霹雳神箭：导弹的历史与发展

1932年的冬天，布劳恩一边在学校学习，一边用陆军提供的研究经费，建立起自己的实验小组，任务是发展液体推进剂火箭。1933年1月，在军方的一个试验井中，布劳恩和同事们制成了第一台小型水冷式发动机，能产生1 400牛的推力，持续时间1分钟。接着，他们又制出可以产生3 000牛推力的再生冷却液氧—酒精发动机，并把它用在A-1火箭上。A-1火箭长1.4米，直径0.3米，重150千克，以酒精和液氧做推进剂，发动机推力为3 000牛。A-1火箭在静止的地面上试验获得了成功，但火箭在发射时，由于燃烧室内混合气体过多，点火仅半秒钟就爆炸了。布劳恩领导的小组借鉴了飞机稳定飞行的原理，重新设计了火箭。

与此同时，布劳恩发表了题为《推力为1 400和3 000牛火箭发动机的理论和实验研究》的论文，论述了液体推进剂火箭发动机理论和实验的各个方面。柏林大学把这篇论文评为最高等级——特优。布劳恩获得了柏林大学物理学博士学位，为自己的学生时代画上了一个闪光的句号。在这篇论文中，年轻的布劳恩试图分析并测定火箭发动机中发生的复杂的喷射、雾化、燃烧、离解、气态平衡和膨胀现象等问题，并就这些问题进行了探索和阐述。虽然这只是一篇毕业论文，但由于其内容被认为会对未来火箭技术的发展起到至关重要的作用，对航天事业的发展意义重大，该论文被德国军方没收，定为绝密资料，直到1960年时才予以解密。随后，德国宇宙飞行协会将该文作为其正式期刊的特刊重新出版。需要说明的是，2007年12月4日，冯·布劳恩的博士学位论文的手稿在纽约拍卖。这份长达166页的论文不仅包括他亲笔所书的各种文字注释，而且还有一些手绘的图表。当年，它的起拍价达到2.75万美元，最后以3.3万美元的价格成交。有评论家认为，“这篇革命性的论文最终改变了世界历史的发展进程”。这篇论文的价值还在于，“它使得读者有机会目睹一个伟大科学家研究生涯的开端，而这种机会其实是十分难得的”。

德国导弹的火箭发动机

在当时，液体推进剂火箭还是一种新事物，而固体燃料火箭早在几百年以前就有了。航天理论家齐奥尔科夫斯基和奥伯特都曾指出：就产生更强的推力来说，液体推进剂有巨大的潜力。布劳恩他们的火箭飞行场的主要目标就是把这些建议应用于实践。这时的液体燃料，是以液态氧为氧化剂，碳氢化合物为燃烧剂。时至今日，仍然有许多大型的弹道导弹以液体燃料为动力。布劳恩等人的工作，就是要为火箭飞行的点火、混合、冷却、控制剧烈燃烧等问题提供方法和答案，把液体的发动机和燃料箱组合成一个运载工具。

20世纪30年代中期以来，在希特勒重整军备的大背景下，陆军的火箭计划获益甚大。1934年，新设计出来的A-2火箭重270千克，于圣诞节前夕在北海的博尔库姆岛进行了发射试验，火箭上升到约2.4千米的高度。试验取得了成功，德国军方欣喜若狂，为布劳恩他们提供了大量资金。布劳恩小组的成员们则以更大的干劲开始着手A-3火箭的研制，并根据德国陆军的意图，大胆制定了射程达275千米的弹道导弹（即A-4导弹）方案。

V-2导弹

布劳恩液体火箭发动机的成就引起了德国空军的注意，他们出500万马克，让布劳恩把这一动力装置试用于飞机上，研制以火箭为动力的战斗机。1935年底，他和著名的飞机设计师恩斯特·亨克尔教授合作，为Ju50、He110和He176作战飞机研制了火箭发动机。已成为陆军军械总监的贝克尔对空军的插手大为不满，决定出600万马克资助布劳恩的研究，并于1936年初在军械部下面设立了一个专门发展火箭武器的小组。4月，陆军将领们来到库默斯多夫试验站了解火箭试验工作的进展情况，并参观了1.5万牛推力发动机的试车。这里紧张而有序的研制气氛和已经取得的重大成果，给参观者留下了很深的印象。他们批准了研制小组关于研制A-4导弹的方案，并从国防开支中拨出2 000万马克的重金作为A-4导弹的研制经费。为保持德国的火箭计划在“发展规模上的领先地位”，避免陷入一场国际火箭竞赛，德国陆军决定严防泄密。作为一项主要措施，也为解决工业相关技术基础的薄弱问题，德国陆军决定建一个大型的内部实验室，实际上是火箭试验基地。地点就选择在波罗的海乌泽多姆岛上一个名叫佩内明德的渔村。佩内明德位于波罗的海沿岸，地理位置偏僻，人迹罕至，符合保密需要。

