Qian Xuesen and other Boxer scholars aboard President Jackson steamship en route to America (Shanghai, August 1935 : Quian Xuesen highlighted in the bottom right blue square)
Qian Xuesen : Naissance d’une étoile (1911 – 1945)
« À 36 ans, il était déjà un génie incontesté dont les travaux donnaient un formidable élan aux progrès de l’aérodynamique à grande vitesse et de la propulsion à réaction. »
Theodore von Kármán ([8], 1967) à propos de Qian Xuesen, doctorant sous sa direction entre 1936 et 1939
CONTENU
Qian Xuesen : un géant du spatial méconnu
Présentation de l’article
2. Jeunesse et éducation de Qian Xuesen (1911-1934)
Les origines familiales
Études supérieures en Chine
3. La guerre des Boxers et le « Boxer Rebellion Scholarship »l
Les évènements
Le Boxer Rebellion Scholarship
Pour en savoir plus
4. Premières années aux Etats-Unis (1934 – 1936)
Succès en Chine
Confirmation aux États-Unis
5. Daniel Guggenheim Fund for the Promotion of Aeronautics
Une industrie en crise
Création des Guggenheim School of Aeronautics
Le GALCIT et von Kármán
Arrivée au Caltech
Le Suicide Squad (1936-1939)
Le Général Arnold et le premier drone de l’Histoire
Research fellow (1939)
La Chine réclame Qian Xuesen
Le soutien de von Kármán
8. Le retour en grâce (1940 – 1943)
Détour par le calcul des structures
Retour via les souffleries
Nécessité fait loi (décembre 1941)
Un professeur redouté (1943)
9. Naissance du JPL (1943 – 1944)
Informations inquiétantes en provenance d’Europe (1943)
Premiers pas vers le JPL (1943)
Les affaires sérieuses commencent (1944)
A la tête de la section « research analysis » (1944)
10. Les premiers lancements (1944 – 1945)
Private A
Private F
Développements ultérieurs
11.L’Army Air Force Scientific Advisory Group (1945)
Von Kármán s’éloigne du Caltech (1944)
Qian Xuesen le rejoint à Washington
12. Opération LUSTY (Allemagne, printemps-été 1945)
Préparatifs
Contexte
Rencontre avec Wernher von Braun
La reconnaissance de Rudolph Herman
Découverte du LFA
Rencontre avec Ludwig Prandtl
Retour aux Etats Unis
1. Introduction
1.1 Qian Xuesen : un géant du spatial méconnu
Dans la liste des scientifiques majeurs qui ont rendu possible la conquête spatiale au XXème siècle, certains noms arrivent immédiatement à l’esprit. Werner von Braun est probablement dans le top 5 (dans le grand public en Occident au moins), Sergei Korolev, Robert Goddard ou Theodore von Kármán peut-être aussi.
D’autres, moins connus en dehors de la communauté, n’ont pas non plus été totalement oubliés : dans sa page consacrée à ces précurseurs par exemple, le Smithsonian Institute liste des noms aussi anciens que Konstantin Tsiolkovsky (Russie), Hermann Oberth (Allemagne), et même celui d’un français dont quasiment plus personne dans son pays ne garde le souvenir (Robert Esnault-Pelterie) sauf certains spécialistes et/ou adhérents de sociétés savantes.
Mais curieusement, un géant du domaine n’a pas été retenu dans cette liste : le chinois Qian Xuesen (aussi connu sous le nom de Hsue-shen Tsien ).
Pour être juste, l’histoire de ce scientifique n’a pas disparu des mémoires, surtout en Chine où il est un héro national, mais également aux États Unis : la revue Aviation Week a par exemple publié un numéro dont il fait la une en 2008, moins de deux ans avant sa disparition [3], et les articles sur lui sont nombreux et faciles à trouver sur le web. Beaucoup sont même élogieux.
1.2 Présentation de l’article
L’origine du projet
La modeste notoriété de Qian Xuesen en dehors des deux pays précédemment cités et de la communauté de ses pairs est néanmoins surprenante.
On parle en effet d’un scientifique hors norme, qui a traversé tout le XXème siècle (né en 1911 et décédé en 2009) et a été le témoin, actif souvent, de la plupart des drames de cette période : depuis la guerre civile en Chine opposant nationalistes et communistes, jusqu’aux épisodes sanglants d’après guerre (le Grand Bond En Avant, la Révolution Culturelle, Tien An Men…), en passant par seconde guerre mondiale ou la folie maccarthyste aux Etats-Unis.
Nous avons donc décidé de lui consacrer le deuxième article de notre série Science & Histoire (pour plus d’information sur cette rubrique, voir l’article d’introduction à son sujet).
Les sources
Pour reconstruire l’histoire du personnage, nous nous sommes appuyés sur une source majeure : la biographie publiée en 1995 par l’historienne Iris Chang [1], qui est probablement le livre le plus abouti sur la vie et l’œuvre de Qian Xuesen. De ce fait la relation de sa vie que nous entamons ici va suivre peu ou prou la chronologie de cette référence. Et par défaut, les informations que l’on va présenter trouvent leurs sources dans cette biographie.
Nous la complèterons néanmoins par d’autres sources dont les plus notables sont :
- Une biographie plus récente d’origine chinoise [2] qui apporte des éléments complémentaires à la précédente, notamment sur les évènements postérieurs à 1995, mais dont le caractère légèrement hagiographique impose une lecture avec un peu de recul.
- L’autobiographie de von Karman [8]
- Les mémoires de Frank J. Malina ([12] [13] [15]) : très important personnage dans l’histoire des fusées aux Etats Unis en général, et dans la création du JPL (NASA Jet Propulsion Laboratory) en particulier, en plus d’être un des très grands amis américains de Qian Xuesen.
L’organisation des articles
A l’origine nous n’imaginions consacrer qu’un seul article à cette histoire. La richesse du sujet nous a finalement amenés à rédiger quatre volets couvrant la première partie de sa vie :
- Naissance d’une étoile: de sa naissance à la fin de la seconde Guerre Mondiale (le présent article)
- Un destin se dessine: 1945 – 1947
- L’irrésistible ascension : 1947 – 1950
- Une tragédie américaine: de 1950 jusqu’à son retour en Chine en 1955
Ces articles resteront volontairement courts pour en préserver la lisibilité. Il sera donc nécessaire par moment de passer sous silence certains éléments qui ne sont pas strictement nécessaires pour le récit.
