火箭是何等上上的? 曾是钱学森“带头大哥”火箭天才的终身像部科幻小说

铭记我:1945年之弗兰克·马利纳。马利纳领导了一个至关重要科研项目,还跟包括钱学森在内的外科学家共同组建了名牌的迸发推进实验室,才让火箭学变成一帮派名正言顺的工程学科。但他差点儿已经给世人遗忘。

每当20世纪的腔几十年里,火箭是而免像现在如此风光,被当成天才行的行当。当时不过不同多了:光是表现有对火箭领域感兴趣,就可以造成来亲友们认为你痴心妄想的揶揄。真成了火箭科学家,你就倒及了一致长条未由路——先前致力过的别样行业,都见面对君拉上大门。

然弗兰克·马利纳不在乎这些。上世纪30年份中,他还当加州理工学院读研究生的早晚,就摆平了制方面的偌大阻力和技巧和资金面的不少难题,从同完完全全二白眼起来,建立于一个科研项目。就是以此类别,为新兴美国底火箭和导弹事业奠定了根基。在第二次世界大战爆发前夕,这项工作起来表现出新的重大意义。及交战争结束,马利纳已变为美国最佳的运载火箭技术专家,还与创办了迸发推进实验室,如今以此实验室就是世界头号的高空研究机关之一。

然而你或许没听说过马利纳之名。在美国九天计划之绝大多数史被,马利纳及他的社还单是一个脚注。世人常说,美国确的运载火箭研制工作是以二战结束后、希特勒的上位火箭科学家沃纳·冯·布劳恩等美后来才起来之。他们还说,要无是产生应声号德国材,美国之地外探索事业绝不容许在这样快之工夫里升华到今之品位。

上述说法抹杀了马利纳当人之重大贡献。马利纳带领一开销由工程师、科学家和技术人员组成的团组织,不仅仅推动了火箭学的上扬,而且所消费经费仅是德国同行之零头。从1936及1946年里,马利纳的团伙率先使用了固体推进剂,二战后的几十年里,这成对导弹及火箭都紧要的同件技术。在液体推进剂方面,他们吧为后奠定了根基。同样至关重要的要马利纳养子孙后代之出类拔萃机构,他涉足缔造了喷涂推进实验室和Aerojet工程企业(如今Aerojet Rocketdyne公司的前身),时至今日,Aerojet仍是航空航天领域的重量级企业。

马利纳的故事还有更加深远之一边,他如诺贝尔同,是一个满载矛盾的科学家:自称和平主义者,却设计了威力强大的军用火箭;在感情上倾向均贫富,却由此Aerojet的股份化富翁;作为同名叫登峰造极的工程师,事业巅峰时主动放弃科研生涯,从30大多秋开始投入方式事业。

跟早期的大多数火箭专家一样,马利纳用对火箭感兴趣,是坐火箭意味着太空旅行。1912年,马利纳出生在德克萨斯州小镇布伦纳姆,小时候便好上儒勒·凡尔纳的经典科幻小说《从地到嫦娥》。青少年一代,马利纳就闹矣工程师思维。上大学里,他写了平首关于星际旅行的多少论文,列举了亟需克服的丕难关,包括用穿越之广袤空间,抵达后的恶气候,以及缺乏有效之星际通讯手段。

1934年,从德州农工大学获得机械工程学士学位以后,他就是错过矣加州理工学院。在那边,他有幸投到了著名空气动力学家西奥多·冯·卡门的门下,后者成了外的论文导师。当时冯·卡门领导之加州理工学院古根海姆航空实验室是社会风气五星级的飞研究中心有。当时,在高速飞行器中,螺旋桨推进器的局限性已经暴露无遗,冯·卡门等丁在急切地追新技巧。

