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，星期天总到周培源老师家去玩，高谈国事，也替师母王蒂澂烹制午晚餐。
到１９４２年，钱学森的研究工作已有了成绩，并教了些学生；同时由于美国战时军事科学研究的需要，暂时放松了对外国人的限制，故得以参加机密性工作。１９３９年前后，美国空军开始支持火箭研究。１９４２年，美国军方委托加州理工学院举办喷气技术训练班，钱学森是教员之一，与陆海空三军技术人员有了接触。后来美军从事火箭导弹的军官中，有不少是他当时的学生。１９４４年，美国陆军得知德国研制Ｖ－２火箭的情报，遂委托冯？卡门教授领导，马林纳为副，大力研究远程火箭。美军原始型的“下士”式导弹就是他们那时开始设计的。钱学森负责理论组，把林家翘、钱伟长也请了来，进行弹道分析、燃烧室热传导、燃烧理论研究等工作。同时钱学森还当了航空喷气公司（Ａｅｒｏｊｅｔ Ｃｏｍｐａｎｙ）的技术顾问，加州理工学院提升钱学森为讲师。冯？卡门对钱学森是很欣赏的，所以在１９４５年初他被空军聘为科学咨询团团长的时候，提名钱学森为团员。这个团为美国空军提供了一个远景发展意见，钱学森从中学到从大处和远处设想科技发展问题的方法。１９４５年５月，第二次世界大战结束的前夕，钱学森随科学咨询团去欧洲，考察英、德、法等国的航空研究，特别是法西斯德国的火箭技术发展情况。这时加州理工学院提升他为副教授。这一时期，他取得了在近代力学和喷气推进的科学研究方面的宝贵经验，成为当时有名望的优秀科学家。冯？卡门这样评价钱学森：“他在许多数学问题上和我一起工作。我发现他非常富有想象力，他具有天赋的数学才智，能成功地把它与准确洞察自然现象中心物理图象的非凡能力结合在一起。作为一个青年学生，他帮我提炼了我自己的某些思想，使一些很艰深的命题变得豁然开朗。”
１９４６年暑期，冯？卡门教授因与加州理工学院当局有分歧而辞职，作为冯？卡门的学生，钱学森也离开加州理工学院，再到麻省理工学院任副教授，专教空气动力学专业的研究生。１９４７年初，３６岁的钱学森进入了麻省理工学院年轻的正教授行列。同年夏季，钱学森向麻省理工学院当局请假回国探亲，９月中和蒋英结婚。蒋英是蒋百里、蒋左梅夫妇的第三女，生于１９２０年９月，是在维也纳和柏林受过良好的音乐教育的女高音声乐家。蒋百里是旧中国著名的军事理论家，蒋左梅是日裔友人。
１９４８年祖国解放事业胜利在望，钱学森开始准备归国。为此他要求退出美国空军科学咨询团，但直到１９４９年才得以实现。他兼任的美国海军炮火研究所顾问的职务，直到１９４９年秋从麻省理工学院回到加州理工学院就任喷气推进技术教授职务时才辞去。
１９４９年５月２０日，钱学森收到美国芝加哥大学金属研究所副教授研究员、留美中国科学工作者协会（简称留美科协）美中区负责人葛庭燧写来的信，同时转来１９４９年５月１４日曹日昌教授（中共党员，当时在香港大学任教）写给钱学森的信，转达即将解放的祖国召唤他返国服务、领导中华人民共和国航空工业建设之切切深情。这时钱学森还看到周培源给林家翘的信，得知北京西郊解放时的良好情况。也见到在加州理工学院当研究生的罗沛霖（曾经以非党技术人员身份在延安工作过），他认为钱学森回国为解放了的祖国服务的时候到了。钱学森遂加紧了回祖国的准备，以便实现他多年的夙愿。
钱学森（三）