1936年6月，德国陆军、空军的将领们一起来到乌泽多姆岛实地勘查，最后达成共同使用该岛的协议：陆军在东部森林地带建造“佩内明德军事试验站（后改名为第一军队炮兵工厂）”，北部滨海的开阔地区则由空军建筑机场和试验新武器的靶场。佩内明德很快成了世界上最宏伟的“国家火箭技术科学试验中心”，成了研究反作用运动的主要基地。更重要的是，它会集了一批世界第一流的火箭专家、科学管理人才以及先进而完备的设施。到二战结束时，在这里工作的有4 450人，其中包括900名科学家和工程师。由于多恩伯格在基地建设中表现出的组织和指挥才干，他被提升为佩内明德火箭基地的司令，晋升为少将。布劳恩被任命为火箭研究所的首任所长，1937年，又因研究成绩突出，被晋升为佩内明德火箭基地的技术主任。

在德国陆军总司令冯·布劳希奇元帅的亲自指挥下，佩内明德试验基地的建设加快了步伐，位于乌泽多姆岛最北端的发射台以及发电厂、实验室、生活区等陆续建成，新增调的大批科技人员和技术工人也纷纷来到这里，火箭的研制工作至此已全面展开。

1937年9月，德国首次进行了新型A-3火箭的发射试验。A-3火箭体积庞大，全长达7米，重量为750千克，射程达1 350千米，是最初的军用大型火箭。由于制导装置不够完善，失败是在意料之中的。但由于发动战争的迫切需要，纳粹德国仍动用了大量人力、物力投入研制工作。1937年冬季进行了第二次A-3火箭的发射试验，当火箭升空几百米后突然倾斜，最后葬身于大海之中。以后，德国人又发射了两枚A-3火箭，同样也遭到了失败。为了查明失败的原因，布劳恩等火箭专家采用了地面模拟技术。这是一种成功的试验方法，通过大量模拟试验，发现A-3的控制系统有问题，布劳恩重新设计了控制系统。为了使弹体内的仪器设备不致被摔坏，便于故障分析，他们又将火箭设计成回收型火箭。改进后的火箭称A-5。

V-2导弹正在起竖

德国陆军有倾向于国有制的传统，多恩伯格的“一切统一在一个屋檐下”的观念根深蒂固，也因为保密需要及工业界相关技术基础缺乏，1937年12月，在不成功的A-3发射期间，多恩伯格出其不意地向布劳恩等人宣告建立一个内部生产线的想法。这遭到布劳恩等人的抗议，称他们对生产一无所知。但一年后，这一计划被陆军总司令布劳希奇元帅批准。但鉴于系统的扩展及技术的复杂性，与工业界进行合作乃大势所趋，但佩内明德牢牢地掌控着火箭技术发展方面的关键环节，工业界更多地担任着部件生产者的角色。

V-2导弹准备发射

由于火箭涉及技术问题的广泛性和复杂性，要求最大限度地利用科学智力资源。为了加快发展A-4，贝克尔考虑把佩内明德同大学结合起来。当时不同部门、军种之间的恶性竞争使得相互协调几乎不可能，而且大规模的征召使得研究机构的学生和青年学者面临青黄不接之境。同时，自利也驱使着各个军种和部门相互竞争以抢占自己所需的研究机构，从而据有更为充足的科研资源。在贝克尔的鼓动下，多恩伯格开始迅速地与学术机构建立直接联系，主要是工程技术类院校，这一措施大大加快了火箭计划的进展。如亚琛技术学院的鲁道夫·赫尔曼博士，在超声速空气动力学的研究中成就突出；汉诺威科技学院的教授哈泽博士设计了测量系统和其他设备；达姆施塔特的许多研究机构参与了导弹弹道的计算和模拟、控制系统的完善等方面的研究。

