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1902年，冯·卡门在布达佩斯皇家理工综合大学完成了他的研究科目，获得硕士学位。1903—1906年，他在理工大学任职，而且是匈牙利一家发动机制造厂的顾问，在航空器结构和材料强度方面进行了一些有价值的工作。这段时间，他还到德国哥廷根大学读博士学位，师从现代流体力学开拓者之一的路德维希·普朗特尔教授，但未及获得学位便去了巴黎大学。1908获得哥廷根大学博士学位，留校任教4年。1912至1930年在亚琛工业大学从事研究，之后到了加州理工学院。

20世纪头十年，飞机刚发明不久，莱特兄弟试飞成功的消息传到欧洲，在欧洲特别是法国掀起一股“飞行热”，涌现出一批不屈不挠的航空先驱，亨利·法尔芒就是其中的一位。1908年的一天，冯·卡门亲眼目睹了法尔芒又一次打破记录的飞行。飞行结束后，冯·卡门从人群中挤过去，与飞行家之间有过一段精彩的对话。

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。

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）。

接着，冯·卡门又拿出了名为《通向新地平线》的第二份报告。该报告包括25位作者的32份分报告，主题涉及从空气动力、飞机设计到炸药、末端弹道等。《通向新地平线》报告的主要观点是“科学是掌握制空权的基础”。报告强调，要成为航空大国，没有一劳永逸的解决办法，只有不断地加强研究和发展，才能确保国家安全。报告预测，新的作战能力肯定会陆续出现，超声速飞行是可能的，卫星和有相当精度的远程导弹将研制出来，涡轮喷气和涡轮螺桨发动机将取得重大进展。

== 人物影响 ==

德国火箭科学家冯·布劳恩曾说：“冯·卡门是航空和航天领域最杰出的一位元老，远见卓识、敏于创造、精于组织……正是他独具的特色。”鉴于冯·卡门在科学、技术及教育事业等方面的卓著贡献，美国国会授予他第一枚“国家科学勋章”。1963年2月18日上午，白宫玫瑰园名人聚集，宾客如云，授勋仪式即将举行。当年迈的冯·卡门走下台阶时，他因患有严重的关节炎而步履不稳，险些摔倒。年轻的约翰·肯尼迪总统赶紧走上前，一把将他扶住。老人抬头报以感激的微笑，继而轻轻推开总统伸出的手，淡淡地说：“总统先生，下坡而行者无须搀扶，惟独举足高攀者才求一臂之力。” 一枚最高荣誉的勋章，一句含义双关的俏皮话，便是他那具有传奇色彩的人生写照：勋章标志着他在科技事业中的伟大功勋，而俏皮话则刻画了他那丰富多彩的个性品质及对科学事业的殷殷关切之心。 20世纪科学技术得到了迅猛发展，然而像冯·卡门那样在航天技术中独领风骚的人物则凤毛麟角，几近绝迹。因而他被后人誉为“航空航天时代的科学奇才”。

科学成就的大小往往与科学家本人的个性品质相联系。卡门的成功一部分得益于他那开朗幽默、独立民主的性情。 作为一名伟人，显贵、阔佬、军政领袖都竭力想与他交朋友，卡门也乐意与他们交往，他是属于上流社会的。然而，卡门并不是个势利 小人，他会毫不迟疑地把一个花匠介绍给达官显贵们，并且一视同仁。他曾说过，爱因斯坦诚恳而善良的灵魂正是他所毕生追求的。 卡门幽默风趣，爽朗而又健谈。他乐于谈论风流韵事，且会出其不意地说些稀奇古怪的片断。他那诙谐的腔调常逗得那些严肃古板的人都捧腹大笑。卡门还善于把享乐和事业结合起来。他有一种特 殊能力，表面上从事某种活动，脑海里却进行着自己的科学思考。他常会在聚会中溜走一两个小时，去推导一个方程或拟写一篇论文，然后再若无其事地回来，重拾他的话题。 卡门这种开朗奔放．无拘无束的性格也反映在他的教书育人上。他认为，师生之间没有贵贱之分，只是贡献和学历上的差别，而且教与学是相长的。在教学方法上，他主张采用简单直观的方式，略去次要细节，抓住本质，采用形象的比拟和直观的图解，并要根据学生的平均水平进行讲解。

据说，卡门在推导公式时，常会先陷进自己故意设置的死胡同，然后再以高度技巧从困境中摆脱出来。学生们时而屏息无声，时而惊呼叫绝。在学生看来，他就像在耍木偶，把死东西玩儿活了。卡门就是在这种活泼紧张的气氛中把知识传授给了学生，此外，卡门还倡导自由讨论的民主学风，鼓励自由创造。人们围坐在一起，下棋，聊天，更重要的是交流学术思想，洁白的桌布上往往写满了数学方程式，而许多创造性的思想也就在这种无拘无束的氛围中孕育而成、卡门倡导的这种学术讨论，不仅开阔了学生的思路，也激发了学生的创造热情。卡门的教学方法在他1929年出任GALCIT(航空研究实验室的简称)主任时得到了淋漓尽致的发挥，并收到了极好的效果。 有人曾把他和文艺复兴时期的达·芬奇相提并论，认为达·芬奇创造了新奇的机件，而卡门则培育出大批杰出的人才。他的学生遍及五大洲，人称之为“卡门科班”，他为教育事业作出了杰出的贡献。冯·卡门无疑是位名副其实的科学奇才。

他在航空事业上的卓越成就是无可辩驳的。航空学和航天学上一些最光辉的理论、概念都是以他的名字命名，月球上也有一个名为冯·卡门的陨石坑。而航空史上令人瞩目的里程碑，如齐柏林飞艇、风洞，滑翔机和火箭…… 可以说20世纪的一切实际飞行和模拟飞行的成功都与他有密切的关系。他在航天技术中乘风扶摇，大展才略，掀开了航天史上一页页 的新篇章。卡门事业上的成功令人崇拜，而他的思想个性和为人处世一样为人们所敬仰。晚年的他虽有些虚荣，但他并不专横，也不老朽。在年过七旬之后仍然频繁地周游列国，为世界和人类的进步而工作着。 而他培养的“卡门科班”也会让世人永远谨记。如今，这位一代风流式的人物已离我们远去。然而，那蓝天白云里的飞行物体将会铭刻着那个名字——西奥多·冯·卡门。