De même, il n’est pas exclu que certains détails importants nous aient échappé malgré les très nombreuses sources consultées, étant donné la complexité de l’histoire et son étendue chronologique.
Dans l’un et l’autre cas, nous restons à la disposition des lecteurs pour toute question, remarque ou suggestion à ce propos.
La seconde partie de la vie de Qian Xuesen, passée en Chine, sera abordée ultérieurement.
2. Jeunesse et éducation de Qian Xuesen (1911-1934)
2.1 Les origines familiales
Qian Xuesen est dès l’origine un personnage qui sort de l’ordinaire. Il est en effet né au sein d’une famille dont la lignée peut être tracée jusqu’au 9ème siècle après J.C.
33ème descendant direct de Qian Liu (852-932), cinquième souverain du royaume de Wuye, il a vu le jour le 11 décembre 1911 à Hangzhou (Zhejiang, à l’Est de la Chine) dans la maison familiale transmise de génération en génération [2].
La position sociale plutôt aisée de ses parents, leur exigence, et son talent précoce, lui ont ouvert les meilleures écoles chinoises de l’époque. Pendant sa jeunesse, il a ainsi pu recevoir une éducation initiale très poussée et très sélective, qui n’est sans doute pas étrangère à sa réussite ultérieure en Chine et aux Etats Unis.
2.2 Études supérieures en Chine
A l’automne 1929, il entre dans le département ferroviaire de la faculté de génie mécanique de l’université de Jiaotong (Shanghai), une des plus renommées de l’époque. Bien qu’ayant été obligé d’interrompre ses études pendant une année pour pouvoir soigner une fièvre typhoïde, et malgré le chaos politique ambiant, il en sort diplômé major de sa promotion en 1934 [1] [4].
Le climat de guerre et la corruption régnant en Chine à sa sortie de faculté, son intérêt grandissant pour l’aviation aussi, l’amènent à chercher une issue à l’étranger. A cet effet, il s’inscrit à un concours auprès de l’Université de Tsinghua (Pékin) pour obtenir une bourse d’étude aux Etats Unis dans le cadre du programme Boxer Rebellion Scholarship.
La naissance de ce programme mérite qu’on s’y attarde un peu, et pour cela nous allons faire un bref retour en arrière.
3. La guerre des Boxers et le « Boxer Rebellion Scholarship »
3.1 Les évènements
En 1899 un soulèvement contre les nations étrangères présentes en Chine (nations européennes pour la plupart, mais aussi les Etats Unis, la Russie et le Japon) éclate dans le nord du pays. Il sera connu par la suite sous la dénomination Guerre des Boxers (Boxer Rebellion en anglais).
Cette guerre, dont il serait trop long de décrire ici les origines et les développements, sera l’occasion de massacres réciproques et de répressions sanglantes, et s’achèvera en 1901 par l’écrasement de la révolte et l’imposition de très lourdes amendes à la Chine.
La défaite chinoise à l’issue de la Guerre des Boxers sonne le glas de la dernière dynastie impériale chinoise (Qing), qui s’effondrera en 1911 pour céder la place à la République de Chine.
3.2 Le Boxer Rebellion Scholarship
Les Etats-Unis, qui faisaient partie des bénéficiaires des amendes infligées à la Chine, s’avisèrent d’un trop payé par la Chine que le Président Roosevelt décida en 1909 de lui restituer sous la forme d’un programme d’accueil d’étudiants chinois : le Boxer Rebellion Scholarship (ce programme s’arrêtera en 1937, année de l’invasion de la Chine par le Japon).
3.3 Pour en savoir plus
Pour en apprendre plus sur cette guerre, le lecteur intéressé pourra commencer par exemple par la lecture des notices wikipedia en français et en anglais. Un des épisodes les plus connus est le siège des légations de Pékin (20 juin – 19 août 1900), illustré à la manière d’Hollywood dans le film « les 55 jours de Pékin ».
4. Premières années aux Etats-Unis (1934 – 1936)
4.1 Succès en Chine
Comme un point d’orgue à son parcours scolaire brillantissime jusque là, Quien Xuesen réussit, à son grand soulagement, le très sélectif concours (n’étaient notamment admis à concourir que les 4 élèves les mieux notés en sciences et mathématiques de chaque université, 25 places étant accordées en tout et pour tout, avec en plus des exigences sur les notes acquises à l’examen [2]). Il est le seul à être admis dans la filière l’aéronautique.
Après une année entière passée à effectuer des visites (obligatoires) d’entreprises chinoises (il y en a très peu, et il n’y a pas grand-chose à voir), et suivant les conseils de son tuteur chinois lui-même diplômé du MIT, il arrive dans les premiers jours de septembre 1935 à la prestigieuse université bostonienne. Non sans avoir redouté à tout moment d’être privé de son rêve américain par les guerres qui agitaient le pays sans discontinuer depuis le début des années trente :
- guerre civile entre le Kouo-Min-Tang et les maoïstes culminant avec la Longue Marche en octobre 1934
- guerre étrangère larvée avec le Japon depuis 1931, débouchant en 1937 sur une invasion en règle partie de l’état fantoche du Mandchoukouo
4.2 Confirmation aux États Unis
A l’image de son parcours sans faute en Chine, il obtient dès 1936 son Masters Degree dans le Département d’Aéronautique du MIT.
La logique aurait voulu qu’il prépare son PhD dans cette même université. Cependant, pour des raisons qui lui sont propres, ce ne sera pas le cas : il préférera rejoindre le Caltech.
Mais avant d’aborder cette nouvelle étape majeure de sa vie, il est utile de faire un petit détour sur les développements de l’aéronautique aux USA dans l’entre-deux guerres.
Et plus précisément, pour bien comprendre dans quel contexte Qian Xuesen arrive au Caltech, intéressons-nous à une initiative privée comme seuls savent en faire les américains : le Daniel Guggenheim Fund for the Promotion of Aeronautics.
5. Daniel Guggenheim Fund for the Promotion of Aeronautics [5] [6]
5.1 Une industrie en crise
Non seulement les surplus d’avions issus de la guerre avaient asséché le marché des nouveaux appareils, mais en plus voler présentait de nombreux risques ce qui détournait l’intérêt du public (on ne comptait plus les accidents et les morts).
Il n’existait cependant pas de réserves de techniciens et ingénieurs qualifiés susceptibles de retourner la situation.
