(06)二十一世纪之光-第6部分
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轰鸣声，“飞行者号”慢慢离开了地面。
l米，2米，……莱特兄弟俩的心都快蹦出嗓子了。在12秒钟内，他们
呕心沥血研制而成的这架飞机，跌跌撞撞，像一个喝醉了酒的醉汉似地，在
空中大约飞行了35米的距离，飞机飞离地面1米多。
试飞终于成功了，兄弟俩激动得热烈拥抱，连呼万岁，这次成功，终于
实现了人类几千年来依靠机器动力飞上天空的梦想。
莱特兄弟的飞机，起先没有被美国政府重视。有一次，应法国政府的邀
请，莱特兄弟携带飞机去法国进行飞行表演，创造了连续飞行2小时20分
23秒的新记录。
这次表演成功，在法国引起了很大的轰动，法国人奔走相告，这真是“墙
内开花墙外香”，它促使法国加紧研制真正意义上的飞机，法国也因此一跃
而成为世界飞机制造的中心。
莱特兄弟飞机飞行的成功，使定翼飞机得到了迅速的发展，在各类飞行
器中始终处于领先地位。
第一次世界大战期间，应空中作战、侦察和运输的需要，世界上许多国
家都争先恐后地研制飞机，战争期间各国共生产出各种各样的飞机近20万
架。
1911年，硬铝研制成功了。由于铝合金质地轻、强度大，人们很快就它
作为制造飞机的原材料。1915年，出现了铝合金的单翼机。
飞机原来是木制结构，后来逐渐过渡到全金属结构。飞机的发动机和操
纵系统也作了许多的改进。这样，飞机飞行的速度就越来越高，到1939年，
达到了时速755。138公里，比莱特兄弟的飞机提高了几十倍。
1941年，英国人制成了涡轮喷气式飞机。
1959年，美国人制造成功波音707—321型喷气式客机，全部航程达5000
公里。
如今，人类的航空事业已得到高速度的发展，但是，人们永远不会忘记
莱特兄弟为人类实现飞天梦想所作出的巨大的贡献，他们的“飞行者号”将
永载史册。
第一枚“国家科学勋章”
公元1963年2月18日上午，美国白宫玫瑰园里宾客云集，热闹异常。
由美国总统肯尼迪颁发的美国第一枚“国家科学勋章”的颁发仪式即将在这
里举行。
有幸获得这枚勋章的就是现代航空大师西奥多·冯·卡门。
八十高龄的冯·卡门显得有点疲惫，由于患有严重的关节炎，所以下台
阶时差点摔倒了，肯尼迪总统忙上前去搀住他。
冯·卡门微微一笑，轻轻地摆脱了肯尼迪伸过来的手，意味深长地说：
“总统阁下，下坡而行的人不需要搀助，只有那些举足登高的人，才渴
望得到一臂之力。”
当肯尼迪总统把金光灿灿的“国家科学勋章”挂上老人的脖子时，人们
爆发出了长时间的热烈的掌声。
白宫授勋仪式结束后，冯·卡门便乘飞机前往巴黎疗养。不久，老人因
突发心肌梗塞在82岁生日前五天，心脏停止了跳动。
冯·卡门这位现代航空大师，虽然永远地离开了我们，但是，我们从空
中乃至宇宙空间越来越多飞行着的飞行器上，却无时不看到冯·卡门为现代
航空学所建树的闪光的业绩。
现代航空大师
西奥多·冯·卡门于1881年5月11日出生于匈牙利。父亲莫里斯·卡
门是布达佩斯大学的教育学教授，为匈牙利的教育事业作出了不朽的贡献，
因此，受到皇帝的爵封，为他增添了封姓“冯”。
父亲把自己长期实践所形成的一套教育理论，应用到对儿子的教育中。
当儿子还在母腹中的时候，就给他讲故事、听音乐，实行胎教。后来，又对
儿子进行了一系列的超前教育。
良好的教育，极大地开发了小卡门的智力，六岁的时候，他就能够进行
五位与六位数字乘法的心算，他还完全掌握了百分比的运算。
小卡门的数学天赋使父亲惊叹不已，同时，为了对孩子进行全面教育，
父亲又让他多接触一些人文科学方面的知识，以陶冶他的情操，升华他的灵
魂。
冯·卡门9岁的时候，就进入了当时匈牙利的国家级重点中学——明达
中学，这里人才辈出，群星灿烂。
冯·卡门的父亲又开始有意识地对他进行挫折教育，带领他到艰苦的环
境中去生活一段时间，在物质上，也不是有求必应，故意给他制造一些挫折，
以磨 他的意志，培养他具有百折不挠，屡挫屡奋的性格特征。
而这种性格，使冯·卡门在今后的追求和探索中，能够一而再、再而三
