霹雳神箭：导弹2.1版本的战俘贡献

冯·卡门教授

美国早期的导弹研制可以追溯到二战后期，美国加州理工学院航空系的主任冯·卡门教授建议美国军方研制导弹。当年，美国陆军军械署对冯·卡门的建议很感兴趣，支持冯·卡门带领哥根海姆实验室喷气推进实验室的人从1944年开始研究，内容不仅包括火箭发动机、推进剂和导弹设计的基本工程问题研究，而且也包括试制导弹和发射试验设备。发射试验是同陆军军械署合作进行。

冯·卡门是美籍匈牙利空气动力学家，也是一位犹太人，他在匈牙利度过了小学、中学和大学时代。大学毕业以后，在德国哥廷根大学从事空气动力学的研究，曾取得出色成绩。后来在德国西部的亚琛工业大学从事教学工作。希特勒上台后，开始迫害犹太科学家。冯·卡门被迫离开德国，移居美国。20世纪30年代初，加州理工学院创建哥根海姆实验室，同时成立喷气推进实验室，冯·卡门当了实验室主任。在以后的10多年时间里，他以超人的工作能力和过人的智慧，使得这一机构获得了“国际流体力学研究中心”和“超一流教育基地”的美誉。当时中国的留学生钱学森、林家翘、钱伟长等人都在冯·卡门的实验室工作。

他们研制的导弹系列用陆军军衔等级命名，首次试验的导弹代号为“二等兵-A”，长2.33米，最大直径0.26米，尾部有四个安定翼面，弹体总重240千克，有效载荷26千克，固体火箭发动机的推力为4 500牛，持续工作时间30秒。该型导弹于1944年12月在加利福尼亚州的摩加夫沙漠进行发射试验，共试验24发，最大射程18千米，最大飞行高度4 350米，最大速度390米/秒。基于“二等兵-A”的经验，喷气推进实验室从1946年开始研制采用固体推进剂火箭发动机和惯性制导的地对地导弹“中士”。“二等兵-A”是美国采用复合推进剂火箭发动机的导弹“中士”、“北极星”、“民兵”、“海神”和反导弹导弹的先驱。

美国喷气推进实验室早期研制的导弹

1944年8月，冯·卡门小组还设计研制了“下士”地地导弹，它是美国陆军第一种导弹，是美国第一种为了安装核战斗部而研制的导弹。由喷气推进实验室与火石公司联合研制，无线电制导，长约13.8米，总重5吨，弹径760毫米，火箭推力9万牛，推力持续时间60秒，射程130千米，使用W7核战斗部。为此，需研制9万牛推力的硝酸、苯胺液体火箭发动机，解决不用助推器和发射导轨而垂直发射大型火箭的技术问题。“下士”导弹的制导系统由喷气推进试验室和斯佩里陀螺仪公司合作研制。1952年，“下士”导弹从白沙导弹靶场发射成功。

“下士”导弹

“下士”的主要承包商是喷气推进实验室，早期的“下士-E”导弹弹体是由道格拉斯公司制造的。1951年，该导弹设计被冻结，生产该导弹的合同被转到了费尔斯通公司。第一种战术型号“下士”导弹也被称为“下士-I”。1952年8月，“下士-I”导弹进行了首飞，1954年4月，第一支美国陆军部队开始训练使用该导弹，服役导弹的编号为XM2，装备有一个W7型战斗部（TNT当量2万吨）。该型“下士”导弹问题一大堆。一是由喷气推进实验室研制的火箭发动机不仅相当复杂，而且还不可靠；二是采用剧毒且有腐蚀性红烟硝酸作为氧化剂，加注是一个非常危险的过程；三是制导系统非常复杂，维持制导很困难，而且还容易受到电子干扰，其轨迹和速度由一个地面雷达来跟踪，通过必要的修正后把指令传给导弹的自动驾驶仪，在飞行中依靠方向舵和喷气导流控制片来保持飞行姿态，导弹射程由确定时间的一个发动机关闭命令来控制，导致“下士”导弹系统的可靠性不到50%；四是1个“下士”导弹营需要35辆车，不便于快速行动；五是发射准备时间长，在到达发射场后，发射第一枚导弹还需要9个小时的准备时间。

