飛向太空的運載工具——火箭

俄國雙耳失聰的中學教師齊奧爾科夫斯基，對火箭理論的研究和發展做出了震古鑠今的貢獻。他首先敏銳地指出，巨大火箭的動力應當是**火箭發動機。他設計了用**火箭發動機作動力的飛行器草圖，並設想用煤油和液氧作推進劑(燃料)。

1857年9月5日，齊奧爾科夫斯基誕生於俄國的一戶貧寒農家。9歲那年，由於患了嚴重的猩紅熱病，雙耳喪失了聽力，無法繼續上學。從此，他在母親的指導下，學習功課。童年的不幸，使他整天呆在家裏閱讀書籍，再也無法與別的孩子一起玩，從而疏遠了與他同齡孩子的聯係。兩年後，他母親去世，這種不幸，使他變得更加孤獨，同時也使他開始沉醉在書本的海洋中。

16歲那年，父親把他送到莫斯科學習。他住在一位貧苦洗衣婦女家裏，每天忘我地自學，不論是炎熱的夏天，還是寒冷的冬天，他都到附近圖書館裏埋頭讀書，甚至常常忘記饑餓和寒冷。他認識到，刻苦自學，是獵取科學知識的唯一道路。盡管生活上很艱辛，隻能用一點黑麵包充饑，但在莫斯科的3年裏，他自學完微積分、解析幾何、球麵三角、高等數學、物理學、化學、天文學等許多科學知識，其中關於飛行問題像吸鐵石一樣吸引著他，使他腦子裏充滿了各種幻想。

3年半後，他回到家鄉，當了中學教師。

後來，齊奧爾科夫斯基全力以赴地投身於火箭和宇宙航行問題的研究之中。他確信隻有火箭才是實現宇宙航行的最理想的交通工具，並首先提出多級火箭理想速度的計算公式。這個公式就是著名的齊奧爾科夫斯基公式。它解決了火箭及其運動的一係列理論問題。1898年，他完成了第一部有關火箭原理研究的科學論著。這部著作為航天事業樹立了一個裏程碑，為火箭技術的發展奠定了基礎。

1935年這位前蘇聯火箭之父的心髒停止了跳動。但前蘇聯人們沿著他的足跡，於1957年首先發射了世界上第一顆人造地球衛星。

世界上第一個製成**火箭並投入試驗的，是美國科學家戈達德。1926年3月16日，在羅斯維爾的荒郊，架起了一座兩米多高的發射架，上麵豎著一枚高約3．9米的火箭，戈達德要在這裏進行劃時代的試驗。開始發射了，火箭下麵噴出燃氣，火箭直往上竄，可是隻飛了12米高、56米遠。這和現代的火箭相比，自然不可同日而語，但它畢竟是世界上第一枚發射成功的**火箭。戈達德的貢獻是把航天理論與火箭技術結合起來，使火箭進入實際的研製階段。戈達德不斷地改進他的火箭，最終使火箭有了相當可觀的高度和速度。戈達德是製造**火箭的創始人。剛開始發射的火箭，由於沒有控製設備，火箭不能按預定的方向飛行，1932年，戈達德開始用高速旋轉的陀螺來解決火箭的穩定性。陀螺能繞某一個支點自由旋轉。最簡單的陀螺就是民間玩具“地轉子”或稱“地牛”。當“地牛”在地麵圍繞自身軸線飛快轉動時，你越使勁抽它，它就轉得越歡，立得越穩；不使勁抽就轉得慢，開始搖晃；如果不抽， “地牛”最終會倒地，這一特性就是旋轉物體的定軸性。火箭裝上這種陀螺就能扶搖直上了。

火箭上升到一定高度後，還要改變方向，這就需要操縱。為了解決這個問題，戈達德發明了燃氣舵，它的功用有如飛機的方向舵，不過飛機的方向舵是靠外部氣流的作用，使其偏轉以改變飛機的航向，而燃氣舵卻是裝在火箭發動機的內部靠近噴口的地方，它利用燃氣流的作用使其偏轉，從而達到改變火箭方向的目的。1932年，戈達德完成了陀螺和燃氣舵控製火箭飛行的試驗。1935年，戈達德製造的火箭的速度超過音速，射程達到70公裏，他的成功就使30年代一大批火箭研製者受到鼓舞，德國的奧伯特就是其中一個。

奧伯特提出許多關於火箭構造和飛行的新觀點，他的名著《通向航天之路》又激發了許多青少年對航天事業的興趣，許多國家相繼成立了火箭和航天愛好者的組織。1927年，德國創建了太空旅行協會，由奧伯特任會長，1928年，前蘇聯成立了反作用運動研究會，隨後英美等國也相繼成立了星際旅行的學會或協會，這些組織中的不少成員後來都成為各國研究第一代火箭的領導者或技術骨幹。

我國的“長征”係列運載火箭

中國第一顆衛星與“長征”1號火箭1970年4月24日，我國酒泉發射場區風和日麗，春風拂麵，人們精神抖擻，期待著第一顆衛星上天。

發射時刻終於來到了。晚9點35分，火箭在震耳的隆隆聲中離開了發射架，徐徐上升，發動機噴出的幾十米長的火焰，光亮奪目。火箭越飛越快，直衝雲霄。

晚上9點48分，從現場指揮所裏傳來衛星進入太空的喜訊，人們頓時沸騰起來。人們臨時在發射場上召開了慶祝大會，著名科學家錢學森及其他領導，發表了熱情洋溢的講話，熱烈慶祝我國第一顆衛星發射成功。