Les Guggenheim décidèrent alors de consacrer une partie de leur immense fortune à susciter la création d’écoles et de centres de recherche dans tout le pays.
5.2 Création des Guggenheim School of Aeronautics
Au début des années 1920, il n’existait que cinq endroits aux USA où les techniques aéronautiques étaient enseignées : le MIT, l’Université du Michigan, le Caltech, l’Université de Washington et Stanford. Seules les deux premières proposaient une formation diplômante dans la spécialité.
En 1925, le fonds Guggenheim débuta son action en finançant une école d’ingénieurs en aéronautique à l’Université de New-York.
Les quatre années suivantes, le fonds accorda des subventions qui permirent de créer des écoles ou des centres de recherche :
- à l’université de Stanford,
- à l’université du Michigan,
- au Massachusetts Institute of Technology,
- à l’université de Washington,
- à la Georgia School (plus tard Institute) of Technology,
- à l’université de Harvard,
- à l’université de Syracuse, à la Northwestern University, à l’université d’Akron…
- … et au Caltech où l’école reçu « GALCIT » comme nom de baptême (Guggenheim Aeronautical Laboratory at Caltech Institute of Technology).
5.3 Le GALCIT et von Kármán
La subvention octroyée en 1926 par la Fondation Guggenheim permit au Caltech de créer une école supérieure et un laboratoire d’aéronautique, construits autour d’une soufflerie subsonique flambant neuve (10 feet wind tunnel). Le bâtiment accueillant le GALCIT fut achevé en 1928.
Un personnage capital dans la vie de Qian Xuesen va rejoindre le GALCIT : le professeur Theodore von Kármán.
Né en Hongrie en 1881, formé à l’Université de Budapest, élève de Ludwig Prandtl à l’université de Göttingen, il a notamment exercé comme Directeur de l’Institut d’Aéronautique à l’université de Aachen (Allemagne) à partir de 1913.
Poste qu’il a quitté en 1915 pour participer au premier conflit mondial dans les rangs de l’armée austro-hongroise. A l’issue de la guerre, et après quelques péripéties, il parviendra à reprendre son poste à Aachen.
En 1926, il est invité au Caltech pour apporter ses lumières à la conception du 10 feet wind tunnel. Il y retournera définitivement en 1929, poussé par la montée du nazisme, pour y occuper une position de « research associate in aeronautics » .
Et en 1930, il devient le premier directeur nommé à la tête du GALCIT [7].
C’est également un géant de la discipline, mais lui est plus connu. L’OTAN donnera son nom à un centre de recherche situé dans la banlieue de Bruxelles : le von Kármán Institute for Fluid Dynamics.
6. PhD (1936 – 1939)
6.1 Arrivée au Caltech
C’est ce personnage déjà célèbre que Qian Xuesen rencontre en 1936 afin d’examiner les possibilités qui lui sont ouvertes au Caltech pour poursuivre son cursus aux Etats Unis.
Le courant passe instantanément entre eux, et Qian Xuesen est tout heureux de se voir proposer d’effectuer la préparation de son PhD sous la direction de von Kármán.
Les deux hommes ne le savent pas encore, mais c’est une collaboration de près de 15 ans, doublée d’une profonde amitié et d’un grand respect mutuel, qui démarre alors.
Qian Xuesen sera en effet le seul de ses étudiants à qui von Kármán consacrera un chapitre entier dans ses mémoires [8].
Et lorsque 60 ans plus tard, alors qu’il était devenu un des géants de sa discipline, Qian Xuesen sera sollicité pour évaluer les contributions scientifiques de von Kármán, il déclinera poliment la proposition : « von Kármán était mon très respecté professeur, et j’avais de forts sentiments personnels pour lui : je craindrais, en vous répondant, de ne pas être capable de lui rendre correctement justice. » [2].
6.2 Le Suicide Squad (1936-1939)
Lorsque Qian Xuesen arrive au Caltech, une joyeuse petite bande d’étudiants du Caltech, inspirée par les travaux du GTO (Goddard, Tsiolkovski, Oberth), mais aussi ceux d’Esnault-Pelterie [12] ainsi que d’autres plus récents conduits sur le Vieux Continent (parmi lesquels ceux de l’autrichien Eugen Sänger), s’adonne en parallèle du cursus universitaire à des expériences dangereuses sur la conception de fusées dans une vallée déserte à l’écart de Pasadena : l’Arroyo Seco.
Ces activités ont le soutien de von Kármán, ce qui n’a pas été le cas de tout le corps professoral du Caltech au début.
Ce groupe se verra officiellement désigné en juin 1937 comme Projet de Recherche sur les Fusées (Rocket Research Project) du GALCIT. Ce qui lui donnera notamment accès aux ressources du Caltech (et l’opportunité d’en détériorer certaines).
Le leader est un certain Frank J. Malina, qui deviendra rapidement un très proche de Qian Xuesen.
Peu après son arrivée au Caltech, ce dernier se joindra au groupe, surnommé le Suicide Squad sur le campus en raison de ses méthodes très hétérodoxes d’expérimentation. Ce qui finira de compléter le noyau du Rocket Research Group (ils étaient alors 6 [12])
Dans le courant de 1938, le groupe était en train de péricliter (par moments seuls Malina et Qian Xuesen s’en préoccupait encore) lorsqu’il attira l’attention de l’US Army Air Corps (qui deviendra Army Air Force en 1941, puis US Air Force plus tard) par le biais du Général Arnold.
6.3 Le Général Arnold et le premier drone de l’Histoire
Le Kettering Bug
Arnold n’était pas un inconnu : il entretenait des relations étroites avec Robert Millikan, alors Directeur du Caltech, depuis de longues années. Très exactement depuis la Grande Guerre, époque où R. Millikan n’avait pas encore été honoré par l’attribution du prix Nobel de physique (1923).
Vers la fin de la guerre, lui et Millikan travaillaient alors sur un prototype d’avion sans pilote, le Kettering Bug du nom de son inventeur Charles Kettering : le tout premier modèle de drone de l’Histoire militaire.
Si l’on y regarde de près, ce véhicule préfigurait effectivement de manière stupéfiante les futurs drones militaires dont l’usage s’est récemment répandu à l’occasion des conflits en Ukraine et dans le Golfe Persique.
