Science 版 (精华区)
发信人: emacs (In the Name of Love), 信区: Science
标 题: 太阳系·火箭技术
发信站: 哈工大紫丁香 (2002年08月03日13:27:47 星期六), 站内信件
阿西莫夫最新科学指南·太阳系
[美]I. 阿西莫夫 著 朱 岚 译
火箭技术
火箭并不只是理论上的事物。早在西拉诺·德·贝热拉把它
写下来以及牛顿把它理论化之前的几个世纪中,它就存在了。
中国人早在13世纪就发明并利用小火箭来进行心理战——吓
唬敌人,而现代的西方文明则是将火箭当作杀人的武器。18世纪
80年代,印度军队曾使用火箭来抵抗英军,英国大炮专家康格里
夫由此在东方学到了火箭的秘诀。1801年他设计了许多致命的飞
弹。有些飞弹在1812年战争中被用来和美国作战,其中著名的一
次是1814年麦克亨利堡大轰击,这次大轰击激发弗朗西斯·司各
特·基写了《星条旗》,歌颂“火箭的眩目红光”。但是当传统
大炮在射程、准确性和威力方面获得改进之后,火箭就一蹶不振。
然而在第二次世界大战中发展起来的火箭炮(美国的火箭筒和苏
联的喀秋莎),基本上是利用火箭推进的炸药包。另外,喷气式
飞机也是利用火箭的作用和反作用原理,只是规模大得多。
大约在20世纪开始的时候,有两个人不约而同地想到了一种
新的更好的利用火箭的用途——探测高层大气及空间。他们分别
是俄国的齐奥尔科夫斯基和美国的戈达德。(富有想像力的德国
发明家赫尔曼·甘斯温特在当时也提出过甚至更加雄心勃勃但不
太系统、不大科学的构想,所以,考虑到后来的发展,说一个俄
国人和一个美国人是火箭时代的第一批先驱,这的确是很奇怪的。)
齐奥尔科夫斯基在1903-1913年之间首先出版了他的推测和
计算;戈达德则直到1919年才出版。但戈达德却是第一位将推测
付诸实际行动的人。 1926年3月16日,在马萨诸塞州奥本一个冰
雪覆盖的农场里, 戈达德发射了一枚火箭,升入空中60米(200
英尺)。值得注意的是,他的火箭是由液体燃料助推,而不是火
药。普通的火箭、火箭炮和喷气式飞机等都是利用周围空气中的
氧,而戈达德的火箭当时就是为在外层空间工作而设计的,所以
必须携带液态氧作为氧化剂。
图:戈达德与他的火箭
凡尔纳在他19世纪的科幻小说中,曾设想以大炮作为去月球
旅行用的发射装置。但是,大炮在发射时就把全部力量一下子用
完了,而此时正是大气最稠密、阻力最大的时候。不仅如此,宇
宙飞船在起飞的时候就得到它所需要的全部加速度,这种加速度
大得足以把宇宙飞船内的任何人压得粉身碎骨。
戈达德的火箭在一开始慢慢地上升,逐渐增加速度,在大气
稀薄、阻力微小的高空使用它最后的冲力。速度的逐渐增加就是
把加速度保持在能够承受的水平,这一点对于载人的宇宙飞船是
非常重要的。
遗憾的是,戈达德的成就几乎没有得到任何重视,只有他那
生气的邻居一直想把他赶到别处去做实验。于是戈达德便将火箭
发射场移到一个更隐秘的地方。在1930-1935年之间,他的火箭
达到了每小时885公里(550英里)的速度,高度达2.5公里0.5
英里。他研制出了控制火箭飞行的系统和使火箭保持正确航向的
陀螺仪。戈达德也申请到多节火箭的专利。由于多节火箭每一节
都甩掉部分原始重量,同时新的一节从上一节得到的速度开始加
速,因此起始速度一节比一节高,所以,一枚多节火箭与一枚载
有同量燃料的单节火箭相比,得到的速度要大得多。
第二次世界大战期间,美国海军不认真支持戈达德做更深入
的实验。就在这时候,德国政府使用了一批起初受过奥伯特鼓舞
的年轻人作为它的特种部队,在火箭研究方面做了很大的努力。
奥伯特是一位罗马尼亚的数学家,曾在1923年写了一些关于火箭
和宇宙飞船的作品,这些作品与齐奥尔科夫斯基和戈达德毫无关
系。德国的研究开始于1935年,终于发展出V-2火箭。在火箭专
家冯·布劳恩(第二次世界大战之后,他把他的才能交给了美国
来支配)的指导下,1942年发射了第一枚真正的火箭飞弹。V-2
在1944年投入战场。尽管总共发射了4300枚,并且有1230枚击中
伦敦,但已无法使纳粹获得这场战争的胜利。冯·布劳恩的火箭
杀死了2511名英国人,重伤5869人。
图:V-2火箭
1945年8月10日,几乎就在第二次世界大战结束的同一天,正
好在戈达德最后看到他的火花烧成熊熊火焰的时候,他死了。由
于受到V-2成功的刺激,美国和苏联都全力网罗德国的火箭专家
投入火箭的研究。
起初,美国用掳获的V-2火箭研究高层大气,到1952年,这
些库存火箭用完了。而在那时,美国和苏联都已经建造了更大更
先进的火箭助推器。火箭技术在继续发展。
【三思言论集】 欢迎给制作人来信:jasper_uk@sina.com
--
What a friend we have in EMACS,
All our text-problems to halt!
What a privilege to keypress
Control-meta-ESC-shift-alt!
※ 来源:·哈工大紫丁香 bbs.hit.edu.cn·[FROM: 天外飞仙]
Powered by KBS BBS 2.0 (http://dev.kcn.cn)
页面执行时间:3.366毫秒