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钱学森先生生平事迹简介——摘选自《中国力学学会史》

发布日期:2009-11-02

                                                     

 

    钱学森,中国力学学会第一届理事会(19571982)理事长,中国力学学会的创始人之一。曾任《力学学报》第一届编委会主编(1958年后改由郭永怀担任),第二、三、四届编委会编委。他所倡导的为发展生产力服务,为发展自然科学服务成为中国力学学会成长和发展的指导思想。 

 

生平事迹

 

    钱学森,19111211出生于上海。父亲钱均夫,少年就读于杭州求是学院,曾留学日本。母亲章兰娟,是杭州丝商的女儿。钱学森幼年就读于北京师大附小和附中,1929年考入上海交通大学机械工程系铁道机械工程专业,1934年毕业后,考取清华大学公费留学,专业是飞机设计。19358月,他从上海乘船赴美,入麻省理工学院航空系。因为当时美国航空工厂不欢迎中国人,所以一年后他转向航空工程理论,即应用力学的学习,并决定师从于当时在加利福尼亚理工学院的力学大师冯卡门教授(Theodore von Kármán)。从此,奠定了钱学森一生事业的基础。
    1939
6月,钱学森以《高速气动力学问题的研究》等论文,获加州理工学院博士学位。任该院航空系助理研究员,并独立从事薄壳体稳定性的研究。同时,作为冯卡门的助手,指导研究生的论文。这时期很重要的工作是钱学森与马林纳等一起,创建著名的古根海姆加州理工学院喷气推进实验室(JPL,后搬到阿洛约塞科)。
    1942
年美军方委托加州理工学院举办喷气技术训练班,钱学森是教员之一,当时美海陆空三军技术人员中有不少是他的学生。这时,他还参与了军内远程火箭的研究,包括弹道分析、燃烧室热传导、燃烧理论研究等;先后担任航空喷气公司(Aerojet Company)的技术顾问和美国空军科学咨询团团员,目睹了原子弹和雷达等多种先进武器的发展。19455月,二次世界大战结束的前夕,钱学森随冯卡门为团长的科学咨询团先后参观了美国几个最有名的实验室,如RCA实验室、NACA(美国国家航空委员会)等;之后又去欧洲,观察英、德、法等国的航空研究,特别是德国二战后期有关飞机、V-2火箭、炸弹等多方面的技术发展情况。1949年,钱学森任古根海姆喷气推进中心主任及戈达德教授,专授火箭技术及喷气推进技术课。这时,钱学森已取得了在近代力学和喷气推进的科学研究方面的宝贵知识和经验,成为当时有名望的优秀科学家。1947年初,他成为麻省理工学院正教授,时年36岁。直至1950年前,他先后为麻省理工学院专门培养气动力学研究生,兼任美国海军炮火研究所顾问、加州理工学院喷气推进技术实验室教授研究员等职。
    钱学森很早即接受到马克思主义学说的影响,心怀建设祖国的大志。1948年祖国解放事业胜利在望,钱学森开始准备回国。但此时美国正值麦卡锡主义横行。19507月,钱学森被美国政府拘留,行动受到限制,并被剥夺参加机密研究的资格。在被滞留的5年中,他完成了《工程控制论》一书,并讲授物理力学。冯卡门后来在送别钱学森一家回国时,充满感情地说:你现在学术上已经超过我!
    经过党和政府曲折的交涉与斗争,1955108,钱学森一家回到了阔别20年的祖国。钱学森回国后,立即全身心地投入工作。1955年他与钱伟长、徐国志在原中国科学院数学所运筹室的基础上,于195615成立了中国科学院力学研究所。钱学森任第一任所长,钱伟长、郭永怀任副所长。从此我国有了专门的力学研究机构。早在1952年,周培源在北京大学创建了新中国第一个力学专业,接着,19572月,钱学森又与周培源、钱伟长、郭永怀等著名力学家创建力学研究班,地点在清华大学大学,专门培养力学高级研究人才。钱学森同时还兼任中国科技大学近代力学系主任。他亲自为学生讲星际航行概论

  

