他是科學奇才,他將錢學森從監獄保釋,嫦娥著陸地以他名字命名

歷史     2021年09月30日

2019年1月3號,來自中國的嫦娥4號探測器在月球背面的馮·卡門撞擊坑著陸了,這是人類歷史上第1次跟月球背面進行最親密的接觸。

這個特殊的著陸地為什麼叫做「馮·卡門」撞擊坑呢?中國人的第1次,也是世界的第1次,來自地球的探測器在月球背面著陸,為什麼要選擇這個地點呢?

這是為了紀念一位航空航天時代的科學奇才,他的名字叫馮·卡門,他一生最得意的三個學生都是中國人。

他是科學奇才,他將錢學森從監獄保釋,嫦娥著陸地以他名字命名

月球背面的馮·卡門撞擊坑

最喜歡的學生是錢學森

1936年的一天,在美國加州理工學院任教的馮·卡門,接待了一位中國來的學生。根據馮·卡門回憶:「這個個子不高、儀表嚴肅的年輕人,異常準確地回答了我所有的問題,給我留下了深刻印象,我建議他來加州理工學院繼續深造。」

這個中國學生,就是錢學森。

他是科學奇才,他將錢學森從監獄保釋,嫦娥著陸地以他名字命名

馮卡門與錢學森

以後,馮·卡門也成為了錢學森最信任和最尊重的人,他平時稱馮·卡門為「尊敬的老師」。而錢學森也是馮·卡門最喜歡的學生之一,後來在他的回憶錄裡面,唯一一個用單獨章節來記錄的學生,就是錢學森。

初到加州理工不久,錢學森就和幾個志同道合的小夥伴,搞起了火箭研究,因為頻繁的試驗助推燃料,實驗室發生了多次爆炸,全校師生稱他們為「自殺俱樂部」,要把他們趕出校園。

馮·卡門不得不讓他們搬到了加州理工學院7公里外的一個山谷里,而這個地方,成為了美國火箭的搖籃,也就是現在所稱的飛彈的研究就是從這裡起步的。

在馮·卡門的支持下,錢學森等人終於在1941年8月取得了火箭試飛的成功,而且很快就被美軍運用到了二戰的戰場上!

錢學森成為老師的驕傲

噴氣推進實驗室剛成立時,馮·卡門是第一任主任,錢學森是研究分析組組長,馮·卡門的另一些學生、我國著名的科學家錢偉長、郭永懷等,年輕時都曾在這裡工作過。

1939年,馮·卡門為錢學森確定了兩個博士生論文的研究課題,從而建立嶄新的「亞音速」空氣動力學和「超音速」空氣動力學,其中一個命題就是著名的「卡門錢學森公式」。

他是科學奇才,他將錢學森從監獄保釋,嫦娥著陸地以他名字命名

這到底是幹什麼用的?

簡單地說就是研究飛機在亞音速飛行的時候,就是在接近340米每秒音速的時候,飛機的機翼,就這個飛機翅膀表面壓力分布情況,你搞清楚這個情況之後,就知道了這個空氣對這個飛機的升力到底有多大,卡門提出了這個公式,錢學森把它算了出來,而且還得到了實驗的驗證。

1943年,美國軍方在慎重考慮之後,委託錢學森參與了火箭發動機推動飛彈這一重大軍事項目,美國軍方稱讚錢學森做出了無法估價的貢獻,不到34歲的錢學森被授予了上校軍銜,一年收入高達20萬美元以上。

他將錢學森從監獄保釋

1949年,新中國成立了,身在美國的錢學森夫婦和許多中國留學生欣喜若狂,他們有一個強烈的念頭,我要回國,我要回去建設新中國。

美國軍方得知錢學森的想法之後大為震驚,管理他的海軍次長金布爾說,錢學森無論在哪裡都抵得上5個師,我寧可槍斃他,也不能讓他離開美國。

1950年9月,錢學森毫無徵兆地被美國非法逮捕,這個時候他的恩師馮·卡門召集加州理工大學的師生提出抗議,籌集了15,000美元的保釋金,將錢學森保釋了出來。

在被軟禁了5年之後,在周恩來等黨和國家的領導人親切關懷,反覆談判之下,1955年,錢學森終於踏上了回歸祖國的輪船。

他是科學奇才,他將錢學森從監獄保釋,嫦娥著陸地以他名字命名

熱烈歡迎錢學森(左一)回國

告別的時刻,恩師馮·卡門翻看了錢學森的新著《工程控制論》,深情地說:「你現在在學術上已經超過我了,我為你感到驕傲。」他送給錢學森自己的近照,並簽名留念:不久後再見!