1953年，喷气推进实验室开始解决“下士”导弹的可靠性问题。被称为“下士-Ⅱ”的新系统发射器、起竖器和服务平台都进行了重新设计，主要变化是新的多普勒雷达／无线电组件，该型导弹从1956年开始快速替换了“下士-I”导弹。1957年推出的“下士-Ⅱa”改进了制导系统，但是外观上没有什么变化。1958年开始生产“下士-Ⅱb”，该导弹装有空气涡轮发电机，而没有采用不可靠的内置电池。此外，为了导弹的快速安装，还配备有迅速断开的安定面。虽然“下士”导弹经过一系列改进，系统的可靠性有所改善，但是仍然存在一些问题。美国陆军原计划发展“下士-Ⅲ”，进一步改进制导系统，但是因为更先进的“中士”导弹进展良好，美国陆军在1958年放弃该项目。

美军试射缴获的德国导弹

“中士”是“下士”导弹的后继型号，采用惯性制导，弹长约10.5米，弹径780毫米，发射质量4 494千克，射程40～136千米。1962年“中士”导弹实用化之后，“下士”迅速退役。截至1964年，美国陆军装备了约1 100枚各型“下士”导弹。

其实，美国在研制导弹的初期，也得益于德国人的帮助。

二战末期，美国和苏联对德国纳粹先进武器装备及其技术人员展开了一场秘密的争夺活动，美国派遣专家随美军进入德国腹地搜寻导弹专家，力图在别国之前控制这批“宝贵财富”。于是，美国“阿尔索斯”突击队悄悄进入德国。

据有关资料介绍，1945年春，苏军挺进到离布劳恩驻地佩内明德约160千米的地区，布劳恩开始和手下考虑德国战败后该怎么办。他召开了一次只有高级人员参加的绝密会议，由于惧怕苏联，大家决定向美国投降。由于担心档案和图纸被党卫军销毁，布劳恩让手下把重要资料藏匿于哈茨山区废弃的矿井中，并将火箭基地的人员分散在小镇附近，以避免成为盟军轰炸的靶子。

1945年初夏，美国工程力学大师、航空航天技术理论的开拓者冯·卡门受命，以少将身份率领美国空军顾问团一行36人，赶赴德国考察纳粹德国秘密研究火箭技术的情况。通过这次调查，冯·卡门摸清了德国火箭技术的水平，返回美国后，写出一份《我们在何处》的考察报告，对比了美、德两国在战争期间的科技发展，并指出美国已有可能研制射程达9 600千米的导弹。

1945年5月2日，美军第44步兵师攻入巴伐利亚山区。布劳恩的弟弟和另外一位导弹工程师骑着自行车，秘密地与美军第44步兵师接上了头，布劳恩的弟弟用蹩脚的英语说：“我的名字是马格努斯·冯·布劳恩，我哥哥发明了V-2导弹，我们要向你们投降。”

1945年6月20日，美国国务卿批准将布劳恩和他的专家组转移至美国境内。

按照1943年11月德黑兰美、英、苏三国首脑会议的精神，诺德豪森地下工厂应属于苏军占领区。那里简直是一座V型系列火箭的巨大博物馆。在移交之前，美军将图纸资料、各种设备等装了满满的300节车皮运回美国。V-2导弹的部件及其资料，则从哈茨运送回国。为此，美军调拨了13艘“解放号”轮船，真可谓“干净彻底”。这笔“财产”为美国后来研制导弹提供了极其有利的条件。美国正是利用缴获德国V-2导弹的资料，以及布劳恩的帮助，在更高起点上继续研发导弹，引领了世界导弹发展的新潮流。