Sa conception a d’ailleurs été l’occasion de confronter les ingénieurs de l’époque à tous les problèmes inhérents à ce type d’engins, comme par exemple la navigation jusqu’à la cible.
A l’époque le GPS n’était en effet même pas une idée : pour guider l’objet jusqu’à l’objectif visé, les concepteurs avaient donc imaginé de compter le nombre de tours du moteur à piston nécessaires pour couvrir la distance jusqu’à celui-ci. Et une fois le compte atteint, la propulsion devait être arrêtée pour laisser tomber cet avion sans pilote sur l’ennemi.
Pour en appendre bien davantage sur cet engin étonnant et parfaitement méconnu, le lecteur intéressé pourra se référer à l’article très complet et très informé du site History Collection (en anglais).
Arnold soutient les recherches du Caltech
Grace au soutien du Général Arnold, le Caltech reçoit alors un financement qui permet de relancer les travaux sur la propulsion des fusées dès l’année suivante. On aura de multiples occasion de reparler de ce général visionnaire dans la suite de ce récit.
Anecdote à ce sujet [1] : sollicité en même temps, le MIT (par la voix de son Directeur du Département Aéronautique) déclara, en parlant des études sur les fusées, qu’il abandonnait bien volontiers au Caltech ce « job à la Buck Rogers ».
Très bientôt, le groupe de passionnés du Suicide Squad et ses soutiens vont donner naissance au JPL. Mais n’anticipons pas.
6.4 Research fellow (1939)
Ses activités dans le Rocket Research Project ne perturbent cependant pas Qian Xuesen dans la préparation de son PhD. Il soutient avec succès sa thèse le 9 juin 1939.
En août de la même année, il publie un article qui restera une référence du domaine pendant de longues années, d’où sortira ce qui sera connu comme la correction de Kármán -Tsien [9]. Cette formule, destinée à prendre en compte la compressibilité dans la conception des aéronefs quand leur vitesse s’approche de celle du son, « a été presqu’universellement utilisée jusqu’à l’irruption des ordinateurs » (A.M.O. Smith, un des camarades du « Suicide Squad », dans la référence [1]).
L’introduction à ce papier est d’ailleurs une belle illustration de la relation entre les deux hommes telle qu’elle ressort de la description qui en est faite par I. Chang [1], mais aussi dans sa biographie post-mortem éditée en Chine [2] : un Theodore von Kármán aux intuitions fulgurantes, et un Qian Xuesen tout en respect pour son mentor leur donnant corps et justifications.
Dans les premières lignes de sa publication, Qian Xuesen rend en effet hommage à von Kármán qui « [lui] a suggéré au cours d’une discussion récente» la généralisation d’une théorie antérieure au cœur de ce papier : l’idée géniale et son analyse clinique.
Fin 1939, sa thèse en poche, il devient « research fellow » au GALCIT. Ses premières recherches vont se faire dans la continuation des activités menées dans le Suicide Squad : formuler des carburants de fusée solides et liquides permettant des poussées améliorées en vue d’emploi dans l’aviation. Mais cette fois avec des ressources financières plus conséquentes en provenance des armées.
Ressources qui ne vont aller qu’en grandissant à partir de 1940, en raison de la montée des conflits partout dans le monde.
7. 1940 : une année charnière
7.1 La Chine réclame Qian Xuesen
Arrivé depuis 1935 dans le cadre du Boxer Rebellion Scholarship pour une durée théorique de 3 ans, Qian Xuesen en était déjà à sa cinquième année sur le sol des Etats-Unis.
La Chine qui menait alors une guerre impitoyable et inégale contre le Japon le rappela à son devoir. Tiraillé entre ses obligations de citoyen chinois et le désir fort de rester aux Etats-Unis pour y poursuivre la vie exaltante que ce pays lui avait offert, entrevoyant les fantastiques perspectives qui commençaient à s’ouvrir pour lui, Qian Xuesen était confronté à un énorme dilemme moral.
Son ami Malina avait parfaitement identifié le cas de conscience. Un graffiti fameux dans lequel il caricature son groupe de camarade nous est parvenu : il montre un Qian Xuesen méditatif balançant entre la Chine et les USA.
7.2 Le soutien de von Kármán
C’est von Kármán qui le délivre en plaidant sa cause auprès des autorités chinoises. Ce ne sera pas la dernière fois qu’il aura à utiliser son autorité morale pour aider Qian Xuesen à affronter les vents contraires.
Pour cela, il fait valoir qu’il y a de nombreuses manières de rendre service à son pays, et que sa présence au Caltech en est une, peut-être la meilleure. Il suggère donc de lui accorder un an de plus aux Etats Unis.
Ce seront finalement deux années supplémentaires que les administrateurs du Caltech obtiennentdes administrations chinoises et américaines. L’alerte avait été chaude, il y en aura de pires.
Qian Xuesen se trouve cependant contraint de s’éloigner du Suicide Squad. Les activités de celui-ci se sont en effet étendues à des sujets classifiés lesquels, en tant que citoyen non-américain, ne lui sont pas ouverts… à ce moment là !
Pendant ce temps (jusqu’à son retour fin 1942), et à la demande de l’armée, F. Malina et le Caltech développeront notamment les propulseurs d’appoints dits JATO (Jet Assisted Take Off) sur le site de l’Arroyo Seco. Ceux-ci étaient destinés à être montés sur avions pour en raccourcir la course de décollage.
On entendra à nouveau parler de ces JATO dans les premiers tests des fusées développées par le JPL.
8. Le retour en grâce (1940 – 1943)
8.1 Détour par le calcul des structures
Contraint de ne travailler que sur des sujets non classifiés, Qian Xuesen se tourne momentanément vers le calcul des structures. Domaine dans lequel il s’avère aussi brillant qu’il l’avait été dans tous les endroits par lesquels il était passé auparavant.
8.2 Retour via les souffleries
Pendant ce temps, et grâce à l’entregent de von Kármán, le Caltech se voit à nouveau attribuer à nouveau des fonds, par l’Army Ordnance cette fois (le département de l’Army en charge à l’époque des développements d’armes et de munitions).
La demande qui accompagne ce financement est de travailler à la conception d’une soufflerie supersonique.
Qian Xuesen est alors associé au projet et peut ainsi revenir à l’aéronautique par ce chemin détourné.
Dans l’équipe se trouve un certain Allen Puckett, qui utilisera cette expérience pour construire l’année suivante une soufflerie de plus grande taille sur le site d’essai de l’Army à Aberdeen dans le Maryland.
