钱学森三天两头出差。他在酒泉基地一工作就是十天半月，甚至一个月。他的行踪严格保密，就连夫人蒋英也不知道。有一回蒋英一个多月都不知道丈夫的音讯，就找到国防部第五研究院询问：“钱学森干什么去了，这么长时间杳无声息，他还要不要这个家了？”国防部第五研究院的同志连忙向她解释：“钱院长出差在外地，平安无恙，只是工作太忙，暂时还回不来，请您放心。”
蒋英回忆说：“那时候，他什么都不对我讲。我问他在干什么？不说。我问他到哪儿去？不说。去多久？也不说。”
任新民回忆说，“东风二号”导弹发射失败之后，他几乎都在基地工作，只在春节时回家几天。钱学森在全力以赴解决“东风二号”导弹存在的问题。
“东风二号”导弹的副总设计师兼控制系统主任设计师黄纬禄说，经过钱学森和大家反复讨论，认定“东风二号”导弹坠落的原因是：“东风二号”跟“东风一号”的弹体直径一样，但是弹体的长度加长了。这是因为考虑到“东风二号”导弹打的距离要比“东风一号”远，所以推进剂要多装，拉长长度是为了多装推进剂。这么一来，“东风二号”的弹体在发射之后像一根扁担一样产生振动，这种弹体的弹性振动，导致了发射的失败。
钱学森经过仔细调査，把事故的原因归结为两点：一是没有充分考虑导弹弹体是弹性体，飞行中弹体会作弹性振动，与姿态控制系统发生耦合，导致导弹飞行失控；二是火箭发动机改进设计时提高了推力，但强度不够，导致飞行过程中局部破坏而起火。
找出原因之后，在钱学森的主持下，修改了“东风二号”导弹的设计图纸，研制出改进型“东风二号”导弹。
改进型“东风二号”导弹要发射，必须先通过地面上17项试验。
1964年春天，改进型“东风二号”导弹，在新的全弹试车台上进行试车，经过两次全弹试车，完全合格。
经过两年的总结、测试，1964年6月29日上午7时，改进型“东风二号”导弹竖立在酒泉发射场的发射架上。
这一回，钱学森在酒泉发射现场亲自指挥。坐在他身边的是张爱萍上将。聂荣臻元帅在北京指挥总部坐镇。钱学森打电话向聂荣臻元帅报告，一切就绪。聂荣臻同意发射。
钱学森向现场指挥员下达点火命令。
改进型“东风二号”导弹在7时5分发射，先是笔直刺向蓝天，然后开始倾斜，按照预定的轨道，飞向千里之外的新疆荒漠。
命中目标！发射成功！改进型“东风二号”导弹终于旗开得胜。
钱学森充满感慨地在酒泉基地发表讲话：“如果说，两年前我们还是小学生的话，现在至少是中学生了。短短两年，大家努力提高到中学水平，不简单。现在，美苏都欺负我们，但是，我们有党中央和毛主席的领导，发扬自力更生精神，战胜了很多困难，终于打破他们对尖端技术的垄断，这是值得庆贺的一件大事情。”
聂荣辕元帅打电话向钱学森表示热烈祝贺。他说：“现在看得更清楚了，上一次的失败，的确不是坏事情。这个插曲很有意义。”
紧接着，在1964年7月9日、11日，两次发射“东风二号”导弹，都获得成功。三发三中，这表明“东风二号”这一型号的导弹具备稳定的技术基础，可以投入批量生产，先后生产了160枚。
从1966年起，“东风二号”导弹开始装备部队，成为第一种投入实战的中国自已设计、自已制造的中程地对地导弹。
从此，中国不断扩大“东风”导弹“家族”。2009年10月1日亮相于新中国国庆60周年大阅兵队伍中、最引人注目的“东风31A型”核导弹，就是“东风”导弹“家族”的新成员。
穷途末路的“黑寡妇”