但这时正值麦卡锡主义横行，美国全国掀起一股要雇员们效忠政府的歇斯底里狂热。几乎每天都发生对大学和其他机构进行审查或威胁性审查的事件。加州理工学院也被涉及，因威因鲍姆下狱，怀疑落到钱学森身上。１９５０年７月，美国政府决定取消钱学森参加机密研究的资格，理由是他与威因鲍姆有朋友关系，并指控钱学森是美国共产党员，非法入境。钱学森这时立即决定以探亲为名回国，准备一去不返。但当他一家将要出发的时候，钱学森被拘留起来，两星期后虽在几位美国同事好友的大力帮助下保释出来，但继续受到移民局根据麦卡锡法案进行的迫害，行动处处受到移民局的限制和联邦调查局特务的监视，被滞留５年之久。１９５５年６月的一天，钱学森夫妇摆脱特务监视，在一封写在一张小香烟纸上寄给在比利时亲戚的家书中，夹带了给陈叔通先生的信，请求祖国帮助他早日回国。陈叔通先生收到这封信的当天，就把它送到周恩来总理手里。１９５５年８月１日，中美大使级会谈在日内瓦开始，王炳南大使按照周总理的授意，以钱学森这封信为依据，与美方进行交涉和斗争，迫使美国政府不得不允许钱学森离美回国。８月５日，钱学森接到美国政府的通知，说他可以回国。但在乘坐美国邮船的归途中，他仍被当作犯人对待。
在１９５０年到１９５５年这一段争取回国的时间里，钱学森因受到特务监视，感到压力很大，除了教书和做研究工作以外，学术活动和社会活动参加得很少，但仍未放弃学术研究。钱学森这个时期的主要开创性的研究成果是１９５４年在美国发表的《工程控制论》一书，及讲授力学工作介质物理性质的理论“物理力学”。当钱学森在回国前夕同蒋英带着幼儿钱永刚、幼女钱永真向他的老师告别时，冯？卡门充满感情地说：“你现在学术上已经超过我！”
就在美国政府迫害钱学森的５年中，加州理工学院的许多美国朋友安慰他，千方百计地给他解决困难，表示了真诚的友情，如Ｗ．Ｒ．西尔斯（Ｓｅａｒｓ）教授、Ｆ．马布尔（Ｍａｒｂｌｅ）教授、Ｍ．米尔斯（Ｍ出ｓ）、登肯？兰尼（Ｄｕｎｃａｎ Ｒａｎ－ｎｉｅ）等。
钱学森后来回顾在美国的经历时说：“我从１９３５年去美国，１９５５年回国，在美国待了２０年。２０年中，前３—４年是学习，后十几年是工作，所有这一切都在做准备，为了回到祖国后能为人民做点事。我在美国那么长时间，从来没想过这一辈子要在那里待下去。我这么说是有根据的。因为在美国，一个人参加工作，总要把他的一部分收入存入保险公司，以备晚年退休之后用。在美国期间，有人好几次问我存了保险金没有，我说一块美元也不存，他们感到很奇怪。其实没什么奇怪的。因为我是中国人，根本不打算在美国住一辈子。”
钱学森一家１９５５年１０月８日到达香港，同日过国境，回到了祖国。从香港上码头开始，通过与中国旅行社同志的接触，感受到了祖国的温暖。进入国境，钱学森一家见到了科学院派来接他们的朱兆祥。党和政府对他们的照顾无微不至。钱学森受到广东省委书记陶铸的接见并在广州参观。经过上海、杭州，最后到了北京。不久，领导上安排钱学森到东北去参观，看了农村和工厂，特别是飞机厂等，饱览了祖国欣欣向荣的景象。
１９５５年１１月，钱学森和钱伟长合作筹建中国科学院力学研究所。１９５６年１月５日，力学所正式成立，钱学森任第一任所长，直至７０年代后期。在钱学森倡议下，中国应用与理论力学学会在１９５７年正式成立，钱学森被一致推举为第一任理事长，以后又任中国力学学会第一任理事长。１９５８年任中国科学技术大学近代力学系主任，讲授星际航行概论和物理力学。
１９５６年春，钱学森应邀出席中国人民政治协商会议第二届全国委员会第二次全体会议，并在会上发言。２月１日晚，毛泽东主席设宴招待全体委员，并特别安排钱学森同自己坐在一起，进行了亲切的谈话。这是一个有意义的时刻，它表明了钱学森从１９５５年１０月８日回到祖国后，已全身心地投入一项新的事业——中国共产党领导的现代化建设事业。１９５９年经杜润生、杨刚毅介绍，钱学森加入了中国共产党。
１９５７年，钱学森所著《工程控制论》获中国科学院自然科学奖一等奖。在5月30日中国科学院第二次学部大会上，他被补选为中国科学院学部委员。同年９月，国际自动控制联合会（ＩＦＡＣ）成立大会推举钱学森为第一届ＩＦＡＣ理事会常务理事。１９６１年，在中国自动化学会成立大会上，全体代表一致推举钱学森为首任理事长。
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