8.3 Nécessité fait loi (décembre 1941)
7 décembre 1941 : Pearl Harbor. L’Amérique est dans la sidération, en panique à certains endroits. Le pays doit mettre toutes les ressources disponibles au service de la guerre sans en négliger aucune.
Von Kármán intervient alors une nouvelle fois et fait valoir que son laboratoire possède un aérodynamicien de première classe dont le talent pourrait être mis avec profit au service de cette cause. Il s’engage même personnellement sur la loyauté de Qian Xuesen. Cela lui permet d’obtenir pour celui-ci toutes les habilitations nécessaires afin qu’il puisse participer aux activités classifiées du Caltech.
En 1942, il retrouve ainsi son ami Malina. Il peut alors replonger avec lui dans les recherches menées sur la conception des fusées, sur les lieux même des premières années du Suicide Squad.
8.4 Un professeur redouté (1943)
Promotion
Après 4 années comme « research assistant », Qian Xuesen se voit proposer un poste de professeur assistant en aéronautique, poste qu’il accepte fin 1943. Il est déjà depuis près de dix ans aux Etats Unis (son visa de séjour a pu être renouvelé à de nombreuses reprises pour le permettre).
Qian Xuesen partage alors son temps entre enseignement et recherche en aérodynamique et propulsion des fusées. Il travaille sur de nombreux contrats classifiés et, fidèle à sa réputation de travailleur infatigable, il multiplie les rapports techniques.
Premiers cours sur la propulsion à réaction
C’est aussi en 1943, à la demande de l’Army Air Force, que von Kármán organise le premier « graduate course » des Etats Unis sur la propulsion à réaction (jet propulsion). Les premiers étudiants seront des officiers de l’Air Force et de la Navy envoyés pour y passer leur master en aéronautique.
Qian Xuesen se voit confier les cours de « principes mathématiques en ingénierie » et « propulsion à réaction ». Ne ménageant pas ses heures, il s’investit auprès de ses élèves bien au-delà de ces deux séries de cours.
Néanmoins, à l’image d’autres professeurs impliqués dans cette formation, Qian Xuesen ne voit pas toujours d’un très bon œil cette occupation qui le distrait d’activités de recherche plus importantes.
Est-ce pour cette raison ou à cause, dira-t-on, du caractère entier de Qian Xuesen, que celui-ci deviendra le professeur le plus redouté du Caltech ? Toujours est-il qu’à un moment von Kármán se verra contraint de confier les cours à un autre professeur pour répondre aux plaintes des élèves remontant vers lui.
On verra plus tard qu’il aura l’occasion à d’autres reprises d’entretenir cette réputation.
« Jet propulsion » : une référence pour dix ans
La qualité des cours de Qian Xuesen n’est cependant pas du tout en cause, bien au contraire. Quelque temps plus tard en effet (en 1946), ceux-ci seront recueillis, avec d’autres, dans un épais volume intitulé sobrement « Jet Propulsion » [10].
Ce livre initialement confidentiel, dont Qian Xuesen se verra confier la coordination, sera ensuite déclassifié au milieu des années 50.
Il servira de document de référence pendant plus de 10 ans [7].
Son collègue, Allen Puckett (avec qui il avait travaillé sur la première soufflerie supersonique du Caltech, voir plus haut), qualifiera ce livre « d’anthologie de référence la plus en pointe du pays dans le domaine de la propulsion à réaction » [1]
![Soufflerie supersonique 2.5 inch du Caltech (1947) : tests de diffuseurs [19]](https://www.hyfar-ara.org/wp-content/uploads/2026/06/la-soufflerie-hypersonique-2.5-inch-Tsien-1947-schlieren-1030x547.jpg "Soufflerie supersonique 2.5 inch du Caltech (1947) : tests de diffuseurs [19]")
9. Naissance du JPL (1943 – 1944)
9.1 Informations inquiétantes en provenance d’Europe (1943)
Pendant l’été 1943, des représentants de l’US Army Air Force (AAF) se présentent devant von Kármán et lui demandent son avis d’expert sur des photographies aériennes prises dans le Nord de la France. Ces dernières montrent d’étranges structures rectilignes de grandes dimensions que l’armée allemande est en train de construire.
Von Kármán les suspecte d’être des rampes de lancement de fusées d’une dimension encore jamais rencontrée. Des informations ultérieures des services de renseignements britanniques viennent renforcer le sentiment que l’Allemagne est engagée dans la production à grande échelle de fusées et de missiles.
Ces informations inquiétantes conduisent l’Army Ordnance (le département de l’Army en charge à l’époque des développements d’armes et de munitions) à réagir. Ce qu’elle fait en septembre 1943 en mettant en place une unité en charge des fusées dans son département recherche.
9.2 Premiers pas vers le JPL (1943)
Des représentants de celle-ci vont faire de nouveau appel au Caltech et demandent à F. Malina de leur préparer un rapport sur les capacités US de fabrication de propulseurs pour missiles à grande portée. Au passage on peut remarquer la crédibilité que les étudiants un peu fous du Suicide Squad avaient acquise depuis leurs débuts dans l’Arroyo Seco, moins de cinq ans auparavant.
La réponse arrive en novembre 1943 sous la forme d’un mémorandum co-rédigé par von Kármán, Malina et Qian Xuesen. La conclusion décevante est l’impossibilité pour les USA de construire rapidement les missiles de plus de 100km de portée dont rêvaient les militaires.
En revanche, le mémorandum propose de répondre au défi en créant un laboratoire de recherche destiné à développer les connaissances, méthodes et technologies nécessaires pour atteindre ce but.
Dans un rapport suivant (la réf. [20] en contient le texte : voir figures ci-constre) rédigé avec l’aide de Malina et Qian Xuesen, von Kármán complète la proposition en esquissant un programme de montée en puissance des performances de ces nouvelles armes souhaités par les militaires.
Ce dernier rapport, publié en novembre 1943, utilise pour la toute première fois de manière publique le nom Jet Propulsion Laboratory pour désigner l’organisme au nom duquel cette proposition est faite.
9.3 Les affaires sérieuses commencent (1944)
De manière inattendue, l’AAF rejete la proposition. Mais l’Army Ordnance décide une fois de plus de soutenir l’initiative et revient vers le Caltech en sollicitant une proposition plus large incluant à la fois la recherche sur les missiles, le développement des technologies nécessaires à leur production, et la construction de prototypes.