中国力学学会的创始者


       19572510日,由中国科学院数学、物理学、化学学部和技术科学学部发起召开第一次全国力学学术报告会,钱学森作题为论技术科学1) 的报告,钱伟长作当前我国力学工作者的任务 2) 的报告。会议期间,成立了中国力学学会,钱学森被选为第一任理事长。学会成立初期先后组成了一般力学、固体力学、流体力学和岩土工程力学专业委员会。并在哈尔滨、西安、北京、天津、上海、南京、大连七地组建中国力学学会分会。当年,《力学学报》创刊,钱学森任第一任主任编辑。19588月,钱学森在中国力学学会第一届理事会常务理事会上作争取力学工作的大跃进的报告。报告从航空、运输、机械制造、水利、土木建筑、化学工业、冶金工业、石油工业和农业生产9个方面提出力学的科学研究方向和任务。钱学森一向强调力学是一门应用科学。他指出:力学或叫应用力学,有两个方面的服务对象,一是为工程设计服务,直接为发展生产服务;另一个是为发展自然科学服务。这两个服务不是截然分开的,而是有交叉的。对学科的性质,他说我总觉得它与数、理、化、天、地、生不大一样。力学发展到今天,主要是应用力学。他说:我觉得力学工作,或者说应用力学工作,主要方向应为工程技术服务,为工程技术的设计服务,也就是说,力学工作者要直接为社会主义建设服务,为发展生产服务,要做到这一点,就要与工程技术人员密切结合与配合。3) 钱学森担任力学研究所所长16年,中国力学学会理事长25年,这中间虽然由于文化大革命的动乱与干扰,许多事被停顿,但全国力学科学队伍在他的带领下节节壮大,人才辈出,学术交流十分活跃。至1982年中国力学学会第二届理事会换届之时,学会会员已发展至3600多人。理事由建会初期的35人增至95人,新组成的各省、市、自治区力学学会有21个,并建立了7个专业委员会,12个专业组。仅198119825月,全国举办的学术讨论会有34个,各种力学期刊5种,并加入了国际科学联合会下国际理论与应用力学联合会成为会员国。4)

 

中国现代应用力学事业的奠基人

 

    钱学森长期担任中国火箭和航天计划的技术领导人,是中国火箭、导弹和航天事业的创建者。
    在40年代实验导弹的早期,钱学森就意识到现代国防武器对国家强盛、民族独立的重大意义。当钱学森回国时,陈赓大将问他的第一句话就是中国人搞导弹行不行?钱学森说:外国人能干的,中国人为什么不能干?
    1956217,在周恩来总理的鼓励下,回国不久的钱学森即向国务院递交了《建立我国国防航空工业的意见书》,1956
年春,周总理亲自领导数百名科学家制定新中国的第一个《1956—1967年科学技术发展远景规划纲要》,共制定了57项国家重要科学技术任务。其中第37喷气和火箭技术的建立由钱学森主持,有王弼、沈元、任新民共同参加起草。说明书提出本任务的预期结果是建立并发展喷气和火箭技术以便在12年内走上独立发展的道路并接近世界先进科学技术水平,以满足国防的需要1956108,我国第一个火箭、导弹研究院(国防部第五研究院)建立,钱学森任第一任院长。19571116,他又被任命兼任五院一分院院长。19585月,聂荣臻元帅与黄克诚、钱学森一起部署了我国第一枚近程导弹的制造工作。
    与此同时,在聂帅统一领导下,中国科学院成立了新技术局,于1961年组织力学所与动力室和哈尔滨工程力学所合并,钱学森任所长,郭永怀、吴仲华、张从周、杨刚毅、黎映霖、李树诚为副所长,代号中国科学院新技术局“101单位,负责导弹与喷气技术的先期理论与测试研究。196011月,合并后的力学所承担了由国防科委下达的五院课题导弹壳体(加筋板、壳)强度与稳定性火箭动力系统与燃烧理论火箭再入大气层的气动力特性烧蚀计算与试验特殊条件下固体力学与气动力学特性的实验与测试技术五大研究课题(称为501~505任务)。1961年春,在中国科学院怀柔试验基地由力学所13室与化学所联合建设了硝酸苯胺、液氢液氧火箭推力试车台,1962年春钱学森亲自指导了点火试验获得成功。至1962年底,力学所完成了全部科研报告,送交五院。对此,钱学森曾高兴的对力学所当时党委书记兼副所长张从周说:由于保密制度,许多做具体工作的同志不知道他所工作的重大意义,但我知道这些报告的分量,即使是不成功的结果,对总体设计都是有指导意义的。这就是科学工作的接力赛大兵团联合作战,这就是社会主义的优越性!
    在主战场,1960115,国防科委系统由聂帅现场指导,张爱萍为主任,孙继光、钱学森、王诤为副主任的试验委员会在甘肃酒泉成功发射了我国第一枚近程导弹,完成飞行试验任务。六年后,19661027,在酒泉发射场,用中、近程导弹运载原子弹的两弹结合飞行试验和爆炸试验圆满成功。