V-2导弹结构示意图

布劳恩作为技术主任，首要的职责是动员和管理在佩内明德的工程师，他拥有非凡的智慧与魅力、无可挑剔的举止与领导能力。多恩伯格对这个年轻人唯一的抱怨就是：他太富于激情，有太多的奇思妙想而不能总是专注于该做的事。奥伯特欣赏他集学者、工程师和管理人员于一身的本领。即使在战时，布劳恩也努力促成一种科学研究的氛围，如在佩内明德各实验室之间进行研究结果等方面的交流，与波罗的海沿岸的各大学之间的交流。布劳恩和多恩伯格避免了过度集中化的机制，布劳恩让研究团队的每个成员都感受到自己的存在，并对这个精英的共同体产生一种自然的归属感。通过他领导以及对几乎所有领域技术难题的无与伦比的熟练把握，佩内明德士气高涨、运转有序。火箭的改进也在有力推进。

A-5火箭与A-3火箭大小相同，但有着更科学的制导系统和新式的控制系统。它可以产生1.5万牛的推力，垂直发射时射程为13千米。

德国军人检查V-2导弹(www.xing528.com)

1935年底，A-5火箭再一次进行了发射试验。火箭开始时垂直上升，到达约13千米的高度后改为斜向飞行，这次试验终于达到了预期的目标。在以后的几次试验中，德国人利用雷达波来制导，取得了更高的控制精度。

1939年3月23日，布劳恩27岁生日这天，希特勒亲自到佩内明德视察，他明确表示，部队需要一种比超远程大炮射程更远的武器。布劳恩设计的火箭基本上能满足这种要求。这是布劳恩第一次见到希特勒。当时的政治气氛十分紧张，1938年发生在苏台德的冲突使许多人嗅到大规模战争的气味。每一个德国人都知道，希特勒正准备摊牌，要挟西方各国满足他的要求。这天很冷，下着雨，希特勒在一些陆军官员的陪同下来到布劳恩最早进行试验的那个试验井。布劳恩随希特勒一行一起走向一座最老的试验台，观看一架1934年的2 900牛推力火箭发动机进行试车。在强大刺耳的呼啸声中，希特勒看起来十分平静，在接下来的一系列发动机试验中，希特勒始终表情冷漠，不为所动。此时他需要的是能直接参战的武器，而不是坐在这儿看发射表演。因此，他闷闷不乐地站在倾盆大雨中观看火箭发动机点火，对布劳恩的一次次火箭试验并不十分满意。

直到看到一枚崭新的A-5导弹剖面模型时，他才开始问话。由此可见，希特勒对每一个细节问题都十分注意，于是布劳恩就火箭推进原理进行了浅显的解释，他说：“以前用汽油或柴油和某种汽化系统，利用周围空气中的氧气燃烧做动力的发动机，称为脉冲式空气喷气发动机。但是这种脉冲式发动机只能用于比较低速的飞行，如果飞机以这样的速度飞行，就会被高射炮或战斗机打下来。火箭推进的主要优点是，即使发动机起作用的时间很短，导弹也能像炮弹一样，以极高的速度飞行。因为导弹与炮弹一样，是沿着弹道飞行轨道飞行的，所以导弹初速度越大，射程就越远。”布劳恩停顿了一会，看了一眼希特勒，发现他正认真地听着，于是继续讲道：“按发动机的单位重量计算，火箭发动机所产生的推力，比用于飞机推进的任何发动机都要大得多。如果能加快燃烧过的气体的排出速度，火箭的末速度还会更大，射程将更远。排气速度翻一番，同一枚火箭所能达到的速度也会翻一番，射程则是原来的4倍。末速度还取决于所消耗的燃料重量与火箭空重的比。举个例子来说，如果燃料重量是火箭空重的6.5倍，火箭的飞行速度将达到排气速度的2倍。如果这个比值达到19∶1，速度将达到3倍。火箭要取得高速度，它所携带的推进剂的重量就必须是它自身空重的好多倍，这在火箭飞行中是非常重要的。火箭是能够取得超声速、达到极端高度或极大射程的唯一大型弹射体，当这样一枚弹道火箭落到地面上时，即使不带装载炸药、弹头，它的冲击力也是十分惊人的。”