千钧一发行当:1935年,还是加州理工学院研究生的马利纳启领导一个丰富多彩、干劲十足的社,成员是他的同校等同同样批狂热的火箭爱好者,导师是空气动力学先驱西奥多·冯·卡门。因为每每做一些自杀的实验,他们在校园里让冠以“自杀小队”的名称。团队当1936年成熟取得第一次于主要成功。他们把好拼凑起来的设备拖到了加州帕萨迪纳西头一处于干涸河谷边上(名也“阿罗约塞科”,左上图)。在测试进入到第三上的时光,他们之甲醇燃料火箭发动机(右上)试车成功。下方是马利纳画的尝试装置草图;请小心图中的“围观人员维护屏障”,也就算是同等堆放沙袋。

1935年底,马利纳任了一个同学有关火箭动力飞行器的讲演后,重新燃起了针对性航天航空的趣味。巧合的是,一篇通讯这次发言的文章引起了帕萨迪纳人约翰·怀特塞兹·帕森斯的顾。这号自学成才的化学家早就在考试固体燃料火箭了。帕森斯及一个仿照机械的对象拜访了加州理工学院,表示纪念去一模一样朵液体燃料火箭,就这寻求建议。作演讲的那位同学将她们介绍给了马利纳。马利纳就同意和帕森斯合作。马利纳后来说,他意识扬帕森斯有“天马行空的想象力,而且成果累累”。

马利纳和帕森斯两人的风格看起特别无搭调。23夏之马利纳安详内敛,很有学术范。比他多少点儿东之帕森斯就念到高中,但才明白过口,大胆无畏且精力旺盛,足以弥补学历上的阙如。他还是还阅读过魔法和神秘学。这对圈正在怎么还凑合不交一起底协作却大大地推动了火箭是的前进,他们各自仅凭一自我的能力的讲话不容许高达如此的形成。

马利纳为冯·卡门提议,他惦记与帕森斯,还有帕森斯的机械师朋友埃德·福尔曼同,设计相同枚探空火箭,把科学仪器送及高层大气之中,也尽管是海拔约40千米的太空。虽然帕森斯同福尔曼不是加州理工学院的人口,冯·卡门还是同意支持她们三总人口,不过他能够提供的只有点与设备的使用权,并没有实际经费。在接下去的几年里,马利纳他们置身于这项研究,没钱就是夺做兼职,需要零部件及素材就是失去别人那儿蹭,不行就跟高校实验室“借”。很快,又来多研究生在了马利纳及帕森斯的行伍,其中包括A.M.O.史密斯,他新生成了道格拉斯飞行器公司的首席空气动力学家;

还有同号个就是钱学森,中国之“导弹的大”。

火箭是的起航:1939年,马利纳的团获得了平多少笔拨款,用来吧美国陆军航空兵团开发飞机起飞用之助推火箭。在1941年之飞行试验中,这种助推火箭使一绑架小型民用飞机的起飞离减半;上图中,冯·卡门(中)正于开笔记,马利纳站在外左手边看到。后来,他们所去的火箭推力越来越老,足以辅助道格拉斯A-20“浩劫”攻击机(图一律)这种级别的飞机。

不过火箭学还处在启动阶段。虽然当欧洲与美国,火箭俱乐部给了业余爱好者一个焕发寄托,但庄重的大学学科或一片空白,因此,已有的理论都尚未怎么付诸实践。话虽如此,马利纳他们吗并无是一心从零开始。早于19世纪90年份,俄罗斯数学家康斯坦丁·齐奥尔科夫斯基的计算就标志,用火箭推进来实现外星旅行是考虑,在争鸣及是实惠之。而以1926年,神秘的美国工程师罗伯特·戈达德发射了世界上率先朵液体燃料火箭。飞行只持续了2.5秒,上升高度只有12.5米。但马上无异结实激励了新一代之运载火箭爱好者,其中就连马利纳及帕森斯,还有冯·布劳恩。

马利纳征求了冯·卡门的见识,决定先留心让火箭发动机的研制。一直到死时段,都并未人工出符合探空火箭的发动机,也就是说,还尚无发动机可以将火箭推进至40千米左右的高空。就因为戈达德的运载火箭为例,它们能抵达的极度老高度为只是2.6母米,“你先使发生同台好干活的发动机,能起合理之比冲量,”马利纳后来回忆说,“否则,火箭外壳、推进剂供给、稳定性、发射方式、投物伞这些研究得更好,都毫无意义。”帕森斯对马利纳循序渐进的做法很有异议,因为太被他来劲儿的就算是火箭发射过程了。站在教育界的立足点,辛亏马利纳获得了立即会争论。

