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传记连载
钱学森(七)
王寿云 等

发布时间:2005-09-30 11:20:50   点击: 6480次

物理力学

钱学森在1946年将稀薄气体的物理、化学和力学特性结合起来的研究,是先驱性的工作。1953年,他正式提出物理力学概念,主张从物质的微观规律确定其宏观力学特性,改变过去只靠实验测定力学性质的方法,大大节约了人力物力,并开拓了高温高压的新领域。1961年他编著的《物理力学讲义》正式出版。现在这门学科的带头人是芶清泉。1984年,钱学森向芶清泉建议,把物理力学扩展到原子分子设计的工程技术上。
系统工程

钱学森以他在总体、动力、制导、气动力、结构、计算机、质量控制等领域的丰富知识,为组织领导我国火箭、导弹和航天器的研究发展工作发挥了巨大作用,他对中国火箭导弹和航天事业的迅速发展作出了卓越贡献。学术上最重要的贡献是发展了航天系统工程。

航天系统工程的起源,可以追溯到20世纪40年代。在40年代,喷气推进实验室通过研究火箭助推飞机起飞装置开始,逐步从加州理工学院的一个工程研究小组演化成为航天工程研究组织。钱学森运用并发展了他在喷气推进工作中获得的经验,从50年代后期中国航天计划开始实施的时候起,他就和广大干部、科技人员在周恩来总理和聂荣臻主任领导下,把当时苏联航空技术发展中的总体设计部和我国行政组织管理的实际结合起来,这也就是今天称为航天系统工程的组织管理。现在,中国的航天系统工程已发展到成熟阶段,它包括:

(1)由总体设计部对航天工程进行科学的技术管理(又称技术协调)。总体设计部由熟悉大系统各方面专业的技术人员组成,在总设计师的领导下,根据任务的要求,用系统分析的方法进行大系统指标论证、总体方案(包括技术途径、经济性和可行性)论证、流程设计和系统环境分析,选择总体参数和构形,以确定系统体系结构的组成、功能;从整个大系统的要求出发,提出各组成系统的设计参数和技术要求,将各组成系统结合成一个有机的整体,进行系统试验和系统使用方法的总体设计,提出各种试验和使用设施的技术要求,或对现有试验和使用设施提出采用或改造的建议。

(2)在整个航天系统工程过程中,采用建模与仿真技术。包括数字仿真和半实物仿真,以实现系统方案的整体优化、系统功能和结构的协调一致。

(3)计划管理机关用管理信息系统对航天工程实行科学的计划管理。这种有电子计算机的信息系统能够形成一高效的数据库,不断将各项工作的历史情况和最新进度显示出来,对经常变动的计划进展情况进行快速处理,使计划管理人员及时掌握整体计划的全面动态,发现薄弱环节,对拟采取的计划协调措施用网络模型和电子计算机进行模拟,预测措施的效果,为决策提供依据,选择人力、物力和财力的最佳调度方案。航天工程系统的总体设计机构和计划管理机关,形成航天工程计划领导人的参谋机构的整体,前者是航天工程系统总体概念、总体方案、总体设计技术协调措施科学性的体现者;后者是航天工程系统计划协调措施中科学性和人、财、物调度权力的体现者。

钱学森不仅将我国航天系统工程的实践提炼成航天系统工程理论,并且在80年代初期提出国民经济建设总体设计部的概念,还坚持致力于将航天系统工程概念推广应用到整个国家和国民经济建设中,并从社会形态和开放复杂巨系统的高度,论述了社会系统。任何一个社会的社会形态都有三个侧面:经济的社会形态、政治的社会形态和意识的社会形态。钱学森从而提出把社会系统划分为社会经济系统、社会政治系统和社会意识系统三个组成部分。相应于三种社会形态应有三种文明建设,即物质文明建设(经济形态)、政治文明建设(政治形态)和精神文明建设(意识形态)。社会主义文明建设应是这三种文明建设的协调发展。从实践角度来看,保证这三种建设协调发展的就是社会系统工程。从改革和开放的现实来看,不仅需要经济系统工程,更需要社会系统工程。
系统科学

钱学森对系统科学的工作可以追溯到1955年。这一年秋天,钱学森和许国志一同把运筹学的“种子”从它的发源地美国带回了祖国。1956年,钱学森创建了我国第一个运筹学研究组,并把这个研究组作为他负责组建的中国科学院力学研究所的组成部分。钱学森和许国志通过这个研究组开辟了运筹学面向我国社会主义经济建设的发展方向。作为一个有远见的科学家,他在当时已预见到运筹学不单要研究现有武器装备的运用,而且更要研究未来武器装备的规划与运用。因此,他在国防部第五研究院创建了我国第一个军事运筹学研究机构——“作战研究处”,开辟了运筹学面向我国武器装备规划、论证的一个发展方向。这可以说是我国国防系统分析研究工作的起源。

从1978年春天开始,钱学森为促进运筹学、系统工程、系统分析在我国的发展,作出了重要的贡献。他先后在北京、成都、昆明、长沙发表了一系列学术讲演。这些讲演的主要见解,后来集中表达在1978年9月27日公开发表的论文《组织管理的技术——系统工程》中。这篇论文对运筹学、系统工程和系统分析科学活动在中国的繁荣,产生了十分积极的影响。1979年7月24日,钱学森应邀在中国人民解放军总部机关领导同志学习会上向数千名听众发表了与王寿云、柴本良合写的题为《军事系统工程》的长篇讲演,把计算机作战模拟技术推荐给中国人民解放军。他指出:“战术模拟技术,实质上提供了一个‘作战实验室’,在这个实验室里,利用模拟的作战环境,可以进行策略和计划的实验,可以检验策略和计划的缺陷,可以预测策略和计划的效果,可以评估武器系统的效能,可以启发新的作战思想。”“在模拟的可控制的作战条件下进行作战实验,能够对有关兵力与武器装备使用之间的复杂关系获得数量上的深刻了解。作战实验,是军事科学研究方法划时代的革新。”钱学森的这篇讲演,对国防系统分析在我国的发展产生了很大的推动作用。1979年10月,钱学森在北京主持召开了“北京系统工程学术讨论会”。这次会议促成了中国系统工程学会及其所属专门从事国防系统分析研究的群众性学术团体——军事系统工程专业委员会于1980年正式成立。钱学森等著的《论系统工程》在1982年11月出版,增订版在1988年10月出版。

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