布劳恩和他的组员最后被转移至德克萨斯州的布利斯堡（艾尔帕索北部一处规模巨大的军事设施）。在布利斯堡期间，布劳恩写信向他的表妹玛丽亚求婚。1947年3月1日，在得到美国有关部门批准后，布劳恩回到德国，与玛丽亚结婚。并在1947年3月26日偕妻子一家返回纽约。在随后的岁月里，3个孩子接连降生，一家人其乐融融。他还保持着自己早年的生活习惯，喜欢在午夜捕捉工作灵感，喜欢吃中国菜，闲暇时为家人演奏自己擅长的大提琴和钢琴。在这个“新家”，他们给军方、厂方和大学的人士培训有关火箭和导弹复杂的设计制造技术。布劳恩和他的组员在新墨西哥州的白沙导弹靶场继续为军方以及研究机构进行火箭和导弹的研制工作。他们首先恢复了一枚从德国运回的V-2导弹，重新进行了飞行试验。他们在5年的时间里，进行了68次发射试验。美国的第一个重要的导弹计划“赫尔墨斯”就是由布劳恩领导、通过电气公司进行的。“赫尔墨斯”被称为“美国制造”的第一枚导弹。

布劳恩一家

原来的“赫尔墨斯A-2”是一种衍生自“赫尔墨斯A-1”的无翼面对面导弹，面对面导弹是指从地（舰）面发射攻击地（舰）面目标的导弹。1947年前后，当项目还处于早期规划阶段时就被放弃了。1948年，该型号项目被恢复，当时要求开发一种低成本、短程（120千米）的地对地导弹，动力系统采用一台固体火箭发动机。由于大型固体火箭发动机当时还处于探索阶段，“赫尔墨斯A-2”项目最初着重于测试推进载具，同时也考虑研制一种装备W7型核战斗部（爆炸威力当量为4万吨）的战术导弹。

“赫尔墨斯A-2”导弹(www.xing528.com)

1950年朝鲜战争爆发后，布劳恩和他的手下被转移到亚拉巴马州的亨茨维尔。同年，美国聚硫橡胶公司开始发展美国第一种大型固体燃料火箭发动机，经过无数次的小尺寸发动机测试和静态点火，取得了一定进展。

1952年10月，美国陆军将发展固体推进短程弹道导弹的任务交给了喷气推进实验室。“赫尔墨斯A-3B”实际上是“赫尔墨斯”项目中最后的幸存者，从1954年5月至1954年11月间总共发射了6枚“赫尔墨斯A-3B”导弹，但是只有1枚取得了完全成功，项目于1954年末终止。虽然该系统从未交付使用，但它为后来的弹道导弹发展奠定了基础，后来美国陆军在“红石”导弹和“中士”导弹上获得成功，在很大程度上要归功于“赫尔墨斯”项目的技术研发和测试。

可不要以为布劳恩就是美国研究火箭和导弹的鼻祖。其实，就连布劳恩都承认，美国的罗伯特·戈达德才是现代火箭之父。他说：“在火箭发展史上，戈达德博士是无可匹敌的，在液体火箭的设计、建造和发射上，他走在了每一个人的前面，而正是液体火箭铺平了探索空间的道路。当戈达德在完成他那些最伟大的工作的时候，我们这些火箭和空间事业的后来者，才仅仅开始蹒跚学步。”

罗伯特·戈达德博士

戈达德在1919年发表的论文《到达极高空的方法》，指出了只有多级火箭才能到达极高的空间，才能获得足够大的克服地球引力的速度。当时，戈达德的研究不仅没有得到人们的重视和支持，而且还遭到讽刺和嘲笑，有的媒体甚至称他为不切实际的“月球人”。但这并没有影响戈达德前进的步伐。1926年3月16日，戈达德在他姑妈位于马萨诸塞州的农场成功进行了液体火箭的飞行试验。这是世界上第一枚液体火箭，长3.04米，纺锤形，共飞行了2.5秒，飞行高度约12米，射程约56米，这次成功震惊了世界，也证明了航天理论的正确性。虽然美国政府从未对他的研究感兴趣，但他的研究开创了航天火箭和导弹的新时代。有学者认为，后来世界上每一枚液体火箭从本质上说，都是戈达德火箭的延续。