    早在1953年钱学森就研究了星际航行理论的可行性。1958年中国科学院成立了以钱学森为组长、赵九章、卫一清为副组长的领导小组,负责筹建人造卫星、运载火箭以及卫星探测仪器和空间物理的设计、研究。为了动员全国科技力量,在学术上作好准备,自19616月至1962年底,在钱学森、赵九章倡导下,中国科学院数理化学部与技术科学部组织数、理、化、天、地、生及, 声、光、电、半导体、遥感、自动化、医学等多种学科,多种高新技术领域的高层专家持续进行了十二次星际航行座谈会。钱学森在第一次会上作今天苏联及美国星际航行火箭动力及其展望的报告。之后,中国科学院成立了星际航行委员会,196518,钱学森正式向国家提出报告,说:现在我国弹道式导弹已有一定基础,现有型号进一步发展,即能发射100公斤左右重量的仪器卫星。必须及早开展有关研究。在研制过程中,钱学森亲临实验场,指导关键技术问题,1970424,在周总理的直接关怀下,钱学森与李福译等人在酒泉卫星发射场指挥,发射了重量为173公斤的我国第一颗人造卫星,响彻世界的东方红乐曲宣告了新中国迎来了航天时代的黎明。当年的五一节,毛主席和周总理接见了钱学森。
钱学森长期担任我国火箭、导弹、航天计划的技术领导人。自1965215任第七机械工业部副部长,1968年兼任中国空间研究院第一任院长,1970612任国防科学技术委员会副主任,1982年任国防科学技术工业委员会科学技术委员会副主任(19877月任高级顾问)。
        1979
年钱学森获加州理工学院杰出校友奖The Distinguished Alumni Award)。1985年钱学森因对我国战略导弹技术的贡献,与屠守锷等人获全国科技进步特等奖。1989629,国际技术与技术交流大会授予钱学森威拉德W. F. 小罗克韦尔(Rockwell, Jr.)奖章和世界级科学与工程名人国际理工研究所名誉成员的称号,表彰他对火箭导弹技术、航天技术和系统工程理论做出的重大开拓性贡献。19911016,钱学森被国务院、中央军委授予国家杰出贡献科学家荣誉称号和全军一级英雄模范奖章。19999月中共中央国务院授予他两弹一星功勋奖章
        2007
年,美国《航空和空间技术周刊》评选钱学森为年度人物5。该刊说:“2007年航空航天领域的最重大变化莫过于中国加入太空大国的顶尖行列。美国《华盛顿时报》说:“2003年,中国成为第三个将人送入太空的国家,2007年初,北京试射了一枚反卫星导弹。《航空和空间技术周刊》认为,此举显示中国掌握了先进的探测、跟踪和轨道精确控制技术,而此前,只有美国和俄罗斯具备这些能力。’10月(指2007年),中国又发射了一颗探月卫星。该刊在宣扬冷战的同时,也不得不尊钱学森为中国航空工业之父

 

开创性的科学贡献      

         钱学森在国内共出版专著7部,论文300余篇。200012月出版的《钱学森手稿》一书见证了他早期的科学工作,以及他创造性的成就和所涉及的广泛领域。
应用力学
       
在空气动力学方向,钱学森开拓性的工作集中表现在三方面:
        1
1938年,钱学森与冯卡门合作进行可压缩流动边界层研究,给出了马赫数计算公式,这一问题与垂直起飞的火箭关系重大。
        2
1939年发表关于可压缩流体二维亚声速流动;1941年冯卡门发表关于空气动力学中压缩效应的研究成果,为高速飞行物机翼上的压缩作用提出了一个更普遍的修正,即著名的卡门-钱学森方法。
        3
1946年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,提出要关注上临界马赫数。这一重大发现为解决声障提出了理论依据。
       