En janvier 1944 la demande de l’Army Ordnance se précise avec une offre de collaboration sur la recherche et le développement de missiles à longue portée, et la promesse d’un financement hors norme qui stupéfie les membres du Caltech.
Le Caltech accepte évidemment et se lance dans ce projet qu’il baptise ORDCIT (ORDCIT pour ORDnance contract to the Califormia Institute of Technology).
Avec ce soutien le Caltech peut voir grand. Le projet de laboratoire qu’il commence à bâtir verrait trois personnes à sa tête : Theodore von Kármán, Frank Malina, et un certain Clark Milikan (professeur d’aéronautique au Caltech entre 1929 et 1966, il faisait partie de ceux qui au début avait rebuffé les idées du Suicide Squad avant de s’y rallier. Il était aussi le fils de Robert Milikan, alors Président du Conseil de Direction du Caltech). Le projet comprend 4 divisions : balistique, matériaux, propulsions et structures.
Dans la présentation de cette première organisation, Qian Xuesen est pressenti comme chef de la division propulsion : la carrière du petit étudiant de 1935 commence à frémir.
9.4 A la tête de la section « research analysis » (1944)
Le contrat définitif arrive en Juin 1944 et le JPL entre effectivement en fonction avec 4 premiers projets dont l’un est le fameux ORDCIT qui recueille la majorité des financements. Von Kármán en prend tout d’abord la direction, cédant rapidement la responsabilité à Malina
Quel est l’organigramme du JPL à ce moment, comment le travail est-il organisé ? Les acteurs eux-mêmes ont parfois du mal à reconstituer précisément la chronologie des évènements de cette période que F. Malina qualifie de « hectic » (mouvementée)[13].
Les informations les plus fiables que l’on ait pu trouver à la date où cet article a été écrit l’ont été dans l’ouvrage d’I. Chang [1], et dans la référence [13] précédemment citée.
Nonobstant ces réserves, il apparait que le JPL est alors organisé en neuf sections techniques [1] : research analysis, underwater propulsion, liquid propellant, solid propellent, materials, propellants, engineering design, research design et remote control (la référence [13] en compte 3 de plus fin 1944 : ramjet, field testing et facility design).
Le management a l’air souple et semble reposer sur de fréquentes réunions techniques entre les responsables des différentes sections [1]. Ces responsables sont vraisemblablement en relation directe avec von Kármán et ont donc un rôle majeur dans le fonctionnement du laboratoire.
Tsien est désigné chef de la section research analysis » à l’été 1944 : sa première nomination à un poste à responsabilité.
Et l’Arroyo Seco se couvre de buildings.
10. Les premiers lancements (1944 – 1945)
10.1 Private A
Le contrat ORDCIT visait à réaliser un missile guidé délivrant une charge explosive de 1000 livres (environ 500kg) à 150 miles (plus de 200km) avec une précision de l’ordre de 3 miles (environ 5km).
Les fondateurs du JPL avaient en tête de commencer les développements par un petit missile à propulsion solide baptisé Private (soldat de seconde classe dans l’armée américaine). Puis de lui faire succéder un engin à propulsion liquide un peu plus puissant baptisé Corporal (Caporal). Et ainsi de suite en montant en grades jusqu’au projet le plus puissant, la fusée Colonel.
Tout l’été, Qian Xuesen supervisera la recherche sur la version Private A, basée sur des travaux qu’il avait conduits précédemment avec F. Malina. En décembre 1944 le premier prototype de Private A était prêt à lancer.
Ce prototype disposait d’un propulseur JATO, du type de ceux développés entre 1940 et 1943, et de 4 propulseurs d’appoint pour compenser le manque de « pêche » du JATO au départ. La taille de la fusée était très modeste (voir figure) et seulement destinée à valider certains principes de conception pour les prototypes à suivre.
Quand on sait qu’au même moment des V2 de plusieurs tonnes et de plusieurs centaines de kilomètres de portée pleuvaient sur Londres, on comprend l’appétit des alliés (d’Est et d’Ouest) à la fin de la guerre pour les technologies et les savants allemands qui avaient mis au point ces objet. On en reparlera plus loin.
Le premier vol de la Private A, 1er décembre 1944, sera un succès. Plus de 20 tests seront effectués avec ce modèle par la suite [13].
10.2 Private F
Il est intéressant de s’arrêter un moment sur l’une des évolutions de la Private A après ces premiers lancements réussis : la fusée Private F.
Dans ses mémoires [13], F. Malina explique que dans le mémorandum de 1943 (voir § « premiers pas vers le JPL ») lui et Qian Xuesen avaient estimé qu’une augmentation de portée de l’ordre de 50% était envisageable en installant des ailes sur les fusées. A noter : les allemands exploreront également cette idée de leur côté dans le modèle A4b, version améliorée du V2 qui fera deux fois l’objet d’essais sans succès avant la fin de la seconde guerre mondiale.
La Private F sera la première expérimentation de cette idée dans le cadre ORDCIT. Les essais conduits dans début avril 1945 furent des échecs. La fusée, conçue dans la précipitation, terminait les vols de manière incontrôlée [13].
Il y a des raisons de penser que Qian Xuesen gardera l’idée dans un coin de la tête pour une utilisation ultérieure. On aura l’occasion d’y revenir dans les volets suivants de cette série.
10.3 Développements ultérieurs
Suivant au départ peu ou prou le programme esquissé dans le mémorandum de 1943, le JPL, sous la direction de F. Malina jusqu’en 1946, continuera à développer des engins de plus en plus puissants : WAC Corporal, BUMPER WAC. [13][14] auxquels succèderont les modèles WAC Corporal B, Corporal, Corporal E, Sergeant [14].
En raison de son départ du JPL (voir paragraphe suivant) Qian Xuesen n’aura pas l’occasion de participer à ces développements.
11. L’Army Air Force Scientific Advisory Group (1945)
11.1 Von Kármán s’éloigne du Caltech (1944)
Von Kármán est amené à partir de mai 1944 à effectuer de fréquents séjour à Washington. Son absence pèse à ses collaborateurs au Caltech.
