摘要钱学森究竟有牛？他给中国带来的这几项科技，美国至今都没有掌握 2009年10月31日，中国最伟大的科学家之一，两弹一星元勋钱学森去世，然而他留下的这些遗产却在他去世之后依然护...

钱学森究竟有牛？他给中国带来的这几项科技，美国至今都没有掌握

2009年10月31日，中国最伟大的科学家之一，两弹一星元勋钱学森去世，然而他留下的这些遗产却在他去世之后依然护佑着伟大中国，在复兴路上奋力前行。

提出发展激光陀螺，让中国武器拥有火眼金睛

激光陀螺，学名“环形激光器”。实际上是一种无质量的光学陀螺仪，利用环形激光器在惯性空间转动时正反两束光随转动而产生频率差的效应，测定敏感物体相对于惯性空间的角速度或转角，进而测定物体方向等。

激光陀螺用于为各类战机和精确打击武器提供导航和制导所需要的实时航向、速度、高度、姿态等空间位置信息。使战机能可靠飞行和灵活进行高速战术机动，并使精确打击武器的射程和命中精度得到很大提升。同时，它还为机动发射的弹道导弹、巡航导弹寻北提供方位基准，使它们能实现快速定向定位，准确地命中目标。

可以说，激光陀螺广泛用于如今的战斗机、潜艇、导弹、人造卫星、火箭等高精尖装备之上。没有激光陀螺，任何高精尖武器都是一堆废铁。

1963年，美国斯佩里公司研制出世界上第一台环形激光陀螺试验装置，该装置的正方形光路边长为1m，可测量旋转速率。第一台激光陀螺诞生之后，钱学森就意识到了其重要性。

1971年，在钱老的倡议下，国防科技大学成立了激光研究实验室，钱学森相中了高伯龙，认为他能够完成这项艰巨的任务。

1975年，在钱学森教授建议下，已经47岁的高伯龙离开钟爱的理论物理行当调任到国防科技大学激光研究室工作。

受客观条件限制，激光研究室对激光陀螺知之不多，钱学森将仅写有激光陀螺简单原理的两张小纸条交给了课题组，这两页纸上都是英语，只有一个光路图，这两张纸条也被称为钱学森密码。他们成为了当年研究的所有基础。

而高伯龙院士也没有辜负钱学森的期望，花费整整43年，终于在2014年构建了具有独立知识产权的高水平激光陀螺全闭环研发体系，研发与应用水平达到了国际先进、国内领先水平。

团队研制的两大系列、九种型号的激光陀螺成为应用在陆、海、空先进武器装备的关键部件，为推进我国武器装备发展和提升部队战斗力发挥了重要作用。

与师弟郭永怀提出发展风洞

钱学森与其师弟，也是两弹一星元勋郭永怀先生，都是空气动力学领域的专家，钱学森曾和其老师卡门一起最早提出高超声速流的概念，为飞机在早期克服热障、声障，提供了理论依据，为空气动力学的发展奠定了重要的理论基础。高亚声速飞机设计中采用的公式是以卡门和钱学森名字命名的卡门-钱学森公式。

钱学森夫妇和郭永怀夫妇

在回国之后，钱学森和郭永怀都意识到高超音速武器在未来的重要性，钱学森和郭永怀这对著名的搭档极力倡导在国内开展高速、超高速空气动力学、电磁流体力学和爆炸力学等新兴学科的研究。为了将这些领域的研究铺开，他在北京组织了高超声速讨论班，研究探讨了许多前沿领域的重大课题，对我国高速飞行器的研究有着重要的指导意义。

要想发展高超音速武器，那就必须要建风洞，风洞指的是风洞实验室,是以人工的方式产生并且控制气流,用来模拟飞行器或实体周围气体的流动情况，并可量度气流对实体的作用效果以及观察物理现象的一种管道状实验设备。

风洞实验是飞行器研制工作中的一个不可缺少的组成部分。所有飞机、导弹、飞船等航空航天飞行器必须经过风洞实验。风洞中的气流需要有不同的流速和不同的密度，甚至不同的温度，才能模拟各种飞行器的真实飞行状态。