虽然马利纳实行正确严谨的风骨,但就未尝阻止他的团组织及危险进行“亲密接触”。在同等场值得纪念的尝试被,他们测试的一模一样雅小型火箭发动机点火失败,释放出腐蚀性的四氧化二氮云雾,导致整幢楼里的装置还怪了锈。“我们给求即刻搬着实验装置滚来楼宇。”马利纳写道。“后来,‘自杀小队’的外号就在加州理工学院传开了。”

1936年10月下旬,古根海姆航空实验室的火箭专家们搞好了火箭发动机试车的预备。考虑到噪声会较大,而且整治不好会发生爆炸,他们拿试车地址选择在校外,那是帕萨迪纳西一地处干涸的谷底,名叫阿罗约塞科。他们管拼凑起来的设备以到沙滩及,把发动机架在同等米高之支架上,调整妥当,让喷焰能够竖直向上喷射。一完完全全弹簧用来测量火箭推力。几绝望软管将同瓶氧气罐和同样瓶子甲醇燃料罐连接至发动机。这会测试用提供关键的数目,来支撑她们之各类运算,包括燃料消耗、推力,以及发动机中的热度及压力齐。

他俩本来是打算用平等根导火索点燃燃料,但在面前三糟尝试被,导火索还并未叫焚,就先行丢了。第四潮也是终极一不好尝试时,导火索倒是燃放了,但继又丢了下,点着了溅在配备上的片段燃料,还有氧气软管。“某种原因导致氧气管被放,在地上乱窜,当时相差我们只是发生十米多。”马利纳在次龙写于双亲的信奉中说。“我们四散奔逃,心里想在,不知道那些只为阀顶不顶用。”时候来拘禁,那些用来防止燃料和氧倒流的单向阀还是从了意图,虽然设置被严重烧毁,但大家要开心坏了。正而帕森斯以及福尔曼都查出的,要为东西燃烧起来,这中为发矣不足的学问。

新生他们因此火花塞取代了导火索。11月15日,发动机燃烧了5秒钟。两周后,燃烧时不断了20秒,这无异涂鸦还起了振聋发聩的轰鸣声,是意燃烧的标志。1937年1月16日,在结尾一次于试车中,发动机燃烧了全44秒。

于接下的一律年半里,只要时间跟钱财允许,团队就连续召开他们之试行。马利纳还当《航空对杂志》上刊了零星篇具有里程碑意义的论文。尽管一直于巩固前行推,但他俩的名堂却格外少遭外界关切。

随后,二战爆发。随着欧洲以及太平洋地区的战况不断升迁,美国军方领导人开始到处物色可能提高战斗力的初技巧——其中就连火箭。1938年12月,经冯·卡门授意,马利纳在华盛顿朝同一多政府同军方顾问作了关于“喷射推进”的报(他故意避开了“火箭”一乐章,在即时之知识界,这个词依旧上未了台面。)这会报告让美国陆军航空兵团指挥官亨利·阿诺德留下了深刻印象。1939年1月,他受了马利纳的团组织1000美元,用来出起航用喷射助推火箭。半年后,阿诺德又受了他们1万美元。他想念以飞行器机翼上安装JATO火箭,让满载重物的机能自太平洋岛国的短跑道上起飞。

集体试验了固体燃料,从不过古老的炸药着手。但当发出了层层的竟爆炸后,马利纳及冯·卡门看,有必要从理论及检讨一下这么一个题目:高压之下,固体燃料能否实现平安持久燃烧。他们得出的结论是,只要燃烧室内的下压力保持一贯,固体燃料的着过程就可以保持平静,如今,这同样发现给称之为冯·卡门-马利纳的火箭发动机稳定持久燃烧理论。到1941年夏天,该组织的炸药推进剂的展现已经不行可观,可以在真的的飞行器及受飞行测试了。在加州,一绑架战斗机大小的民用飞机依靠JATO火箭的助推将起航助跑离缩短了一半。