1959年10月7日9时，一架美制RB57D型高空侦察机从台湾桃园机场起飞，以19500米的高度进入中国大陆。像往常一样，这架美制RB57D型高空侦察机大摇大摆，毫无顾忌，深信在那样的高度毫无敌手，肆无忌惮地直扑北京。
美国和台湾方面万万没有想到，12时4分，这架RB57D型高空侦察机失去了联系。残骸坠落在通县东南18公里的田野上，上尉飞行员王英钦也当场毙命。
翌日新华社低调地报道这一胜利，只是说在华北上空击落美制RB57D型高空侦察机一架，一个字也没有提到是用什么新式武器打下的。台湾的蒋介石集团一头雾水。起初以为是RB57D型高空侦察机自身突然发生故障而坠落。后来才吃惊地获知，大陆是用地对空导弹把它击落的。
这次战斗，创造了一个“世界第一”，因为虽然当时美、苏、英、法等国都研制了地对空导弹并装备了部队，但是从未用于实战。中国人民解放军用“萨姆2”导弹击落高空侦察机，成为世界上在实战中地对空导弹击落敌机的第一例。
原来，在钱学森的领导下，中国的科学家在研制地对地导弹的同时，也着手研制地对空导弹。
自从RB57D型高空侦察机被大陆击落之后，大陆的天空清净了整整两年零三个月的时间。
然而，到了1962年初，一种外号叫做“黑寡妇”的美制新式高空侦察机，又从台湾起飞，开始光临中国大陆上空，甚至长驱直入进到中国大陆腹地罗布泊上空，拍摄那里的21基地——基地。
“黑寡妇”又像往日的美制RB57D型高空侦察机那样无所顾忌，是因为飞行高度达2.2万米，是当时美国最先进的高空侦察机，可长途飞行9个小时。
这位“黑寡妇”就是U2高空侦察机。U2是由美国洛克希德·马丁公司研制开发，首飞时间为1955年8月4日。
U2的特点是机身很轻，机翼很长，机长15.11米，翼展达24.38米，适合于高空长时间飞行。由于飞行高度很高，飞行员甚至要穿上宇狮艮驾驶飞机。
美国用U2武装台湾空军。台湾为此专门成立了空军第三十五独立中队，专门执行U2任务。这个中队以黑猫为标志，人称“黑猫中队”。美国特意让台湾的驾驶员驾驶U2深入中国大陆侦察，为的是万一被击落，遭到俘获的不是美国飞行员，可以避免弓胞国际纠纷。
有一次，当蒋介石在看U2侦察机拍摄的照片时，随口问道，有没有浙江奉化他老家的照片？于是，“黑猫中队”特地让U2飞机在奉化上空拍摄，结果在照片上蒋介石母亲的坟墓清清楚楚，使蒋介石大为惊讶。
由于中苏关系恶化，苏联不再向中国出口“萨姆2”导弹，中国人民解放军的地对空导弹“543”部队只能用所剩不多的“萨姆2”导弹对付“黑寡妇”地对空导弹部队原本驻守在北京附近。中国人民解放军总参谋长罗瑞卿召集专门会议，研究对付U2的办法，终于想出了一个妙计。
“543”部队以“打井队”的名义，从北京悄然南下，埋伏在江西向塘军用机场附近。1962年9月7日，解放军的大批轰炸机从南京飞往向塘，降落在向塘军用机场。这一军事动向果然引起台湾方面的局度关注。
翌日——9月8日，一架U2由“黑猫中队”杨世驹驾驶，果真越过了台湾海峡，原计划先飞往昆明，然后再转往南京、桂林，转了一圈之后，直扑南昌。然而，这架U2在桂林上空出了一点故障，杨世驹就径直飞回台湾桃园机场，没有进入圈套。
9月9日7点32分，又一架U2由“黑猫中队”陈怀（又名陈怀生）驾驶，再度进入大陆，飞过福州、南平，朝南昌飞来。忽然，转悠到九江上空。8点24分，U2从九江掉头，直扑向塘军用机场。这一回，U2中了解放军地对空导弹部队设下的圈套。两颗“萨姆2”导弹腾空而起，U2拖着长长的黑烟倒栽葱！飞行员陈怀来不及跳伞，当场身亡。
