书城科普刷新世界的100个技术发明(上)
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第43章 人类进入太空时代的推动器——1926年火箭的诞生

世界上第一枚火箭出现得很早,但是真正的液体燃料火箭是1926年制造出来的。

火箭可能是古代中国的发明。1232年开封之战的史料就已经记载了蒙古军对中国人的“飞火箭”的恐惧。

早在1241年,鞑靼人在莱格尼查之战中曾用火箭打过波兰人,1288年,阿拉伯人进攻西班牙城市巴伦西亚时也动用了火箭。

人们并不知火箭是怎样具体地制造出来,但是应该确定是火药发明之后的事。到了18世纪,火箭仍然使用于战争。

1792年和1797年塞林加帕坦周围的战斗,印度米索莱苏丹蒂普的军队使用了火箭,这使得英国军队伤亡惨重。

1812年,美国人也利用曾使自己吃过亏的火箭攻打麦克亨利堡。《星条旗》里有“火箭耀眼的红色光芒”就是指此而言。

1405年,被人们认为是世界第一位真正的火箭技术理论家的康拉德·凯泽·冯·艾希施泰特发表了一篇关于筑城设防的论文,文中谈到几种不同的火箭。1605年,波兰火炮专家卡奇米尔兹·谢米埃诺维奇发表了很有价值的创新设计,谈到了多级火箭。

但是火箭发展始终跟不上大炮的改进。19世纪,自从人们研制了复式炮弹以后,发现它比火箭要射得准确,从那以后,人们逐渐不再发展火箭。

火箭靠的是反冲。有意思的是文学作品最先奠定了反冲思想。在法国人西朗·德贝尔热拉克的著作《月球各国奇遇记》和《太阳各国奇遇记》两本书中描绘了用火箭推动“航天车厢”的宇宙航行。

20世纪,火箭科学有了转机。

首先是一个十分不起眼的俄国教师齐奥柯夫斯基,是他奠定了火箭飞行的理论基础。在1903年和1911年,他曾经发表了论文。他计算得出,理论上是可以到达其他天体的。他认识到用固体做火箭的燃料是错误的,而应研究液体火箭。他还设想了宇宙飞船,建立了多级火箭系统。

然而齐奥柯夫斯基的理论当时对欧洲没有很大影响。他一生经常遭人讽刺和嘲笑,直到列宁建立了新的苏维埃政权,齐奥柯夫斯基才当选为科学院院士。

“现代火箭技术之父”是戈达德。

美国物理学教授罗伯特·戈达德进行了液体燃料火箭的试验。他曾经成为人们关注的焦点,但是新鲜劲过去之后,没有人资助这位教授,因为人们和政府组织都没有意识到他的巨大研究潜力。

罗伯特·戈达德还是马萨诸塞伍斯特城一个十六七岁中学生的时候,曾经有过很多幻想。他身体很不好,经常由于肺结核不能根治导致卧床不起。就在一次长达两年之久的卧床之中,1899年10月19日,戈达德称为纪念日,他产生了一个“幻想”。

戈达德这样说:

“这是新英格兰10月里一个宁静的下午,周围景色美丽极了,五彩缤纷。我在眺望东面的田野时心想,要是能制造出有可能登上火星的装置该有多好啊!我想象着有一架机器从树下的草地飞起来,直上天空。从这以后,我和以前判若两人。”

这时,戈达德刚刚过了17岁生日。他决心使人类飞出地球。

在学校里,他首先自学牛顿的著作。牛顿的理论提供了反冲依据。戈达德是一名成绩优异的学生,在1907年,他曾建议飞机用陀螺仪来稳定。

1912年,戈达德成为普林斯顿大学的研究员,他一直利用业余时间研制火箭,谁也不知道。1913年时,戈达德计算得出:一枚重200磅、能将1磅重的物体送出大气层的火箭可以研制出来。

戈达德一个人做的工作是现在冶金、热力学、空气动力、结构学、水力学、机械等方面专家联合而做的工作,而且他没有足够的资金,因此没能迅速地把火箭研制出来。

在1916年,史密斯学会支援了5000美元。

1917年4月,戈达德参与军事火箭研究。后来,他研制了可由普通战士使用的无后座力火箭发射器,但是4天之后,战争结束,因此戈达德没有继续得到经济支持。

更糟的是,他的论文发表了,人们对他的一个玩笑似的想法当了真:将镁光灯送上月球,使其发光照射全世界。

人们纷纷嘲笑他。

但戈达德就是没钱。如果有充足的资金,他早就实施了很多富有创见的计划了。

1920年7月到1923年3月,戈达德得到了海军军械局的每月100美元经费。这时,德国人正在大力研究火箭,并已经取得了很大的进展。但这个时期的液体推进试验未能成功。

后来,戈达德去克拉克大学教书,得到了大学的资助,在这里他成了家,继续研究液体推进火箭。

1925年,一种轻型火箭飞行达24秒,混合液体初显奇效。

1926年3月16日,火箭飞行实验就要开始了。

美国马萨诸塞州奥本老伍德农场的旷野上,薄雪覆盖着平原,戈达德和助手们把火箭发射台上的金属架支好。

火箭的模样很怪。10英尺长,没有遮盖也没有罩子,发动机和喷嘴不是装在后面而是装在前面。两条细金属管从发动机通向火箭底部的一对小油箱。其中一个装了汽油而另一个装的是液体氧气——臭氧。

这时戈达德经历了许多风霜,已经44岁了,他自17岁以来梦想飞向太空,到今天终于迈出了一大步。

从固定燃料开始试验,改成爆发力巨大的汽油与液氧的混合液体燃料,凝结了多少艰辛。

下午1点,戈达德与助手开始准备,又过了一个半小时,一切就绪。助手亨利·萨克斯拿着一根长6英尺,顶端的喷灯正喷着火焰的棍子,得到戈达德发出的信号后,他把棍子凑近火箭点火器。酒精炉被点着,他迅速躲在远处薄钢板后边。

过了90秒,戈达德拉动了一个开关,氧和汽油混合,喷出高速火焰,第一枚液体燃料火箭起飞了。

这就是V-2型弹道导弹的雏形,也是阿特拉斯火箭的前身。它飞了184英尺,飞了短短的2秒,最高高度只达41英尺。

戈达德记录到:“火箭掉在冰雪地后仍然高速向前窜,简直不可思议,火箭升起时,既听不见任何噪音也看不见火焰。”

戈达德激动地联想到“一个仙女,一个舞姿优美的舞蹈家”。

是啊,正是这优美的舞蹈家,使人们步入航天时代,开始优美的宇宙旅程。

1945年8月10日,戈达德因病去世。