Vers septembre 1944, il est sollicité par l’Army Air Force (le général Arnold, encore lui) qui lui demande de rassembler un groupe de scientifique à Washington afin de rédiger un plan de recherche en aéronautique pour les décades à venir. La rencontre furtive qui réunira Arnold et von Kármán pour lancer ce projet est tout sauf conventionnelle [8] : au bout d’une piste de l’aéroport La Guardia de New York dans une voiture banalisée, et dans une atmosphère de conspiration digne des classiques du roman d’espionnage.
En novembre 1944 Arnold rédige une lettre de mission pour Von Kármán : c’est le point de départ du futur National Academy of Science Scientific Advisory Group (SAG).
Von Kármán accepte et obtient une sorte de congé sans solde du Caltech pour répondre à cet appel et devenir consultant pour l’Army Air Force. F. Malina lui succède alors à la tête du JPL.
La rumeur de son départ met le feu au campus parmi la communauté des étudiants chinois travaillant avec von Kármán. Ceux-ci lui adressent une lettre co-signée réclamant des points de chute en dehors du Caltech où ils ne se voyaient pas d’avenir en dehors de sa présence (1)
Le cas de Qian Xuesen est vite réglé : von Kármán lui demande de le rejoindre au SAG, ce qu’il accepte sans hésitation.
(1) Dans la référence [2], la date de cette lettre est située en 1946 au moment du retour de Qian xuesen au MIT. Il n’a pas été possible de trouver d’autres sources pour pouvoir trancher.
11.2 Qian Xuesen le rejoint à Washington
C’est une première consécration pour Qian Xuesen, et son ascension ne fait que commencer. En moins de dix ans il sera passé du statut d’étudiant étranger quasi inconnu à celui de pair des meilleurs scientifiques du pays, et admis dans le saint des saints de l’armée américaine : le Pentagone.
Après avoir donné sa démission du JPL, il prend ses fonctions au Pentagone au tournant de l’année 1945. Et muni d’une habilitation au niveau TOP SECRET [1] il démarre une seconde carrière, de consultant haut de gamme cette fois.
Le Général Arnold donne carte blanche au SAG : il invite ses membres à laisser libre cours à leur imagination, à ne pas censurer les idées les plus folles, en s’appuyant sur tous les développements en cours dans le pays pour imaginer ce que pourrait être l’armée de l’air la plus puissante du monde. Armée américaine, évidemment.
Surtout, il insiste sur le changement de paradigme, qui doit transformer une aviation forgée par les pilotes en une aviation forgée par les scientifiques.
La feuille de route est claire :
« Étudiez toutes les possibilités et les perspectives souhaitables pour le développement de l’AAF après la guerre et dans les conflits futurs. À l’issue de vos recherches, veuillez me remettre un rapport ou un guide contenant des recommandations pour les futurs programmes de recherche et développement de l’AAF » [21].
A un rythme frénétique, Qian Xuesen partage alors son temps entre visites des industries les plus en pointe du domaine, rédactions de rapport et réunions de brainstorming.
12. Opération LUSTY (Allemagne, printemps-été 1945)
12.1 Préparatifs
Début 1945, l’effondrement du régime Nazi est devenu inéluctable. Le Général Arnold présente alors à von Kármán l’intérêt qu’il pourrait y avoir à profiter de la fin des hostilités pour tenter de réunir le maximum d’informations sur l’avancement des sciences et technologies développées par l’Allemagne pendant la guerre.
Von Kármán, de toute évidence, avait envie d’emmener Qian Xuesen avec lui. Mais de sombres problèmes de visas doivent être surmontés : celui qu’il possédait en tant qu’étudiant aux USA lui permettait de quitter le pays, mais le retour était très incertain.
Ayant réclamé, et obtenu, l’assurance de son retour aux Etats Unis, il embarque fin avril dans un avion militaire. Il se voit par ailleurs octroyer une position hiérarchique l’assimilant au grade de colonel.
Malina effectuera le même genre de mission (mais il ne faisait pas partie du SAG). Il partira lui aussi avec un rang hiérarchique l’assimilant au grade de colonel, qu’il indique lui avoir été donné en cas de capture [13]. Il est très probable que la nomination de Qian Xuesen ait été effectuée pour la même raison [2].
12.2 Organisation
Commence alors une sorte de chasse aux secrets technologiques et scientifiques allemands, baptisée avec malice LUSTY (Luftwaffe Secret Technology), qui va lui faire parcourir l’Europe de long en large.
Cette opération, était composée de deux équipes :
- la première, sous le commandement du colonel Harold E. Watson, ancien pilote d’essai de Wright Field, avait pour objectif la récupération d’armes et d’avions allemands comme le Me262) en vue de les soumettre à des analyses approfondies aux États-Unis,
- la deuxième, celle à laquelle participent von Kármán et Qian Xuesen, visait plus spécifiquement la documentation scientifique et les installations d’essais.
Elle n’est pas à confondre avec l’opération Paperclip dont l’objectif était l’exfiltration aux États-Unis de personnels scientifiques allemands. Parmi ceux-ci, le bien connu Wernher von Braun et le moins médiatique Walter Dornberger, commandant de Peenemünde.
12.3 Rencontre avec Wernher von Braun
Un des tout premiers scientifiques que Qian Xuesen rencontre est justement Wernher von Braun lui-même, qui s’était rendu aux forces de l’Ouest après la prise de Peenemünde par les soviétiques.
L’entrevue a lieu en mai 1945 à Kochel en Bavière [15]. Là, Qian Xuesen demande à von Braun de réaliser un résumé des travaux sur les fusées réalisés en Allemagne pendant la guerre, ainsi que sa vision de l’avenir de ce qui ne s’appelait pas encore le domaine aérospatial : le texte sera publié en octobre 1945 dans la référence [16] (source ref [15]).
12.4 La reconnaissance de Rudolph Herman
Il va également rencontrer un autre personnage important, Rudolph Herman, aérodynamicien qui avait effectué de nombreuses études théoriques autour de la conception du V2.
Qian Xuesen sera le seul scientifique du SAG qu’il désignera nommément dans ses mémoires. R. Herman connaissait en effet les travaux de Qian Xuesen, et en avait même exploité certains résultats dans la soufflerie supersonique dont il avait la charge.
12.5 Découverte du LFA
Le groupe aura d’autres surprises, comme la découverte du Luftfahrtforschungsanstalt Hermann Goering (LFA : Institut de recherche en aéronautique Herman Goering) près de Braunschweig (Brunswick).
