科学思想。这既是他对导师K֙rm֙n所d的现代应用力学精的l承和发扬，也是他自q研和教学实践l验的ȝ。概括地_(d)钱先生认为科学包含两个部分，卌然科学和工程U学Q前者是后者的基础Q后者是U学与工E间的桥梁；两者的d不同Q前者的目标是发现和建立自然界的基本规律Q后者的目标是徏立将自然U学的基本规律{化ؓ(f)工程师们可以用来解决复杂条g下工E问题的U学理论。两者既有分工又怺依存。工E科学不能满于帮助解决产业界和工程师（以及(qing)其他应用领域Q当前所面(f)的Q务，更ؓ(f)主要的是要有预见和超前性，Z业的发展开辟道路?span lang="EN-US">
钱先生之所以能做出q些贡献Q除了有导师和加州理工学院的优良环境的帮助外Q时代背景也是重要因素。上世纪上半叶是飞机从螺旋桨转向h推进的时代；是火技术从U走向U学Qhcd力实现航天梦的时代；是利用电(sh)子技术实现数字计机的时代；是成功研制原子武器和实现原子能利用的时代Q是自然U学基础研究展现实用价值的时代Q是大批U学安过战时定向、有l织、有计划的工E研I获得丰富经验而重q校园的时代Q也是美国科学和工程教育酝酿革新的时代。钱先生也是q个时代推动上述q步的科学家队伍中的一员。另外，钱先生是Ƨ洲战事行将l束Q对德国航空和火发展状况进行全面、实地考察的美国军方代表团的成员，随即又参与ؓ(f)国I军提供的报告《迈向新高度?span lang="EN-US">(Toward New Horizons)的撰写。这份多?span lang="EN-US">12L(fng)巨著Q被认ؓ(f)Ҏ(gu)后美国战略空军的发展h重要价倹{这些经历无疑也寚w先生形成工程U学思想以及(qing)掌握从M把握问题和判断发展方向与重点的能力有重要作用?span lang="EN-US">
我相信不仅力学工作者可以从阅读《文集》中L(fng)Q其他领域的U学家、相关领域的工程师、教育家、科学史和工E技术史专家、科学和技术管理专家等也都可以从中得到有益的知识?span lang="EN-US">
Q本文作者ؓ(f)中国工程院院士、中国科学院院士Q?span lang="EN-US">
清华校友M(x)服务?/span>
清华校友M(x)订阅?/span>