起飞助推:二战期间,弗兰克·马利纳以喷洒推进实验室的团队开发了这些火箭,用来缩短军用飞机的起航离。

只是工程师们还面临一个问题。JATO火箭只要稍加多存放几上,就见面当作祟时放炮。帕森斯以及马利纳旅,花了近平年的光阴寻找解决方案,但空白。1941年12月,珍珠港受到轰炸,让这个问题再添紧迫性。

顶1942年6月,自学成才的帕森斯突然灵光一扭。在拘留建筑队混合熔融沥青的时候,他忽然想到,可以拿氧化剂(比如高氯酸钾)混入沥青,做成固体推进剂。其中,可燃沥青既是燃料,也当粘结剂。后来,这个想法成为富有固体推进剂的基础性技术突破,至今仍在导弹和火箭技术中发挥余热,美国之北极星弹道导弹、民兵洲际弹道导弹及大力神系列火箭都采用这种技能。同年,马利纳、帕森斯、冯·卡门和另外两丁联手建立了Aerojet公司,为美国陆军与海军生产JATO火箭。

自然,火箭专家不止马利纳同外的同事们。1943年,来自英国底情报显示,德国总人口方波罗的海沿岸的佩内明德研制一枚巨型火箭。之前的十年被,沃纳·冯·布劳恩一直领导着一个经费充裕的秘闻项目,不久,他即将往世界展示那朵火箭的伟破坏力了。

让位:二战结束后,纳粹德国的V-2火箭的父冯·布劳恩取代了马利纳的职,成为美国万众内心中的火箭是头脑。

及马利纳一样,冯·布劳恩为生让1912年,也是从小便对准火箭感兴趣。还当念大学时,他便进入了德国底高空旅行协会,该协会发出500称呼业余会员,大家追踪该领域的新星发展,也会见就此火箭做尝试。到1932年,德国军方注意到了他们的做事,招募了冯·布劳恩,还资助了他那么篇绝密的博士论文,题吗“液体推进剂火箭问题:构建、理论与实验解决方案”。

暨美国军方形成鲜明对比的凡,德国人数对火箭技术使珍视得差不多。到战争结束时,德国当运载火箭研制上面的开发甚至多过美国打出原子弹的曼哈顿项目,前者的开销及30亿美元,后者就发生19亿美元。既然政府出手如此奢华,冯·布劳恩的装置自为丁叹为观止,除了佩内明德的钻研及生育中心外,诺德豪森附近为发出一个外加的打核心。

则冯·布劳恩的团开发了一样种恍若JATO火箭可可重复使用的运载火箭助推器,但他俩的规划似乎一直不曾正式装备部队。无论在圈高达或者复杂程度上,V-2火箭都见面于她黯然失色。作为世界上第一种量产型弹道导弹,它坐液氧和乙醇为燃料,能携带一吨炸药飞越320多公里之距离。它的制导系统依靠一对陀螺仪来操控翼面和舵面,不过由实战情况来拘禁精准度并无是非常高。

冯·布劳恩他们生了6000多朵V-2,从1944年9月始投入使用,主要用来打击伦敦跟比利时安特卫普。整个战争期间大约产生9000丁分外于这些火箭的轰炸,其中不少且是老百姓。

1943年,美国陆军与冯·卡门和马利纳共享了英国的新闻告诉,问她们是否也开同栽远程制导导弹。他们说得,于是美国陆军向古根海姆航空实验室(当时恰巧更名为射推进实验室)提供了300万美元,用于头一如既往年的运转。冯·卡门被任为射推进实验室主管,马利纳担任总工程师。一小新工厂开始修,厂址选在阿罗约塞科,往东一些尽管是马利纳、帕森斯同福尔曼1936年那场实验的拓地。到今日,喷射推进实验室在那里以有72公顷的园区。