根据著名科学家钱学森、郭永怀的构想，我国于1965年在四川组建了高速空气动力研究机构，1968年，郭永怀在此基础上又领导组建了中国空气动力研究与发展中心，下设计算空气动力学研究所、低速空气动力学研究所、高速空气动力学研究所、超高速空气动力学研究所、设备设计与测试技术研究所五大中心研究所。40多年来，中国空气动力研究与发展中心建造了数十座高质量的风洞，其规模堪称亚洲之最。

而郭永怀先生更是让其学生俞鸿儒先生发展激波管技术，研制激波风洞，在郭永怀牺牲之后，俞鸿儒决心要完成老师遗愿，在经过了长达50年的努力之后，俞鸿儒和自己的接班人姜宗林成功打造了全球可复现飞行条件的高超声速风洞——JF12高超声速复现风洞。

JF12高超声速复现风洞采用了俞鸿儒全球独创的反向爆轰驱动技术。目前全世界激波管强驱动方式共有三种：重活塞驱动、加热轻气体驱动以及俞鸿儒的爆轰驱动。

JF12高超声速复现风洞可复现25—40公里高空、5到9倍声速的高超声速飞行条件，JF12复现风洞有效实验时间达到130ms，是美国的4倍。复现风洞理论和技术解决了困扰高超声速地面试验六十年的世界难题，实现了风洞试验状态从流动“模拟”到“复现”的跨越，JF12激波风洞的诞生也让高超音速武器的研制成为了可能。

可以说，没有高超声速复现风洞，高超音速武器的研制只能说做梦！另外，央视曾经报道过，很多款新型高超音速飞行器模型都在JF12风洞“吹过风”，我们可以想象一下里面会有什么武器！

中国能够拥有这全世界独一无二，连美国都没有掌握的JF12高超声速复现风洞，离不开俞鸿儒先生半个世纪的努力，更离不开钱学森和郭永怀先生奠定的基础。

组建中国第一个火箭、导弹研究机构

1956年，钱学森参与筹备组建中国导弹航空科学研究领导机构航空工业委员会，受命负责组建中国第一个火箭、导弹研究机构——国防部第五研究院，并兼任院长。

1956年元旦下午三点，钱学森在北京给解放军高级将领讲课时在黑板上写下了“火箭军”三个字。

按照钱学森给出的定义，“火箭军”就是导弹部队，是一支不同于现有陆、海、空三军的新型部队，是一支能够远距离、高准确度命中目标的部队，是现代化战争中极其重要的后起之秀。

所以钱学森一生大力研发导弹，1960年，钱学森协助聂荣臻成功组织了中国第一枚近程地地导弹发射试验。后来又参与了中国第一枚改进后的中近程地地导弹飞行试验。领导了中国洲际导弹第一次全程飞行、潜艇水下发射导弹和地球静止轨道试验通信卫星发射任务。

可以说，钱学森对于我国制定导弹决策和火箭导弹技术攻关贡献了巨大力量，为火箭军达到核常兼备、全域慑战的战略要求奠定了坚实的基础。

提出核火箭构想，未来航天领域的革命技术

人类如果想要实现走出太阳系的梦想，或者实现在太阳系内旅行，即使使用目前性能最好氢氧推进系统，喷气速度也只能达到43000～44000千米/秒。依靠这样的速度到达最近的恒星也要几万年，那么人类想要走出太阳系，就只能成为一个梦。

所以如果要提高速度，那么动力系统就要革新，科学家认为应该要靠核动力。核动力火箭就是用核能代替传统化学能燃料作为动力的火箭，核动力火箭无论是在动力上还是续航力上都有传统火箭无可比拟的优势。

目前化学燃料的火箭推力太小并且持续力太低，每次发射必须寻找合适的发射窗口，以便利用行星的引力来加速，使飞船能真正飞往宇宙深处。而安装了核动力的飞船和探测器，由于推力强大，不必利用行星引力，更不必担心航线的限制。核动力飞船是未来航天业的必然趋势。

如果在宇航推进系统中要利用核动力，共有3种方式可供选择：1、利用小当量核弹爆炸；2、直接利用来自反应堆的高能粒子；3、利用核反应堆的热能。

早在20世纪50年代末，美国核科学家泰勒提出了类似的“猎户座”计划，每颗原子弹的爆炸当量为2000吨TNT（在大气层外），爆炸50颗后飞船的最大速度可达70千米/秒。

1944年1月，美国洛斯阿拉莫斯国家科学实验室 (LASLEA)的科学家斯坦尼斯·乌拉姆（波兰裔美籍数学家，“曼哈顿工程”的参与者）与弗雷德里克·J·霍夫曼开始对利用核能进行宇宙航行的可行性问题进行探讨。

