绿叶长青——记空气动力学家郭永怀

       在新中国科技事业发展的里程碑上，记载着一个响亮的名字，他就是享誉中外的我国著名空气动力学家、中国核武器事业的开道先驱——郭永怀。
       1909年4月4日，郭永怀出生于山东省荣成县西滩郭家村。1926年1月，他以优异成绩考入青岛大学附中，1929年夏，进入天津南开大学预科班学习，由于他勤奋好学，所以在班里总是名列前茅。1931年7月，由于他对光学的兴趣，升入南开大学物理系，随后到北大物理系就读，毕业后留校兼做研究工作，曾跟随吴大猷等一起研究过喇曼效应。抗日战争爆发后，他到西南联大工作，为了实现科学救国、航空救国的夙愿，他改学航空工程，并协助周培源教授从事力学湍流理论的研究。这一时期他不仅具备了坚实的数学、物理基础，而且也确立了科学救国的思想。
       1939年春，郭永怀和钱伟长、林家翘以总分相同的优异成绩，在50多人报考的中英庚款力学留学生中脱颖而出，被破格录取。当他们在上海集合准备乘船赴加拿大留学时，发现护照上有日本签证，声明允许他们在横滨停船三日中可以登岸游览。同学们无比愤慨，当时决定，在日本帝国主义侵略祖国期间，绝不能接受敌国签证，当即全体携行李下船登陆，宁可不留学也不能忍受这种民族的屈辱。尽管中英庚款会的英国董事跳脚叫闹，他们坚持维护民族尊严，返回了昆明。一直到1940年8月乘俄国皇后号再度启程，于9月17日抵达多伦多，作为第一批中国读研留学生进入多伦多大学。半年后，他和钱伟长、林家翘三人以优异成绩和出色的论文获得应用数学硕士学位。1941年5月，郭永怀到美国加州理工学院，在冯·卡门（Von Karman）指导下从事研究工作。他选择的课题是当时空气动力学的难题之一——“跨声速流动的不连续性”，并以这项重大研究成果获博士学位。
       1946年秋，郭永怀应W.R.西尔斯（Sears）教授的邀请，到康奈尔大学共同创办航空研究院，并成为该院的3个主持人之一。在他一进该校园时就向校方表明：“我来贵校是暂时的，将来在适当的时候就要离开。”校方动员他申请接触机密资料，郭永怀在申请表关于“如果发生战争，是否愿意为美国服兵役？”一栏中填上了一个“不”字。在康奈尔大学的十年，也是郭永怀科学研究的黄金时期，他因在跨声速与奇异摄动理论方面的两项重大成果而驰名世界，其中跨声速理论研究在攻克飞机提速的技术难关中起到了决定性作用，他们的研究成果被国际公认为航空、航天技术发展史上的第二个里程碑。
       1956年，当新中国发出了向科学进军的伟大号召时，他——一个远在海外的爱国学者毅然地抛弃了已成名的地位和优越的生活条件，克服重重阻力，举家回到阔别了16年的祖国，投身于社会主义建设事业。1957年他当选为中国科学院学部委员。
       他先后担任中国科学院动力学研究所副所长、清华大学兼职教授、国防科委空气动力研究院筹备组副组长等职。他在制定我国科技12年发展远景规划、开拓我国近代力学事业、培养力学人才、发展航天事业以及研制核武器等方面做了大量卓有成效的工作。
       从苏联发射第一颗人造卫星起，郭永怀就大力倡导我国发展航天事业。作为一名著名的空气动力学家，他深知空气动力学在航天事业中应有的地位和作用，回国后他始终致力于发展我国的空气动力学事业。