地跌倒了又爬起来，终于成为一代科学巨匠。
冯·卡门在17岁的那一年，以优异的学习成绩从中学毕业，进入了约瑟
夫皇家工艺大学，在这里他如鱼得水，如饥似渴地吮吸着知识的琼浆玉液。
有一天，冯·卡门在工厂见习的时候，忽然发现一种引擎，在高速运转
到一定的速度时，便不要命地颤动起来，并发出刺耳的噪音。
冯·卡门便静下心来，认真地对这一现象进行了观察和研究，终于找到
了原因。原来是阀门的开关与引擎的转速之间产生了共振。
卡门便立即把这一现象提炼成一个数学表达公式，并根据这个公式推导
出解决的办法。卡门的这一工作，受到了他的老师的高度评价，这位老师把
他破格提拔为自己的助教。
25岁那一年，冯·卡门以自己刻苦的学习和辛勤的努力，争取到了匈牙
利科学院的奖学金，前往当时科学圣地——哥廷根。
哥廷根是当时无数学者都向往已久的神圣的殿堂，是当时世界理论科学
的研究中心，这里曾经培养了无数的学界名流，如数学大师希尔伯特、量于
论的奠基人普朗克等。
被誉为“空气动力学之父”的路德维希·普朗特也在这里执掌教鞭，冯·卡
门来到哥廷根后，就投师于他的门下。
普朗特不愧为大师级的教授，他主张从复杂的扑朔迷离的问题中，寻找
出最基本的物理过程，然后再运用简化了的数学方法加以分析，从而把理论
与设计结合起来。
在普朗特的精心指导下，卡门利用学校里良好的实验条件，对一系列机
械工程问题，特别是非弹性杆弯曲现象进行了系统的研究。
1908年，冯·卡门顺利通过了博士论文答辩，并获得了博士学位，然后，
他就赴巴黎学习考察。
一个星期天，冯·卡门和几个朋友一起，到巴黎郊外去秋游，正好遇上
了来自美国的莱特兄弟，正在进行飞机滑翔表演，尽管飞机的飞行距离不足
两公里，但这次飞行，给冯·卡门留下了终生难忘的印象，并促使他从此献
身于人类的航空航天事业。
那一天回去以后，冯·卡门激动得彻夜未眠，他为人类终于飞上了天空
而感到激动，同时，他又想自己应该如何为这一壮丽的事业添上绚丽的一笔。
第二大，他就收到了导师普朗特从哥廷根寄来的邀请函。当时，普朗特
正在筹建人类航空史上第一个风洞，并且正在设计“齐柏林号”飞艇。普朗
特盛情邀请冯·卡门回去做他的助手，冯·卡门觉得这是一个千载难逢的好
机会，便愉快地踏上了归途。
冯·卡门从此开始了他作为航空科学家的生涯，1911年到1912年间，
普朗特止在研究边界层分离现象。他让自己的一位弟子设计了一个小水槽，
用以观察流体流经圆柱体后产生的分离现象。
但是，在好几次的实验中，都出乎意料地发现水槽里的水流不断发生摆
动。普朗特起初没有觉得有什么不对劲，他只是认为水槽做得不够对称。
然而，无论怎么样调整实验装置，还是没有办法消除这种摆动的现象。
冯·卡门看到这种情况后，把它当作一回事来看待，他经过长期的观察
研究后，终于判明，流体在圆柱后面形成两排交叉的涡旋，而且这种涡旋是
稳定的。
冯·卡门把这种现象上升到了理论高度，并对此进行了数学分析，完成
了两篇出色的论文，这一发现成为流体力学中一次重大发现。
由于流体在经过障碍物的时候，在它后面留下两排交叉的涡旋，而这两
排交叉的涡旋又好像是大街两旁的两排街灯，于是，后世便把这一现象叫做
“卡门涡街”。
风吹高压输电线所发出的嗡嗡的声响，潜水艇潜望镜对水流产生的激烈
振动，飞行体受到空气阻力等自然现象，都是由于“卡门涡街”的结果。
冯·卡门后来应聘前往亚琛任教，这时他已经成为世界上流体力学方面
的理论权威。不久，在一位数学大师的极力举荐下，卡门来到亚琛工学院，
担任了空气动力研究所的所长，并主持召开了三次国际应用力学会议。
一次世界大战后，他曾经在匈牙利国家教育部任职。1912～1929年，卡
门担任了亚探航空学院院长。
冯·卡门把自己的一生都献给了科学事业，未曾婚娶，他的住房也就成
了科学家们聚会的地方。
这一时期，经过卡门和他的老师普朗特的精心研究，至今依旧困惑着人
类的“湍流”问题，终于获得了重大的进展。
他们第一次提出了“湍流”概念，把气体分子运动论的观点移用在这个
问题上，并初步阐明了它的理论基础。冯·卡门还在1926年召开的一次国际
