郭永懷是錢(qián)學(xué)森同門(mén)師弟，都是空氣動(dòng)力學(xué)大師馮·卡門(mén)的得意門(mén)生。錢(qián)學(xué)森說(shuō)：“郭永懷抵得上兩個(gè)我”，固然有謙虛和偏愛(ài)的成分，但能受頂級(jí)大佬認(rèn)可的人，必定有他的天才之能。

1940 年，郭永懷赴加拿大多倫多大學(xué)攻讀碩士。僅用半年時(shí)間，他就完成了論文《可壓縮粘性流體在直管中的流動(dòng)》，順利獲得碩士學(xué)位。導(dǎo)師辛吉盛贊："想不到中國(guó)有這樣出色的人才，他們是我一生中很少遇到的優(yōu)秀青年學(xué)者！"。

此后，郭永懷又赴當(dāng)時(shí)國(guó)際上著名的空氣動(dòng)力學(xué)研究中心——美國(guó)加利福尼亞州理工學(xué)院研究可壓縮流體力學(xué)，也就是這時(shí)候成為錢(qián)學(xué)森師弟。錢(qián)學(xué)森對(duì)這位書(shū)生意氣的師弟十分偏愛(ài)，也十分賞識(shí)，他們一起做學(xué)問(wèn)，一起暢想中國(guó)光明的未來(lái)。

作為中國(guó)空氣動(dòng)力學(xué)、核物理領(lǐng)域的頂尖學(xué)者，郭永懷長(zhǎng)期從事航空工程研究，成果等身。他的學(xué)術(shù)成就既有顛覆傳統(tǒng)認(rèn)知的理論突破，也有支撐國(guó)之重器的工程實(shí)踐，每一項(xiàng)都影響深遠(yuǎn)，僅“上臨界馬赫數(shù)”和“PLK方法”這兩項(xiàng)最具代表性的成果，就足以載入物理學(xué)和歷史課本。

第一，發(fā)現(xiàn)上臨界馬赫數(shù)，打破人類航空“聲障”魔咒。

在二戰(zhàn)后，航空界面臨一個(gè)致命難題：飛機(jī)接近音速（1馬赫）時(shí)，會(huì)出現(xiàn)劇烈抖振、失控甚至解體，這就是“聲障”。當(dāng)時(shí)科學(xué)界普遍認(rèn)為，流體方程在跨音速區(qū)域無(wú)解，超音速飛行幾乎是不可能的事。

1946年，郭永懷與錢(qián)學(xué)森合作發(fā)表論文，首次提出“上臨界馬赫數(shù)”概念，直接打破了這一理論禁區(qū)。他通過(guò)精密的數(shù)學(xué)推導(dǎo)證明：在特定馬赫數(shù)（上臨界）以上，氣流會(huì)平穩(wěn)過(guò)渡為超音速，不會(huì)出現(xiàn)破壞性抖振。

這項(xiàng)成果的意義有多重大？簡(jiǎn)單說(shuō)，沒(méi)有它，就沒(méi)有后來(lái)的超音速戰(zhàn)斗機(jī)、超音速民航客機(jī)，人類航空業(yè)會(huì)停滯在亞音速時(shí)代。它奠定了現(xiàn)代超音速飛行的理論基礎(chǔ)，至今仍是航空工程的核心理論之一。

第二，創(chuàng)立PLK方法，成為全球力學(xué)領(lǐng)域的“通用工具”。

1953年，郭永懷系統(tǒng)發(fā)展了奇異攝動(dòng)理論，提出了著名的“變形坐標(biāo)法”，后來(lái)被國(guó)際學(xué)界命名為PLK方法（Poincare-Lighthill-Kuo method，“龐加萊-萊特希爾-郭”法）。

通俗來(lái)講，很多物理現(xiàn)象（如飛機(jī)邊界層、核爆激波）會(huì)出現(xiàn)“小參數(shù)”難題，導(dǎo)致相關(guān)方程無(wú)法直接求解。而PLK方法通過(guò)巧妙的坐標(biāo)變換，將復(fù)雜方程簡(jiǎn)化為可解形式，極大降低了高速飛行器氣動(dòng)計(jì)算、核爆模擬等領(lǐng)域的難度。

如今，PLK方法已成為力學(xué)、應(yīng)用數(shù)學(xué)、航空航天工程的核心數(shù)學(xué)工具，被全球高校教科書(shū)收錄。

1956年，郭永懷放棄美國(guó)優(yōu)渥條件回國(guó)，將全部學(xué)術(shù)能力投入到國(guó)防建設(shè)中。他牽頭建立中國(guó)第一個(gè)高速空氣動(dòng)力學(xué)實(shí)驗(yàn)室，領(lǐng)導(dǎo)爆轟力學(xué)、高壓物態(tài)方程研究，用特征線法精確計(jì)算核爆沖擊波，為第一顆原子彈的內(nèi)爆式設(shè)計(jì)提供了關(guān)鍵支撐。

在氫彈研發(fā)中，他創(chuàng)新彈體結(jié)構(gòu)，大幅減輕氫彈重量，助力中國(guó)第一顆氫彈成功空投；在航天領(lǐng)域，他提出用燒蝕材料解決飛行器返回時(shí)的“熱障”難題，直接指導(dǎo)了返回式衛(wèi)星和洲際導(dǎo)彈的防熱設(shè)計(jì)，確保航天器安全返航。

郭永懷的厲害之處，在于他既是頂尖的理論物理學(xué)家，又是頂尖的工程實(shí)踐者——既能在書(shū)桌前推導(dǎo)顛覆認(rèn)知的公式，也能親手將理論轉(zhuǎn)化為守護(hù)國(guó)家的重器。

歸國(guó)之后，便義無(wú)反顧投入到“兩彈一星”等重大工程當(dāng)中，成為唯一在核彈、導(dǎo)彈、衛(wèi)星三大國(guó)防領(lǐng)域均有卓越成果和重大貢獻(xiàn)的元?jiǎng)住?/p>

可惜的是，1968年，郭永懷在攜帶核試驗(yàn)數(shù)據(jù)返回北京時(shí)，因飛機(jī)失事壯烈犧牲，臨終前仍緊緊護(hù)住數(shù)據(jù)文件，用生命守護(hù)了國(guó)家機(jī)密。天妒英才，總是令人意難平，如果郭永懷不是英年早逝，他必定能有更多成果和貢獻(xiàn)，彪炳千秋。

1999 年，共和國(guó)五十周年華誕前夕，郭永懷被追授“兩彈一星”功勛獎(jiǎng)?wù)隆?018 年，編號(hào) 212796 號(hào)小行星被命名為“郭永懷星” 。致敬國(guó)士無(wú)雙！