然而,這對師生,從此再也沒有見過面。

馮·卡門被譽為科學奇才

馮·卡門之所以被稱為航空航天的科學奇才,是科學奇才,而不是科學家!那是因為現在全世界航空和航天學上有很多光輝的理論、概念都是以他的名字命名。還有很多航空史上令人矚目的里程碑,如齊柏林飛艇、風洞、滑翔機和火箭等等,差不多20世紀的一切實際飛行和模擬飛行的成功都與他有密切的關係。

下面著重講一下他最著名的域成就——「卡門渦街」。

他是科學奇才,他將錢學森從監獄保釋,嫦娥著陸地以他名字命名

「卡門渦街」

這其實是自然界當中很常見的一種現象,比如水流過橋墩,風吹過高樓、電視塔、煙囪、電線等都會形成卡門渦街。

這其實是自然界當中很常見的一種現象,比如水流過橋墩,風吹過高樓、煙囪、電線等都會形成卡門渦街。

簡單地說,橋墩擋住了水流,水就會從兩邊流過去,一開始的時候還是直線的,可是流著流著呢,他就開始旋轉,方向是相反的旋渦,而且是有規律的兩列,跟藝術品一樣美,在運動的過程當中,還會相互地干擾,圖案會越來越漂亮。

他是科學奇才,他將錢學森從監獄保釋,嫦娥著陸地以他名字命名

對於普通人而言會覺得這有什麼稀奇的,這就是一種自然現象啊,幹嘛還取這麼複雜的一個名字呢?

一般情況下沒問題,但如果這個波紋跟物體的頻率接近的話,就會引起共振,甚至會損壞物體,比如說損壞大橋的橋墩啊,還有咱們修建的那些高樓,包括電視塔,都有可能會被風的卡門渦街損壞。

這個時候就需要科學家從這種自然現象當中啊,提煉出數學模型,然後運用到生產和生活當中。

馮·卡門的三個中國學生

他最得意的三個中國學生當中,錢學森被譽為中國航天之父,飛彈之父,曾獲得兩彈一星功勳獎章。

而第二位是錢偉長,一生為中國力學事業發展做出重要貢獻,被稱為中國近代力學之父。

他是科學奇才,他將錢學森從監獄保釋,嫦娥著陸地以他名字命名

錢偉長

而另外一位同樣是中國近代力學奠基人,同樣被追授兩彈一星功勳獎章,他為什麼是追授呢?

1941年,郭永懷來到了馮·卡門的門下,主動要求研究空氣動力學最前沿的問題,跨聲速氣體動力學的研究。卡門教授非常欽佩他的膽識和氣魄,郭永懷最終也取得了重大成果。

在錢學森回國之後的第2年,1956年,郭永懷又回到了祖國的懷抱。

1964年我國的第1顆原子彈爆炸,1967年我國的第1顆氫彈爆炸成功,1968年12月,郭永懷帶著第2代飛彈核武器的一份絕密資料,從青海返回北京,飛機墜毀,人們趕到事故現場,發現他與警衛員的遺體緊緊地抱在一起,花了很大力氣才把他們分開,而裝有絕密文件的公文夾就夾在他們倆人中間。

郭永懷犧牲22天之後,我國首顆熱核飛彈成功試爆!

他是科學奇才,他將錢學森從監獄保釋,嫦娥著陸地以他名字命名

郭永懷(左)與鄭哲敏(右)

馮·卡門這一生最得意的三個中國學生,衝破重重阻礙回到祖國,用畢生所學擎起了新中國的脊樑!

1963年,82歲的馮·卡門因病去世,他的學生遍布世界,不分國籍,被稱為"卡門科班",正所謂桃李滿天下,春風潤五洲!