航空航天时代的科学奇才20世纪最伟大的航天工程学家冯middo;卡门简介( 二 ) _美国

1930年，冯·卡门移居美国，指导古根海姆气动力实验室和加州理工大学第一个风洞的设计和建设。在任实验室主任期间，他还提出了附面层控制的理论，1935年又提出了未来的超声速阻力的原则。1938年，冯·卡门指导美国进行第一次超声速风洞试验，发明了喷气助推起飞，使美国成为第一个在飞机上使用火箭助推器的国家。
在他的指导下，加州理工大学一批航空工程师，包括他心爱的中国弟子钱伟长，钱学森，郭永怀开始搞喷气推进和液体燃料火箭，力学和应用数学，导致后来成立了喷气推进实验室。该实验室是美国政府第一个从事远程导弹、空间探索的研究单位，有很多重要的研究成果，其中包括在他指导下，钱伟长发表的世界上第一篇关于奇异摄动的理论，钱伟长也因此被国际上公认该领域的奠基人。
冯·卡门对人类实现超声速飞行的贡献是十分巨大的。1932年以后他发表了很多篇有关超声速飞行的论文和研究成果，首次用小扰动线化理论计算一个三元流场中细长体的超声速阻力，提出超声速流中的激波阻力概念和减小相对厚度可减少激波阻力的重要观点。
1939年，冯·卡门要求他的学生钱学森把两大命题作为他的博士论文的研究课题，从而建立崭新的“亚音速”空气动力学和“超音速”空气动力学。而其中一个命题就是著名的“卡门钱学森公式” 。这个公式是由冯·卡门提出命题，钱学森做出结果。原理是对亚声速气流中空气压缩性对翼型压强分布情况的计算，就是“一种计算高速飞行着的飞机机翼表面压力分布情况的科学公式。这个公式第一次发现了在可压缩的气流中，机翼在亚音速飞行时的压强和速度之间的定量关系。通俗地说来，就是当飞机的飞行速度接近每秒为340米的音速时，空气的可压缩性对机翼和机身的升力的影响究竟有多大?“卡门——钱公式”回答了这个问题，准确的表达了这种量的关系，并且为实验所证明。
1946年，冯·卡门提出跨声速相似律，它与普朗特的亚声速相似律、钱学森的高超声速相似律和阿克莱的超声速相似律合起来为可压缩空气动力学形成一个完整的基础理论体系。同年，他在第10届莱特兄弟纪念演讲会上作了题为《超声速空气动力学的理论和应用》的重要演讲，向人们宣告了超声速时代即将到来。
【航空航天时代的科学奇才20世纪最伟大的航天工程学家冯middo;卡门简介】1936年当科学界对火箭推进技术普遍表示怀疑时，他却支持他的学生研究这一课题。为了研究用火箭提高飞机的性能，特别是缩短从地面或航空母舰上起飞的距离，1940年他和马利纳第一次证明能够设计出稳定持久燃烧的固体火箭发动机。不久就研制出飞机起飞助推火箭的样机。这种火箭也是美国北极星、民兵、海神远程导弹上固体火箭的原型。1941年他参与创建美国制造火箭发动机的通用航空喷气公司。
二战中德国人的行动引起了美国军方对于火箭研究的兴趣。1943年初，美国空军器材司令部试验工程部将英国情报部门关于德国火箭射程达到100英里(160公里)的报告给冯·卡门。在1943年8月2日的一封信中，冯卡门向军方提出他对于德国项目的分析以及评价。美国陆军航空队(美空军前身)司令亨利·哈里·阿诺德将军请教冯·卡门教授，要他评价美国航空技术发展的现状，预测未来20年、30年甚至50年的发展，并就如何确保美国空军未来的领先地位提出建议。1944年12月1日陆军航空队正式成立了科学顾问组，由冯·卡门任组长。它的任务是评价航空研究和发展的趋势，为空军准备有关科学技术事务的特别报告。此时他已经在火箭技术上获得多项突破，如固体和液体起飞助推火箭，火箭发动机飞机，自燃点火液体推进剂(这种推进剂25年后用于阿波罗指令舱和登月舱上) 。