而早在1949年，还在美国的钱学森就提出了关于关于热能核动力火箭的一个详细方案；在1953年研究了跨星际飞行理论的可能性。

2013年，中国航天科技集团公司五院502所和总体部合作提出了适用于载人火星飞船的、短期内实现地火往返飞行的空间大功率核电推进系统方案。

可以说，这项关于未来航天领域的革命技术将决定未来太空争霸赛的胜利走向，钱学森关于核动力火箭的方案究竟会不会助力中国在星际旅行中拔得头筹，让我们拭目以待。

钱学森弹道，天下武功，唯快不破

1943年还在美国加州理工大学古根海姆航空实验室的钱学森跟他的两个同学一起，在起草的一份火箭喷气推进实验计划中构建了一种设想。基本原理就是让弹头在“临近空间”（距地面20—100km）进行增程滑翔，然后再进入稠密大气。为什么弹头会在这个高度滑翔而不是“一头栽下来”呢？因为在“临近空间”存在着较为稀薄的大气，当高速物体由真空进入密度介质时，会产生反压，所以，“钱学森弹道”又被称为“助推滑翔弹道”。

钱学森弹道的精髓在于是利用火箭为动力把飞行器发射入高空，突破大气层，然后飞行器从太空再度返回大气层，当角度合适的时候，飞行器会如同瓦片在水面上打水漂一样被弹起，然后再落下，通过这样一系列的弹起——落下的运动轨迹，飞行器就能够以高速抵达目标。这也被称为助推-滑翔式弹道，即半弹道式再入航天器或升力体式航天器的再入弹道的基本设计思想。

，在钱学森弹道提出了几十年的时间里，很多国家都想百分百地消化这份钱学森留下来的遗产，美俄等强国纷纷推出新概念飞航导弹方案，很多都基于钱学森弹道。

钱学森弹道在高超音速武器里面发挥了什么样的作用呢？

通常，一个物体抛起来再落下，轨迹是个抛物线，大多数导弹的路径也是这样，但钱学森弹道利用了高层大气的“弹性”，获得了一种打水漂似地路径。东风17发射后会以很高的角度快速冲出大气层，在重新返回大气层时会以很低的角度斜擦大气层的“顶面”。就像贴着水面擦过的光滑石子被水面弹起来，导弹强烈挤压下方的大气，也一样会被大气弹起来，并且在这个过程中保持极高的速度。

那么这样做有什么用呢？利用高层稀薄大气的空气滑翔下来，会让轨道变得非常复杂，难以预判，这也是它最为恐怖的地方，变化莫测的弹道轨迹让现役反导系统束手无策。

再加上它的末端速度最快可以达到20马赫，就算是一个铁块，如此高的速度，硬砸都能把航母砸沉，而且航母还没有办法进行拦截，因为太快了，中间还会变轨，除非美国的反导系统会读心术，知道它在想什么！

中国采用了钱学森弹道的DF-17是全球首款承波体高超音速武器，在西太平洋内将所向披靡。

创立系统工程中国学派

系统工程是为了最好地实现系统的目的，对系统的组成要素、组织结构、信息流、控制机构等进行分析研究的科学方法。它运用各种组织管理技术，使系统的整体与局部之间的关系协调和相互配合，实现总体的最优运行。

60年代，美国的阿波罗登月计划成功地运用了系统工程的科学方法，按预定目标第一次把人送到了月球。以此为转机，系统工程受到了世界各国的高度重视，获得迅速发展，被广泛应用到自然科学和社会科学的各个领域，开创了系统工程发展的新时期。

1978年9月27日钱学森发表理论文章《组织管理的技术：系统工程》问世，标志着“系统工程中国学派”的诞生。

这篇文章首次在实践与理论层面对系统工程进行清晰梳理。自此而始，系统工程的应用突破航天领域。明确提出了系统工程是组织管理系统的技术是对所有系统都适用的技术和方法，以此文发表为标志，钱学森将系统工程科学扩展到了社会系统，中国的系统工程随后被推广到经济、社会、人口、军事、行政、法制、科学、教育、人才、情报和未来研究等社会科学领域，并且得到越来越广泛的运用，充分显示了它无限广阔的发展前景。。