在指挥所坐镇的中国人民解放军空军司令员刘亚楼，见到U2从雷达荧光屏上消失，兴高采烈地大喊道：“有茅台酒没有呀？快拿茅台酒来！”
这一新闻见报后，中国大陆万众欢腾，天安门广场举行万人大会庆贺胜利。
击落敌机的“543”部队2营营长岳振华带着U2飞机碎片前往北京，受到毛泽东主席和中共中央政治局委员们的接见。
毛泽东后来在跟外宾谈话时，笑称“U2飞机被中国人民用竹竿捅了下来”。
尽管蒋军的一架U2飞机被“萨姆2”导弹打下，但是蒋军知道中国人民解放军的苏制“萨姆2”导弹很有限，依然有恃无恐，不断派U2飞机进入中国大陆。
解放军地对空导弹部队摸到了U2飞机的规律：在飞往中国大陆西北侦察酒泉基地、罗布泊核基地之后，返航时总是要经过陕西潼关。于是“543”部队就在潼关一带布阵。
1963年11月1日，黑猫中队的叶常棣驾驶U2在中国大陆西北侦察之后，返航时进入“543”部队的“口袋”里。“543”部队2营连发三发“萨姆2”导弹，把叶常棣驾驶的U2飞机打了下来！叶常棣跳伞后被活捉。
中国导弹专家检査发现，U2飞机安装了“12号预警系统”。所谓“12号预警系统”就是能够在160公里外侦测到“萨姆2”导弹搜索雷达的信号，让飞行员及时驾机逃避。
钱学森领导国防部第五研究院成功研制“反电子预警1号系统”一先以假频率跟踪敌机，在U2的距离只有40公里的时候，再改用真频率发射引导导弹。这样，U2就躲避不及。
1964年7月9日，黑猫中队李南屏驾驶U2飞机在中国南方侦察时，飞至广东汕头附近，“12号预警系统”突然发出警告，就在李南屏惊呼一声“12号高频灯亮起”的时候，他的U2飞机已经中了导弹！
中国人民解放军地对空导弹部队一次又一次用苏联“萨姆”导弹击落U2飞机，在欢欣鼓舞之后，数一数苏制“萨姆2”地对空导弹已经所剩无几，中国加快了自制地对空导弹的工作进程。
在钱学森的领导下，国防部第五研究院担负起研制地对空导弹的重任。
钱学森任命国防部第五研究院二分院副院长为地对空导弹总设计师，这位总设计师居然也姓钱，叫钱文极。吴展、陈怀瑾、李蕴滋为副总设计师（后陈怀瑾接任总设计师)。
钱文极倒是一位“老革命”。他1916年出生于江苏太仓。同夺济大学肄业。1938年到延安，曾任中央军委通信局材料厂技术养员、晋冀鲁豫军区司令部通信局装配科科长。在解放战争时期，他在太行山区装制了无线电台以接替陕北广播电台，使中共中央的声音传播到全国各地。解放后钱任解放军总参谋部通信部器材处处长，通信部电子科学技术研究院副院长。
钱文极出任地对空导弹总设计师之后，第一步工作就是仿制苏联的“萨姆2”导弹。于1963年4月完成模型弹仿制，6月进行模型弹飞行试验。仿制的导弹命名为“红旗一号”。
与此同时，从1964年1月，在“萨姆2”导弹的基础上改进设计，研制“红旗二号”地对空导弹。
1967年6月，“红旗二号”地对空导弹设计定型，投入批量生产，开始装备部队。
1967年9月8日上午，一架U2飞机进入浙江嘉兴地区侦察，飞行高度为2~2.05万米，被中国人民解放军导弹部队用国产“红旗二号”地对空导弹击落。
此后，中国大约生产12000枚的“红旗二号”地对空导弹，为确保领空安全作出巨大的贡献。
自从中国拥有大批的国产地对空导弹之后，“黑寡妇”再也不敢光顾中国大陆。
1964年2月6日，毛泽东在中南海寓所接见钱学森、李四光、竺可桢三位科学家。