我國第一顆人造衛星發射成功，在我國航天史上具有劃時代的意義，是我國發展航天技術的一個良好開端。

把第一顆衛星“東方紅”1號送上太空的火箭叫“長征”1號。它是我國第一枚多級運載火箭，以兩級**火箭為基礎，加第三級固體火箭而成。

火箭全長29．46米，豎起如同大煙囪。火箭最大直徑為2．25米，起飛重量81．5噸，起飛推力1020幹牛，能把300公斤重的衛星送入440公裏高的太空。

1971年3月3日， “長征”1號火箭又把“實驗”l號科學實驗衛星送人地球軌道。

返回式衛星與“長征”2號火箭1976年12月10日，新華社宣布：我國12月7日發射的人造地球衛星已按預定計劃準確返回地麵。

衛星返回是異常複雜的技術，我國發射的衛星順利地返回地麵，使我國成為世界上第三個掌握回收技術的國家。

我國曆史上，曾出現過返回式火箭。在明代史籍中記載的多種火箭中，飛空砂筒火箭就是一種回收式火箭。

飛空砂筒火箭箭身前端兩側各綁一個藥筒。一個筒口向前，另一個筒口向後，筒口向後的藥筒前麵放有爆竹，長約2．3厘米，直徑約0．23厘米。爆竹的引線與藥筒底部連通，爆竹外裹3～5層紙，前麵裝細砂，以紙封糊嚴密。使用時利用筒口後的藥筒將火箭射出，釘在敵方營寨的帳篷上。藥筒內火藥燒完後引燃爆竹，細砂噴出傷人雙目。然後筒口向前的藥筒點燃，將火箭送回。

今天我國回收衛星成功，當然在技術上已遠非昔比，所用火箭也非原始火箭，而是大型運載火箭“長征”2號。

“長征”2號火箭是兩級**火箭，長約32米，最大直徑3．35米，起飛推力約2750千牛，能把1．8噸的有效載荷送人近地軌道。

從1976年至今， “長征”2號已把10多顆返回式衛星送人太空，衛星完成任務後，按預定計劃，順利地返回地麵。

中國通信衛星與“長征”3號火箭1984年4月8日，在西昌火箭發射場，巍峨聳立的發射架裏，一枚載著試驗通信衛星的乳白色運載火箭——“長征”3號，昂首挺立，在陽光下閃爍著耀眼的光芒。

夜幕降臨了，巨型發射架上點點明燈像是掛滿了奪目的明珠，同太空的群星交相輝映。萬籟俱寂，發射架緩緩張開，一個重要的時刻即將到來。我國的試驗通信衛星就要從這裏起飛，衝出地球束縛，飛向太空。

晚7時20分， “長征”3號發出巨大轟鳴，拔地而起，直刺蒼穹。衛星順利地入軌，繞地球飛翔。中國第一顆靜止衛星——試驗通信衛星發射成功了。這一喜訊，飛向全世界。

至今，我國已有5顆通信衛星，風塵仆仆，定點於赤道上空，我國一盞又一盞“明燈”高掛太空。

“長征”3號是以“長征”2號為基礎，加第三級組成的三級火箭。火箭全長44．56米，起飛重量202噸，起飛推力達2750千牛，第三級氫氧發動機(以液氫和液氧為推進劑的發動機)在高空失重條件下2次啟動。它能把1．4噸重的衛星送上地球靜止軌道。

1990年4月7日， “長征”3號為香港衛星通信有限公司成功地發射了“亞洲”1號通信衛星。

“長征”3號的改進型“長征”3號甲將裝上具有更大推力的液氫液氧發動機，可以把2．5噸重的衛星送上地球靜止軌道。

一箭三星與“風暴”1號火箭1981年9月20日清晨5時28分40秒，一枚帶著三顆衛星的運載火箭，從發射台上起飛。這時，地處祖國西北的發射場還被黎明前的夜空籠罩著，7秒後，火箭開始朝東南方向拐彎；3分鍾後，火箭從人們的視野中消失。

起飛後7分20秒，火箭攜帶的“實踐”2號甲、 “實踐”2號乙衛星與運載火箭分離；又過了3秒， “實踐”2號衛星也與運載火箭分離。 “實踐”2號衛星進入太空翱翔後，它的4塊太陽電池帆板便展開，此時，很像停留在天空中的老鷹。衛星上的姿態控製係統使衛星逐步轉向太陽，實現衛星對太陽定向。衛星頂麵和4塊帆板上的太陽電池在太陽光照射下，為衛星各係統供電。

我國首次一箭把三顆衛星順利地送入太空，使我國一箭多星發射技術跨進了國際先進行列。

發射一箭多星的運載火箭叫“風暴”１號。它是兩級**運載火箭，全長32．6米，直徑3．35米，起飛推力2750幹牛，起飛重量191噸，能把1．5噸重的衛星送入地球軌道。