希特勒听到这里，眼里流露出了喜悦的目光，表示出兴趣。布劳恩见此情景大喜，便继续说下去：“液体燃料看起来十分复杂，它不是用那种把燃料与氧化剂同放在一个容器中的固体推进剂，而是把燃料与氧化剂分别放在两个燃料箱中，通过燃料箱增压，再把液体推进剂压入再生冷却燃烧室。虽然液体燃料火箭增加了这么多复杂的过程，但是它有着很多显著的优点，最重要的就是它的排气速度比固体推进剂所能达到的速度高得多，这就意味着火箭的速度更快，射程更远。另外，液体燃料火箭完全可以控制，就像普通汽油发动机一样，推力可以通过增减燃料供应来调节。”

希特勒问：“那么这枚火箭可以运载一些什么有效物质呢？”

“这枚A-5火箭只是一个研究用的飞行器。它还谈不上携带什么弹药，但是我们用这枚火箭进行的全面试验，证明可以造出携带巨大弹头的更大型火箭。”“飞机的发动机只能靠汽油运转，而火箭则可以使用很多种混合燃料。许多异乎寻常的混合物是很有前景的，比如氢氧混合燃料能使排气速度达到每秒4 000千米，几乎等于目前酒精—液氧发动机的推进剂效率的2倍。不过液氢不易操作，还不能实际应用，所以这种排气速度只是理论上的。这也表明了研制出新的或更先进的混合燃料的可能性。”

布劳恩的简单介绍使希特勒感到满意，他接着问了一些问题，开始表露出对火箭的兴趣。但是当他听到布劳恩说A-5只不过是一个研究用的飞行器，不能携带弹头，他大失所望。不过当他听到A-4（V-2）能把一吨爆炸物运送到288千米远的地方后，又立刻关注，急忙问，研制这样一枚导弹要用多长时间。布劳恩还想把自己心中宏大的宇宙飞行的计划和盘托出，但是他没有讲，因为他知道，希特勒关心的只是战争需求，对于人类和平发展的宇宙飞行，在希特勒看来无疑是虚幻的空想。直到试验结束，希特勒才说：“那的确很有力。”

尽管希特勒缺乏热情，多恩伯格和布劳恩大失所望，但早期在希特勒的支持和首肯之下，布劳恩等人的火箭研制工作获得了大量的经费。布劳恩深知，如果没有希特勒站在他们一边，研究工作将会遇到更多难题。当然，V型武器的研制进度还是因最高元首重视不够而受到了一定的影响。

V-2导弹库

事实上，在火箭计划进行的头几年，因其规模不大而很少需要陆军军械局以外的力量的特别支持。而当这一计划大大扩展以后，围绕着火箭计划而修建的住宅、交通设施、发电站、休闲娱乐设施、防空系统等无疑耗资甚巨，如此则需要得到陆军总司令的支持。当时的陆军仍拥有很大的自主权，陆军总司令冯·弗里奇元帅（他于1938年被希特勒免职，其继任者为冯·布劳希奇元帅）支持佩内明德的发展。直到二战开始时，火箭计划很大程度上能免于行政干预。开战以后，资源日见紧缺，具备熟练技能的劳动力及其他重要资源已被扩展至极限。各军种互挖墙脚，争夺钢铁等资源。1939年秋末，希特勒从紧急任务名单上划去了火箭计划，并停止了对它的劳力和原料供应。这无疑推迟了规划铺张的生产工厂的营建，但另一方面，由于对火箭威力的不移信念及陆军领导层的坚定支持，火箭计划在技术层面仍取得不小的进展。

知识卡

导弹分类（二）

导弹按攻击活动目标的类型可分为：反坦克导弹、反舰导弹、反潜导弹、反飞机导弹、反弹道导弹导弹、反卫星导弹等。

按飞行弹道可分为：主动段按预定弹道飞行，发动机关机后按自由抛物体轨迹飞行，再入段仍按自由抛物体轨迹飞行或机动飞行的弹道导弹；主要以巡航状态在大气层内飞行的巡航导弹。

按推进剂的物理状态可分为：固体推进剂导弹和液体推进剂导弹。

按作战使用可分为：打击战略目标的战略导弹和打击战役战术目标的战术导弹。