图|创建康乃尔大学航空工程学院的主要成员，左一为郭永怀
于是郭永怀又跟随着西尔斯来到了康奈尔大学。进入康奈尔大学的郭永怀开始潜心致力于声障问题的研究。
声障就是在飞机在高速飞行的时候经常会受到气流的阻碍，尤其是飞机的速度将要超过声速的时候，阻碍尤其厉害，这种空气的阻力经常会对飞机造成不同程度的伤害，甚至有的时候还会造成机毁人亡的惨剧。
很多专业的研究人员都说声障是飞机飞行过程中没有办法解决的问题，但是郭永怀不信，在郭永怀的想法里，所有的困难都不是绝对不可战胜的，只要自己肯用心研究，那么突破问题只不过是时间问题而已。
自1946年至1956年，这十年的时间中，郭永怀都在竭尽全力地想办法解决这一问题。
图|与美国宇航精英同列的中国科学家，前排左三钱学森，二排左三郭永怀
在这十年中，郭永怀与同伴们一起发表了多篇论文著作，也与钱学森一起发明了了《可压缩无旋亚声速和超声速混合型流动和上临界马赫数》一文，还有《关于中等雷诺数下不可压缩粘性流体绕平板的流动》、《弱激波从沿平板的边界层的反射》等等。
当时的计算机并不发达，郭永怀的研究过程需要进行大量的科学运算，但是很多运算方法都不够简便准确。
郭永怀便于钱学森等人一同研究，通过改进了庞加莱、莱特希尔的变形参数和变形坐标法开辟了全新的计算方法，发展了奇异摄动理论，有效的协助解决声障的相关问题。
1955年，钱学森在美国《Advances in Applied Mechanics》杂志上发表文章的时候提到了这种计算方法，并将其称为PLK方法，其中“K”指的就是郭永怀，可见对于郭永怀的能力，钱学森也是十分认可的。
图|中国著名科学家、两弹一星元勋钱学森
PLK方法在世界上取得了广泛的应用，不仅仅局限于物理学科，也是其他学科的重大福音。现在的飞机可以实现超移速飞行，郭永怀功不可没。
最后郭永怀发表论文《跨声速不连续解》，解决了飞机声障这一历史难题。在他论作的支持下，美国成功的发明了第一家超音速飞行的飞机F-10战斗机。
同时郭永怀在美国课题研究中的表现，也让他在其他国家的科学家中声名远播。
在康奈尔大学的十年间，郭永怀事业爱情双丰收，事业上国际知名，爱情上也遇到了自己的妻子李佩。两个人1948年的秋天步入了婚姻的殿堂，开启了让人羡慕的婚姻生活。
图|郭永怀与李佩结婚照
郭永怀能力出众，在上世纪50年代的时候月工资就达到了800美元，在美国的生活富足而又安逸，但是郭永怀却始终不怎么开心。
因为在郭永怀的心中，时刻都没有放下过对祖国的关怀，他心系着遥远的东方，心系着国土上面的黎民百姓。
郭永怀时刻不敢忘却自己当初离开祖国的初衷，也从来不敢忘记祖国的恩师对自己的殷切希望及谆谆教导，所以郭永怀一直计划着可以返回祖国。
漫长归国路但是纵使郭永怀心意坚定，想要回到祖国也并不是一件容易的事情。
郭永怀是一个难得的人才，这一点美国也无比的清楚，所以在郭永怀在美国学习的期间，美国曾经多次为难于他，想要将他胁迫留在美国。