暨1944年之,冯·卡门有多时还是以华盛顿渡过的,于是他辞职了在喷发推进实验室的职位,而自然就当背普通工作的马利纳很快即给任命为代理主任。

欠实验室承担一个紧急任务,那就算是研制缩小版本的轻型V-2火箭,为之,他们而造一模一样枚小型固体燃料火箭弹,再造一朵不胜一些底液体燃料火箭弹。前者绰号“大兵”,直立高度2米,计划射程18公里。它因此柏油做燃料,高氯酸钾做氧化剂。

液体燃料导弹名吧“下士”,直立高度11米,射程120公里。它坐联氨为燃料,用革命发烟硝酸作为氧化剂,这是喷射推进实验室团队研发的相同栽专利燃料配方。在室温下,这种眼看尚属于新型的燃料能维系液态,因此无需冷却系统,而且好自燃,也即是当分接触时生点燃,所以也不需要点火系统。同一档的燃料后来被阿波罗计划下,作为指挥舱、服务舱和登月舱的运载火箭燃料。

太空时代的黎明:1950年,一枚二级火箭(下面是均等朵V-2火箭,其达到搭载由马利纳团队企划之WAC“下士”探空火箭)在佛罗里达州卡纳维拉尔角发射升空,成为该基地发射的率先朵火箭。

当研制“下士”火箭的制导版本之前,马利纳决定,先前往一个非制导版本。它外号WAC。1945年9月16日,也就是二战正式结束两到家后,第一朵WAC在新墨西哥州白沙导弹靶场发射升空。10月11日还要拓展后续发射,火箭企及70千米的高空,接近地球与太空的边际。后来,一枚高级版的“下士”火箭作为美国底首先种植核导弹被部署至了欧洲。

WAC“下士”发射后,过了区区个月,马利纳的团组织而返回白沙导弹靶场,这次是为着测试“大兵”。他们前后共发射了24枚火箭,无一致起故障。虽然“大兵”始终没成为武器,但新兴之固体燃料导弹几乎都是其的“直系后代”。

“大兵”和WAC“下士”的中标为马利纳喜忧参半。他算发生了千篇一律枚高空探空火箭,但以,同一台机械也变成了核弹道导弹的敲门砖,事实已经摆设在前面。以本心而言,马利纳是独和平主义者,他从事军事技能研讨只有是为他肯定要打败法西斯。在1978年之一致次于采集中,他回顾说:“我们且陷入战后针对乱澳门新莆京23819com的仇恨和指向原子弹发展之怕中,眼看着我们吧太空探索而开发之事物让用来军旅目的。”

战后,马利纳就试图说服加州理工学院的董事会,请他俩支持因WAC“下士”的非保密高空研究。但董事会拒绝了立同建议。1946年,他和当下“自杀小队”的另一个创始成员马丁·萨默菲尔德同,为美国陆军撰写了一如既往首论文,讲述如何利用这曾经有的技术,发射卫星进入规则。军方兴趣寥寥。

仿佛只有当马利纳的研究适用于武器的上,军方才见面感兴趣。马利纳决定,干脆与火箭是分道扬镳。1947年,他辞喷射推进实验室主任岗位,接受了联合国教科文组织在巴黎的一个职,他看,新工作会让他吗和平而休是乱贡献力量。

但是随即不是马利纳离开的绝无仅有原因。美国联邦调查局从1942年尽管起来调研他,怀疑他入了立底“美共”,甚至怀疑他是“共党间谍”。1946年,FBI探员趁他出差时搜查了外的寓所。原来的仗英雄,一下子即便叫疑成国家公敌,这种突然的转变自然给人口苦恼不已。

那,马利纳到底是匪是共产党人?2009年,我研究了马利纳厚厚的FBI档案,并于美国国会图书馆读了外的论文。这些记录了解地表明,30年份,马利纳很可能是得意共同洛杉矶支部的成员。例如,FBI档案中就产生外1939年入党申请书之复印件。从笔迹来拘禁似乎来自马利纳之手。同时,他为不是啊资本主义的推崇者。