       1959年6月，苏共中央致函中共中央，正式拒绝向中国提供原子弹的教学模型和技术资料；1960年7月，苏联政府照会中国政府，决定撤走全部在华苏联专家，随后又停止供应一切技术设备和资料。苏联单方面撕毁协定和合同，给我国核工业带来了很大困难。与此同时，我国国民经济也出现了极为严重的暂时困难，不仅物资供应困难，就是人们正常生活供应都难以保证，形势非常严峻。二机部遵照中央确定的方针，下决心凭我国自己的力量，完成原子弹的研制任务。郭永怀、程开甲、陈能宽等科学研究和工程技术人员，会同先期参加核武器研制的朱光亚、邓稼先等人，基本形成了中国核武器研制的骨干力量，此时郭永怀为核武器研究所副所长之一，并任该所场外试验委员会主任，负责进行核武器研制的实验和武器化。他是核武器研究院最早组织科研人员进行振动、离心力以及温度和噪声环境等方面试验的。
       1960年下半年核武器研究工作全面展开，在郭永怀的指导下，第一颗核航弹的研究工作也开始启动。为了保证核航弹正确命中目标，又要尽可能减小核航弹的阻力系数和升力，同时还要提高运动的稳定性，使摆动运动的振幅很小、衰减很快等等，这就需要在复杂的因素中而且是互相矛盾的要求中寻找最合理的方案。在郭永怀的指导下，进行了一系列设计和实验，从而在3种核航弹方案中逐步确定了最佳方案，并克服重重困难，圆满地达到了预期的考核的目的。同时还开展了机载核航弹的总体方案研究，并进行了弹体弹道试验和总体布局设计，为我国核武器研制起到了卓有成效的重大推进作用。
       1964年10月16日，我国西部上空升起第一朵蘑菇云。这次核爆成功，不知凝聚了郭永怀多少心血！ 
       第一颗原子弹成功以后，核试验急速向大威力方向发展，航弹研究针对的不仅是原子弹，更重要的是氢弹。体积和重量都大大增加，飞机投下航弹后如何才有充裕的时间躲过冲击波和光辐射的威胁，对于这一问题的解决，郭永怀通过理论计算和模型空投试验结合，进行严格的计算和分析，他提供用降落伞增阻使核弹缓慢降落这一方法，并开展核炸弹携带降落伞的研究课题，这一课题当时在国内还是一项空白。经过大量计算和试验，降落伞增阻方式的可靠性得到充分肯定。他常常告诫科研人员：成功的关键不是最终现场，每个正式产品，从其部件到整体都必须经过一系列试验的充分考验。
       1965年，当进行第二次核试验以后，郭永怀特别关心运载飞机的安全，他提出当飞机投弹后，飞机一定要有足够的时间安全躲过冲击波和光辐射的威胁。为了确保人、机的绝对安全，他布置进行有关的理论分析和试验，还亲自参与航弹在空投过程中的飞行弹道、伞弹弹道的特性分析。由于他的重视和不断研究，我国后来进行多次航弹核试验，投掷飞机都从未受到任何伤害。
       从我国成功地进行首次核试验到1968年底，期间共进行了8次核试验，获得了巨大成功。这8次试验，郭永怀大部分都亲临现场，每次试验从方案的制定、装置结构的设计和强度分析到系列的大型环境实验的准备和完成，他都亲自指导实施，付出了大量心血。这8次试验是我国核武器开创期进行的。平均每半年就进行1次，使我国核武器在原理上，在武器化的道路上跨了几大步，获得举世瞩目的成就，大大提高了我国的军威、国威，也空前提高了我国的国际地位。
       1968年10月，郭永怀赴西北核试验基地进行我国第一颗导弹热核武器发射试验的准备工作。12月5日，当从基地返回北京时，因飞机失事，不幸牺牲。
       同年12月18日，中华人民共和国内务部授予他烈士称号。
       原中国空气动力研究院为了铭记郭永怀对中心做出的奠基性贡献，表达人们对他的敬仰之情，十多年前，专门把在中心大院的松林小山上修建的三座亭之一命名为“永怀亭”。
       从1991年开始，中科院力学研究所设立了以郭永怀名字冠名的奖学金，作为对力学研究所品学兼优的研究生的最高奖励。
       郭永怀的名字将与中国核武器事业的发展紧紧连在一起，并将永远载入中国科学发展的史册。