在固体力学方面。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提出系列的研究成果。为解决高速飞行器的失稳问题(热障)提供了分析方法和理论依据。

喷气推进与航天技术
        1
1936年钱学森参加马林纳领导的火箭研究小组,共同研究设计了古根汉姆实验室;研究火箭发动机的热力问题,探究火箭和远程火箭问题等。并参与美国早期用液体推进剂火箭试验,如女兵下士探空火箭和后来的下士导弹研制。
        2.
40年代至60年代初期,为火箭与航天领域提出了若干重要概念,如提出并实现了火箭助推起飞装置(JATO),使飞机跑道距离大大缩短;1949年,提出火箭旅客飞机和核火箭的设想;1953年研究了星际飞行理论的可能性;1962年出版《星期航行概论》,提出用装有喷气发动机的大飞机作为第一级运载工具,用装有火箭发动机的飞机作为第二级运载工具的天地往返运输系统的概念。

工程控制论

        《工程控制论》一书1954年在美国以英文出版;后又出俄、德、中文版。1980年再出中文修订版。书中所阐明的基本理论和观点,一方面奠定了工程控制论的基础;另一方面指出了进一步研究的方向,对自动化科学技术理论的进展起了重要作用。它从深度和广度上推动了电子计算机、核能技术、航天技术和光子技术革命的发展。

物理力学
        1946
年钱学森已开始对高速高温条件下,稀薄气体的物理、化学性质与力学特性结合起来研究。1953年正式提出物理力学概念,在加州理工大学授课。1961年《物理力学讲义》正式出版。他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。并设想将物理力学扩展到原子分子设计。

 系统工程
       
钱学森以他在总体、动力、制导、气动力、结构、计算机、质量控制等领域的丰富知识,为组织领导我国火箭、导弹和航天器这样一个多学科、大规模的相互联系、交叉互动的复杂作战系统,发展了航天系统工程,包括科学的技术管理、建模仿真、高效率的信息系统等。
       
他发表的《组织管理的技术——系统工程》对运筹学、系统工程和系统分析科学在中国的应用与繁荣起到了重要作用。他与王寿云等合写的《军事系统工程》开展了中国人民解放军计算机和作战模拟技术的普及与发展。
       
钱学森对系统科学最重要的贡献是他发展了系统学和开放的复杂巨系统的方法论。198211月《论系统工程》出版,198810月出增订版。
       
钱学森永远站在科学的前沿,博学广识,在思维科学、人体科学、科学技术体系与马克思主义哲学等多方面都有精湛的研究。
       
重视发展技术科学是钱学森的重要学术思想,也是他建设强大祖国的终身奋斗目标。他认为早期的自然科学与工程技术是沿着各自的道路分别发展的,曾被人们认为是两种不同的行业。20世纪上半叶是科学和工程走向密切结合的时代,从而形成了技术科学这样一个相对独立的科学。它是一个以自然科学成果为指导,以解决工程技术问题为目的的科学领域。可以将应用力学为例,当飞行设计在空气动力学理论的指导下,突破了声障热障,实现了高速飞行,发展了火箭技术,开创了航天事业的时候,人类文明的一个新时代诞生了。钱学森亲身实践了这一火热的历程,深切体会到技术科学是富国强兵的关键。
       
钱学森认为技术科学首先是服务于工程技术的,它为工程技术提供新原理、新概念、新目标、新途径、新方法、新技术等系统的理论基础与基础技术。它可以促进和带动新产业和高技术的建立和发展。为此,技术科学工作者必须一方面充分掌握自然科学的最新成果,同时还要深刻了解工程中存在的基本问题。他认为:技术科学又不同于工程技术,因为它的中心目的是研究和解决某类工程技术中带有普遍性的问题,而主要不是一个具体的工程技术问题。他指出,数学和计算数学作为一种工具占有十分重要的地位。
       
