上世纪的三０年代，世界各国飞机的飞行速度和飞行高度是空军实力强弱和空战胜负的关键。当时的航空工程面临两大难题： 1.当飞机的速度接近音速时，空气的压缩对飞行器的性能有什么影响？ 2.寻求超音速飞行器的理论指导与技术设计。 美国当时的航空工业对比欧洲是处于落后阶段的，为了赢得战争，美国解决这两大难题迫在眉睫。这两个全新的课题就是钱学森博士论文的研究方向。 一九三九年钱学森以四篇博士论文获得加州理工学院航空和数学的双博士学位。