§10現代火箭的發明與發展

§10現代火箭的發明與發展(1/3)

火箭的發展有著漫長的曆史，古今火箭在性能和結構複雜程度上相差極為懸殊，但原理卻是相同的：依靠不斷向後噴射燃氣而前進。

古代火箭主要用於作戰，但已有人幻想利用它航天。據野史記載，1500年前後，中國一位叫萬戶的學者，把　47枚火箭綁在椅後，自己手持風箏端坐椅上，請人同時點燃這些火箭，決心飛上天去。結果一聲爆炸，碎片紛飛，再也找不到萬戶。為了紀念這位為人類航天而獻身的先驅者，現代科學家將月球背麵的一個環形山命名為“萬戶火山口”。

現代火箭的產生和發展是建立在大量的理論和實驗研究基礎上的。由於**燃料燃燒的理論和技術問題都比固體燃料簡單，所以現代火箭是從**火箭開始的。蘇聯、德國、美國都有代表人物在研製火箭方麵取得傑出成就。

齊奧爾科夫斯基是蘇聯人，他從小多病，曾經患猩紅熱，病後耳朵幾乎聾了，被迫中途退學。但他頑強自學，22歲參加中學數學教師的招考被錄用，開始了中學教師生活，業餘時間搞科學研究。1895年他寫了一本科學幻想小說《奇異的地球和天空》。1898年，他寫成《用火箭推進飛行器探索宇宙》一文，拖延　5年以後才發表在俄國《科學評論》雜誌上。這篇文章第一次闡述了火箭飛行和火箭發動機的基本原理，具體說明**火箭的構造，認為可以用液氧和煤油做推進劑，提出了質量比（起飛質量和推進劑消耗完後的質量的比值）概念，推導出計算火箭飛行最大速度的公式。它從科學上證明了太空旅行的可行性。齊奧爾科夫斯基共發表論文、科普文章、科幻小說等近600篇。1920年，列寧親自下令支持齊奧爾科夫斯基的研究工作。他的研究成果對蘇聯火箭技術的發展有深遠的影響。

奧伯斯關於火箭的研究工作是在德國進行的。1923年，他出版了《從火箭到星際太空》一書。他深入研究了許多技術問題，比如噴氣速度、理想速度和火箭在大氣層中上升的最佳速度等。奧伯斯的著作曾經由科普作家改成寫通俗讀物，產生了廣泛影響。

哥達德是美國人，他被科幻小說描寫的太空飛行所吸引，立誌從事火箭研究。他把理論研究和實驗結合起來。1926年　3月，哥達德製造的用液氧和汽油做推進劑的第一枚**火箭試飛成功。1929年，他又發射一枚裝有氣壓計、溫度計和照相機的火箭。從　1930年到1935年，他發射了多枚火箭，高度達到　2500米左右。

從　20世紀　30年代起，火箭研究在德、意、英、法、奧等許多國家開展起來。尤其是德國，它的開創性研究，是在其他歐洲國家的嚴密監視下進行的。從　30年代開始，特別是希特勒上台之後，德國廣泛羅致人才，充分提供研究經費，在極端保密的情況下，使火箭研究迅速發展。

1932年，德國陸軍接管了火箭研究工作，並進行了大量基礎性研究。1933年，開始設計火箭。在馮.布勞恩的主持下，通過反複試驗，在空氣動力學方麵取得了重要成果，在製導與控製、發動機設計、彈道設計方麵積累了大量經驗。

在此基礎上，1942年　10月　3日，在精心選擇、嚴格保密的波羅的海沿岸佩內明德發射場，成功地發射了第一枚**軍用飛彈　V—2，飛行　190公裏，橫向偏差　4公裏，最大高度　85公裏。V—2飛彈全長　14米，結構重量為　3.99噸，攜帶　8.96噸推進劑和　1噸的彈頭，最大射程　300公裏。

從　1944年　9月至　1945年　3月，納粹德

國僅向英國就發射了　1萬多枚　V—2，但這並不能挽救其覆滅的命運。不過飛彈本身卻成了戰後各國火箭發展的藍本。

第二次世界大戰以後，美蘇兩國成了德國　V—2成就的繼承者。美國俘獲了包括馮.布勞恩在內的　100多名德國一流的火箭專家，全部　V—2資料；蘇聯俘獲了一批二流專家和大量　V—2及其零件。這為美蘇發展火箭技術提供了有利條件。

在　1945年以前，科學家們對距地表　100公裏以上高空的情況，隻有通過間接手段得來的少得可憐的知識。戰後，科學家們迫不及待地利用戰爭中發展起來的火箭，在頭部安放儀器，對高空各方麵的情況進行直接的探測。1946年　4月美國首次發射　V—2，這是一個探空火箭計劃的開始，也是研究、仿製、改進　V—2直到研究全新火箭這個過程的開始。不久，V—2火箭頭部裝上科學儀器被發射到　73至　130公裏的高空。1947年第一次成功地使用降落傘將火箭安全降落下來。

蘇聯於　1947年　10月發射第一顆　V—2。1947年至　1949年還研製了幾種探空火箭，直用到　50年代。戰後　10年，火箭發動機技術、飛行控製、跟蹤、遙測和遙控儀器都隨著經驗的積累和高空數據的獲得而不斷發展。1957年至　1958年是國際地球物理年，出現了利用探空火箭探測高空的**。在此期間，美國發射了　210枚火箭，蘇聯發射了　125枚，英、德、法、日等十幾個國家也都製定了探空的合作項目。火箭最大高度已達　470公裏。在這些探測活動中，各國獲得了關於地球大氣層的物理和化學性質、地磁場、宇宙輻射和太陽輻射以及隕石等大量資料，火箭的科學價值也逐漸為人們所充分認識。

（本章完）