总之,大力发展技术科学是钱学森的一个基本主张。理解了这一点,就能较好地解释为什么他的研究领域有这样大的变化,为什么他努力从具体问题的研究提高到新学科的建立。他的目的是要为带动工程技术的发展,提供超前性的技术科学理论基础。20世纪后半叶科学技术的发展表明,他所提出的主张和倡导的技术科学分支具有很强的预见性。

 

中国知识分子的楷模

 

        钱学森天资聪慧,受到严格的家庭教育和学校教育,勤奋好学,勇于开拓。在20世纪30年代,他所从事的火箭事业还是一个鲜为人知、神秘的事业,远未被纳入传统科研的范畴。选择它作为严肃的研究对象是冒着很大风险的。钱学森能取得如此杰出的成就,没有持之以恒的坚强动力,是作不到的。这一动力来源于钱学森全心全意献身于科学,推动工程与技术发展的使命感和为中华民族争光争气的民族责任感和民族自豪感。他在美国长达20年的科学生涯中,无论获得了多么高的荣誉和多么难得的机遇,他念念不忘的是回国报效祖国。他没有在国外存一分钱,为自己不留一分后路。他说:我作为一名中国的科技工作者,活着的目的就是为人民服务,如果人民最后对我们一生所做的工作表示满意的话,那才是最高的奖赏。
       
钱学森把作为一个科学家严肃、严密的科学作风和高瞻远瞩的战略眼光和胆识很好地结合起来。在作薄壁圆柱壳失稳问题时,他认真踏实地操作,观察和分析实验结果,反复计算,经历了多次失败后才取得正确的结论。他最后发表的论文虽然只有10页,而其手稿仅现搜集到的就有800多页!他善于在复杂的现象中努力抓住最本质的东西,并在此基础上建立数学模型。他不满足于仅仅解决一个个具体问题,哪怕这些问题有多么重要。他总是在研究了这些问题之后,随即提出前瞻性极强、带有方向性的问题,并立即进行更系统的研究,为未来工程技术的发展指出新的方向。他源自流体力学的理论与方法,全面观察二战后迅速发展的控制与制导工程技术实践,提炼出指导设计的普遍性概念、原理、理论和方法,从而创建出一门新的《工程控制论》是又一实例。
       
钱学森领导科学活动的特点就是倡导学术民主。他传承了哥廷根学派的优良学风,特别重视学术交流和自由讨论。他身体力行,讨论中与大家一律平等,实事求是,错了就改。他组织的各种各类讨论班经久不衰。如19601963年他在力学所组织的每周六学术汇报讨论;1986年组织的系统学讨论班等,通过这些活动,许多新方法、新概念、新体系、新学科由此萌生,无数的青年人由此成长起来。他特别重视学会的工作,认为学会是打破部门界限,推进学科发展,活跃学术思想,促进科学与工程技术紧密结合,培养青年的重要平台。在他的亲自扶植下,像力学学会、航空学会、气动学会、自动化学会、航天学会等等都及时建立并茁壮成长,为繁荣科学做出了贡献6
    钱学森一贯重视科学普及工作,他常说:一个有责任感的科技工作者应当把科普视为自己事业的一部分。钱学森以极大的责任感和积极性促进科技界的新陈代谢,爱护和提拔青年优秀人才。直至他进入耋耆之年,行动不便之时,仍然始终坚持以清秀、端正的小楷亲自书信,尽一切可能为大家提供帮助。
       
钱学森1959年加入中国共产党,是党的第九、第十、第十一、第十二届全国代表大会代表和中央委员会候补委员。19864月~19893月,钱学森任中国人民政治协商会议第六、七、八届全国委员会副主席。19866月~19915月任第三届中国科学技, 术协会主, 席,现为名誉主席。

 

                                                                                                                                                  (石光漪)

 

    1)  全文发表于《科学通报》第4
    2)  195729《光明日报》(摘要)
    3)
《力学与生产建设》,中国力学学会第二届理事会扩大会议论文汇编,19825月,北京大学出版社,P.45
    4)
《力学与生产建设》,中国力学学会第二届理事会扩大会议论文汇编,19825月,北京大学出版社,P.1

    5 美国《华盛顿时报》网站2008120报道,题为中国年度人物

    6)   现代力学,在1978年全国力学规划会上的发言,钱学森,《力学与实践》创刊号,1979年卷1,第1期,P. 9

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