Malgré les centaines d’employés de cet énorme centre de recherche, et les bâtiments innombrables qui le constituaient (parmi lesquels plusieurs souffleries de grandes dimensions, dont la monstrueuse A3 de près de 100m de long, 12MW de puissance, et une vitesse max de 350 km/h), aucune information n’avait filtré jusqu’à cet instant à son sujet du coté allié.
Et pourtant sa construction avait commencé dès 1935, avec un luxe de précautions indiquant clairement la préparation d’une nouvelle guerre (voir LFA – en allemand).
D’autres informations importantes seront recueillies dans les très nombreuses archives sur lesquelles la mission mettra la main lors des fouilles de ces installations. La place manque ici pour développer davantage.
12.6 Rencontre avec Ludwig Prandtl
Certaines étapes sont cependant sans doute restées plus que d’autres gravées dans les mémoires du groupe. La visite de l’usine de V2 de Nordhausen en fait partie. Avec dans son voisinage la découverte du camp de concentration de Dora, réservoir de la main d’œuvre esclave nécessaire à la production des fusées.
Souvenir d’autant plus sinistre qu’il amènera von Kármán à retrouver son ancien professeur, Ludwig Prandtl. Göttingen n’est en effet qu’à une cinquantaine de kilomètres de Nordhausen.
L’indifférence (ou la naïveté ?) manifestée par Prandtl et ses collègues de Göttingen vis-à-vis de se qui se passait à leur porte laissera un goût amer à von Kármán.
12.7 Retour aux Etats Unis
De retour aux Etats-Unis après cette mission, Qian Xuesen n’est pas encore au fait de sa renommée. Il lui reste encore quelques belles années à passer pendant lesquelles il va devenir l’un des scientifiques les plus illustres du pays.
La relation de son ascension continue dans le prochain article.
Références
| [1] | Thread of the silkworm Iris Chang BasicBooks – 1995 |
| [2] | Return to China One Day – The Learning Life of Qian Xuesen Zhejiang Science and Technology Publishing House, 2022 Document téléchargeable à cette adresse |
| [3] | Sea change Bradley Perret Aviation Week and Space Technology – 7 janvier 2008 |
| [4] | 钱学森 (Qian Xuesen) (en chinois) |
| [5] | The Guggenheim Schools of Aeronautics: Where are they today? Narayanan Komerath & Scott Eberhardt American Society for Engineering Education, Annual Conference and Exposition 2009 Austin, Texas, USA 14-17 Juin 2009 |
| [6] | Daniel and Harry Guggenheim – Supporters of Aviation Technology Centennial of Flight: Born of Dreams – Inspired by Freedom celebration, 2003 |
| [7] | Caltech : early history https://aerospace.caltech.edu/about/history consulté le 2 février 2026 |
| [8] | The Wind and Beyond. Theodore von Kármán with Lee Edson. Little, Brown, & Co, Boston. 1967 |
| [9] | Two-Dimensional Subsonic Flow of Compressible Fluids Tsien, Hsue-Shen Journal of the Aeronautical Sciences 6 (10), 399-407, Août1939 |
| [10] | Jet Propulsion A Reference Text Prepared By The Staffs Of The Guggenheim Aeronautical Laboratory and the Jet Propulsion Laboratory, California Institute Of Technology Tsien, Hsue-shen [Editor] Qian Xuesen; Paul Chambre; Joseph V. Charyk; Louis G. Dunn; Nathan Kaplan; Frank J. Malina; Clark Blanchard Millikan; Mark M. Mills; Howard S. Seifert; Homer J. Stewart; Robert F. Tangren California Institute of Technology, 1946. Source des images : Burnside rare books (consulté le 2 février 2026) |
| [11] | GALCIT Projects: The Birth of US Rocketry Luigi T. DeLuca 20th Seminar on New Trends in Research of Energetic Materials Conference Pardubice, Czech Republic – April 26th – 28th, 2017 |
| [12] | Origins and first decade of the Jet Propulsion Laboratory Frank J. Malina The history of rocket technology, Eugene M. Emme Editeur Wayne State University Press, Detroit 1964, pages 46-66 |
| [13] | THE ORDCIT PROJECT OF THE JET PROPULSION LABORATORY, 1943-1946 Frank J. Malina 1967 https://archive.olats.org/pionniers/malina/aeronautique/memoir3.php |
| [14] | The Corporal Family of Rockets and Missiles White Sands Missile Range Museum https://wsmrmuseum.com/2023/03/07/the-corporal-family-of-rockets-and-missiles/ voir également https://en.wikipedia.org/wiki/WAC_Corporal |
| [15] | Earth satellites, a first look by the United States Navy R. Cargill Hall (JPL) Présenté au 4th History Symposium of The International Academy of Astronautics, Constance (République Fédérale d’Allemagne), octobre 1970 |
| [16] | Report on Certain Phases of War Research in Germany , Vol. 1 Aerojet Engineering Corporation, October 1, 1945, 66-12 Republié par le Air Materiel Command, Wright Field, Dayton, Ohio , en janvier 1947 |
| [17] | The Birth of Sweepback – Related Research at LFA-Germany Peter G. Hamel Journal of Aircraft 2005 42:4, pp. 801–813 Presented as Invited Paper 2003-5541 at the AIAA Atmospheric Flight Mechanics Conference, Austin, TX, 11-14 Août 2003. Référence pour l’image de prandtl tsien et karman |
| [18] | GALCIT 75 – 75th Anniversary of the Founding of the Graduate Aeronautical Laboratories November 14 and 15, 2003 California Institute of Technology – Pasadena, California Référence pour l’image du 10ft wind tunnel |
| [19] | Investigation of a variable geometry supersonic diffuser Heppe, R. Richard Thèse Caltech – Mai 1947 Référence pour l’image du 2.5 inch supersonique |
| [20] | EXPLORING THE UNKNOWN : Selected Documents in the History of the U.S. Civil Space Program Volume I: Organizing for Exploratian John M. Logsdon, Editor with Linda J. Lear, Jannelle Warren-Findley, Ray A. Williamson, and Dwayne A. Day The NASA History Series National Aeronautics and Space Administration NASA History Office Washington, D.C., 1995 (voir document 1-12 page 178/821) |
| [21] | Towards New Horizons A report to General of the Army H.H Arnold submitted on behalf of the A.A.F. Scientific Advisory Group by Theodore von Kármán Science : the key to air supremacy Theodore von Kármán 1946 |