性学术会议上，作了题为《湍流中的力学相似》的报告，获得了极大的成功。
卡门和普朗特的这一成果，直到今天，仍然是工程湍流计算中的重要依
据，成为流体力学的经典理论。
1926年，冯·卡门应美国加州理工学院的邀请，前往美国西海岸的海滨
城市帕萨迪纳，就任该院的航空研究生院实验室主任。
从1930年到1942年，卡门所领导的加州理工学院航空实验室，成为国
际流体力学研究中心。卡门在流体力学、湍流理论、超音速飞行、工程数学、
飞机结构等方面，都作出了卓越的贡献，为航空技术奠定了扎实的科学基础。
1936年，卡门和他的学生们一起，对火箭推进技术这一课题进行了深入
的研究。
为了研究用火箭来尽可能地提高和扩大飞机的性能，尤其是如何更有效
地缩短从地面或航空母舰上起飞的距离，卡门和他的学生马利纳一起研制出
飞机起飞助推火箭的样机。
1935年，卡门前往罗马，参加国际高声飞行会议，和全世界许多著名的
空气动力学家一道，探讨超音速飞行的可能性。
卡门很清楚地看到了超高速飞行的重大意义，以及对美国空军的重大意
义。回到美国以后，他便向美国政府建议，立即建造大型风洞，加快向高速
飞行迈进的步伐。当时的美国政府没有采纳卡门的这一建议。
与此同时，德国和意大利先后建立了高速大型风洞，并投入大量资金和
人力，全力发展涡轮喷气技术，并成功地制造出了喷气式飞机，这对美国空
军构成了重大的威胁。
在这种状况下，美国政府才勉强同意建造四万马力大风洞和美国最大的
工业风洞。后来的事实证明，卡门的这一建议对于美国空军的建设起了多么
大的作用。
不朽的功绩
1941年，卡门与当时中国年轻的力学家钱学森一起，解决了圆柱薄壳结
构在轴向压力作用下的大挠度失稳问题，从而成功地解释了从前理论计算与
实验结果的差异性。
从 1941～1944年间，冯·卡门在火箭技术领域取得了一系列辉煌的成
果，如固体和液体起飞助推火箭，火箭发动机飞机，自然点火液体推进剂等
等。
1944年6月，在第二次世界大战接近尾声的时候，冯·卡门参与制定了
美国今后20年至50年的空军发展计划，并领衔组织了一个由36位专家组成
的科学顾问团，这个顾问团其实完全是一个具有卓越才华和超凡胆识的智力
团，他们为保证美国空中优势，详细制定了有关的科技规划。
当二次大战快要结束的时候，美国政府又派冯·卡门来到还弥漫着战争
硝烟的德国，帮助美国军方尽快地把德国的先进军事科学技术成果和技术专
家接收过来。
卡门一行乘坐专机来到了隐藏在一片密林深处的德国空军秘密研究所，
审讯了近千名科技人员，分析了300多万份的秘密研究报告。
接着，卡门一行又去审讯了德国V—2火箭基地的共400名逃往慕尼黑的
科技人员。
德国法西斯的所有航空工程专家和技术人员，几乎完全被冯·卡门网罗
在一起，这笔比什么都宝贵得多的人才资源，成为美国的航空航天技术始终
领先于世界的一个非常重要的因素。
1945年12月，卡门经过一年时间的调查和准备，向美国政府提交了一
份报告。这份报告分析了科学组织对大型武器所起的决定性作用，还探讨了
超声速飞机和火箭的一些技术问题。该报告对美国政府的决策，产生了深刻
的影响。
1947年，美国成立了超音速无人驾驶飞机发展中心。
1948年，建立了阿诺德工程公司，同时，智力型机构“兰德公司”也宣
告成立。
1957年，美国政府宣布成立国家原子能委员会。
到了1957年，冯·卡门的许多计划和梦想都已经变成了 光辉的现实。
这时候，火箭、导弹已经大量生产，超音速飞机的速度也已超过 1200
公里/小时，并已横越大洋，人造卫星也即将飞向九天之外。
二次世界大战结束之后，冯·卡门把自己的全部心血都投入到发展国际
航空事业里去了。
1949年4月，卡门利用新成立的北约组织，设立了一个国际科学合作的
试验工作。
接着，又成立了发展国际航空研究的咨询小组，并且在比利时筹建了气
动力学训练中心，后来又被命名为“冯·卡门中心”。
50年代，卡门主持召开了两次国际航空会议，并创建了 国际宇航科学
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