毛泽东问钱学森：“你搞的导弹那么厉害，有没有办法对付它呀？”
钱学森回答说：“美国搞了些试验，但不成功。”
毛泽东说：“有矛必有盾。再厉害的东西总可以找到对付的办法嘛。搞少数人，有饭吃，专门研究这个问题。5年不行，10年不行，15年，总可以搞出来。”
毛泽东所说的，也就是研制反导弹系统。
那时候，毛泽东的指示都必须照办。钱学森回去后，传达了毛泽东的话，第七机械工业部第二研究院就成立了反导弹研究组。为了保密起见，称为“640工程”。
“邱小姐”跟导弹结合
1964年10月16日14时59分40秒，新疆马兰核基地主控站的操作员按下了电钮，引爆了中国第一颗原子弹。20秒钟之后，罗布泊闪过一道白中带蓝的光芒。紧接着腾空而起的是巨大的蘑菇云，伴随着巨大的轰鸣与飞沙走石的飓风！
也真巧，苏共第一书记赫鲁晓夫正好在这一天下台。外电的评论以为中国为了庆贺赫鲁晓夫下台而放了“大炮仗”。其实那纯粹属于巧合。
有人称钱学森为“中国原子弹之父”有的报纸曾经以《一张香烟纸，让中国提前20年拥有原子弹！》为题报道钱学森，还有人写信向钱学森请教中国核武器的发展史，钱学森给予的答复是“问道于盲”！
钱学森是火箭专家、导弹专家，并非核专家。如果说，钱学森是中国研制导弹、火箭的主帅，那么钱三强、邓稼先是中国研制核武器的主帅。
钱学森的贡献是让核武器跟导弹结合，制成威力无比的核导弹。
中国的第一颗原子弹，是在102米高的铁塔顶部引爆的。外电在震惊之余，嘲笑中国的原子弹是“无枪的子弹”——安装在铁塔顶部的原子弹，怎么去进攻敌人？
中国很快就解决了“枪”的问题：1965年5月14日，中国用一架图16轰炸机在罗布泊上空成功地空投了一颗原子弹。9时59分10秒，弹舱打开，原子弹从飞机中落下，向靶标坠去。50秒后，又一个“大炮仗”打响，再一次震惊世界。
用轰炸机投掷原子弹，虽然说是中国的核武器“有弹有枪”不过早在1945年第二次世界大战中美国就是用轰炸机向日本广岛、长崎投掷原子弹，轰炸机这杆“枪”已经显得落后。
最先进的“枪”是导弹。原子弹+导弹=核导弹！
核导弹比起用轰炸机投掷原子弹，更具有威慑力。核导弹的射程远，命中率高，而且难以阻挡。
其实，早在中国第一颗原子弹爆炸成功之前，钱学森就以超前的眼光，提出了“两弹结合”的构想，要给中国的原子弹配一支最好的“枪”钱学森的远见卓识受到高度重视。1964年9月1日，中央专委召开会议，决定由负责研制原子弹的第二机械工业部和负责研制导弹的国防部第五研究院共同组织“两弹结合”方案的论证小组，着手进行核导弹的研究设计，钱学森担任总负责人。
就在会议结束的第二天，钱学森就跟论证小组开始工作，论证“两弹结合”的初步方案。
1964年10月10日，在国防科委大楼里，钱学森向聂荣臻报告“两弹结合”的初步方案：“我们已经同二机部研究讨论过，弹头准备装在‘东风二号’导弹的空间，位置稍向后移，重心作适当调整。我们认为这个办法是可行的，也是可靠的。”聂荣绩握着钱学森的手说：“很好，看来你又要忙一阵了。”不久之后，中国第一颗原子弹的试爆成功，使核导弹的论证小组加快了研制进度。
核导弹的研制，对于核武器和导弹都提出了新的要求：核导弹是把原子弹安装在火箭上，这就要求原子弹必须小型化；核导弹也要求火箭加大推力，加强安全可靠性，尤其是要求制导系统提高命中率。
第二机械工业部和国防部第五研究院通力合作，逐步解决这些技题。