1936年外以为大人之同一封信中写道:“欧洲之风波势必会挑起为平等集新的战事。唯一的期像就是推翻所有国家的资本主义制度,建立一个齐拥有国家的经济结盟。”当然,在雅萧条的深谷时期,无数底师、艺术家、专业人士等都拿出同样的意。而且,正而喷射推进实验室历史学家埃里克·M.康威所述:“1939年,苏联同德国签订互不侵犯条约,这个震惊世界之消息无异于出,”马利纳所属之支部就解散了。

有关间谍活动,FBI对马利纳的多疑或也并非无的放矢。在外任职期间,喷射推进实验室就发生频繁从泄密事件,其中最为严重的联手事件涉及实验室的机密文件,这些文件落于同一称作苏联特手中。根据1942年之一样份FBI报告,至少有五各类不有名证人指认马利纳可能吗情报员;该报告的定论是“如果如当事人在美国同俄罗斯的内阁形式中做出选择,他本着美国之忠于职守就要给于及问号。”J.埃德加·胡佛本人现已数促联邦检察官起诉马利纳。终于,在1952年12月,马利纳被起诉,罪名是免为当局透露其共产党员身份。他的美国护照也被撤销。

虽说于1942年届1960年里,FBI对他进行了多次调查,但一直未曾找到马利纳从间谍行动的确凿证据。更发出或的是,马利纳只不过是50年代初的“红色恐慌”中许多受损伤的美国人有。1954年,针对他的起诉于拒绝,四年以后,他的护照也获取回升。

顶不行时刻,马利纳都于联合国教科文组织辞职。在Aerojet公司的股票被他作了财,他呢“跟过去同样刀片两决,成了同一称艺术家,”他在新兴之采集被如此说道。他的动态雕塑事业颇为成功,科学和工程类主题常常以外的著述被展现出。他重复为尚未重返科研领域,只是于1960年跟冯·卡门等人平等道,参与创造了国际宇航科学院,以促进太空探索世界的国际合作。

便于马利纳日趋淡出火箭事业的以,冯·布劳恩却使鱼得水。随着欧洲上扬冷战阶段,美国政府把1500大抵号称德国科学家、工程师和技术人员带回美国,其中便概括冯·布劳恩与他的大多数光景。他们跟纳粹的干系,还有先前的刀兵罪行都被同样笔勾销了,因为及时美休养争霸进行得隆重,德国口累之技巧与红颜为视为美国成败的显要。

1945年10月 ,冯·布劳恩及外的片人员抵达位于德州埃尔帕索底布利斯堡军事基地,距离马利纳测试WAC“下士”的旧址只生深缺乏一段车程。冯·布劳恩于那边愣神了五年,后吃调整至阿拉巴马州的亨茨维尔,在那边领导美国陆军的火箭计划。1960年,他变成美国宇航局新成立之马歇尔太空飞行中心的首位主任,在亨茨维尔负责支付新兴将宇航员送及月球的土星重型火箭。

德国工程师于美国之高空计划被各具特色,这让马利纳堵不已。据马利纳的子罗杰透露,“纳粹工程师成了美国之高空英雄,而于大战年代也盟友呕心沥血的美国火箭技术创始人却流落四方,这叫他一直难释怀。”在1967年底同等首文章里,马利纳自己写道:“在公众心目中,美国火箭的腾飞远落后于纳粹德国,就连有当清楚事实的人数耶这样觉得。这种价值观是一无是处的。但传统要形成,就非常为难移。”

当此背景之下,最后的一致多样试验很值得一提。喷射推进实验室的钻人员从1946年岁末初步,在白沙导弹靶场组装并发出一栽二级火箭,其首先层是以德国V-2火箭的引擎,第二级则是用WAC“下士”改装要改为。在这些号称也Bumper的二级火箭中,有同等枚在1949年2月24日升及了393本米的高度,接近当今国际空间站的则,打破了当下底火箭飞行高度记录

次年,另一样朵Bumper火箭成为新建的卡纳维拉尔角航天基地发射的首先枚火箭。太空时代就于当下朵奇特的美德混血火箭的放中拉开了帷幕。

翻译 / 雁行

Source:《IEEE》正文转自:造就