1955年，布劳恩宣誓入了美国国籍，1956年任陆军弹道导弹局发展处处长。在他的领导下先后研制成功“红石”、“丘比特”、“潘兴”导弹以及“丘比特C”火箭。

“红石”是美国陆军第一种实用中程弹道导弹，其最初型号源自1944年11月。陆军授命通用电气公司以“赫尔墨斯”计划冠名研究并制造一种远程导弹，其中包括射程800千米级地地导弹“赫尔墨斯C-1”。然而，由于资金有限且该计划的其他部分拥有更高的优先级，C-1的工程进度很慢。1950年的朝鲜战争迅速提升了军费，并导致C-1工程从通用电气转交给陆军制导导弹中心。1951年早期，导弹的有效载荷重量显著提升，预定射程则被减小到400千米。1951年中期，该计划又一次被转交给陆军红石兵工厂。“红石”导弹主要的设计工作在1952年完成，当年10月克莱斯勒公司接到了该导弹的生产合同。该型导弹有些装备是第一次在导弹中亮相，比如全惯性制导系统和用于降低阻力（因而增加射程）的可分离战斗部，采用液体燃料火箭发动机。1953年8月，该型导弹成功进行了首飞。1955年，克莱斯勒开始生产“红石”导弹。首枚生产型导弹在1956年7月试飞。1958年6月首批完全入役的“红石”导弹部队被部署在西德。此时，“红石”获得了M8型野战炮兵制导导弹的代号。用于训练的不可飞行的模拟训练弹被定名为XM9。

“红石”导弹可将400万吨级热核战斗部发射到325千米以外，圆概率误差（CEP）为300米。然而，一个“红石”导弹营包含近20辆重型车辆，机动性很差。到达发射地点，定下确切的发射位置，在平地上安置发射台，组装和竖立起三节导弹，全部这些工作要超过8小时才能完成。在接到发射命令后，加注燃料还需要另外15分钟时间。之后，才能发射“红石”导弹。到1964年底，美国陆军就不再列装“红石”导弹了，取而代之的是更先进、更实用的固体燃料中程导弹——“潘兴”导弹。从1955到1960年间总共生产了大约120枚“红石”导弹。

“红石”中近程弹道导弹

“红石”在美国早期的太空计划中是一种非常重要的导弹。其构成了“朱诺I”（又称“丘诺I”）火箭的第一级，后者用于发射美国的首颗人造卫星，并在亚轨道飞行的“水星-红石”计划中扮演了相当重要的角色，该计划直接指向美国采用“水星-阿特拉斯”火箭的首次载人航天飞行。

1957年10月4日，苏联成功发射了世界上第一颗人造卫星，抢在了美国前头，这令美国人十分失望和沮丧。

布劳恩等人举起了美国第一颗人造地球卫星——“探险者1号”

早在1955年，美国海军就曾提议用“先锋”运载火箭来发射美国的第一颗卫星（非常小的卫星），被美国国防部采纳。为了抢在苏联之前，时间定在1957年9月，结果因火箭在发射台上爆炸而失败。美国高层想用“真正的美国人”来发射第一颗卫星，但“先锋”的团队不争气，发射接连失败。此时胸有成竹的布劳恩挺身而出，向国防部承诺在90天内将一颗美国卫星送入太空。1958年1月31日，用他设计的“丘比特C”火箭（后改名为“朱诺I”火箭）成功发射了美国第一颗人造地球卫星“探险者1号”。同年10月，布劳恩成为新建立的美国宇航局的领导成员。

尽管取得了巨大成功，但1945年至1957年的12年，令布劳恩和他的手下倍感沮丧。因为他们的对手，由谢尔盖·帕夫洛维奇·科罗廖夫率领的苏联团队始终走在他们的前面。同时美国政府方面对布劳恩的观点并不太感兴趣，火箭研制也仅仅是亦步亦趋。同时媒体挖出了布劳恩曾参与挑选奴隶劳工制造V-2导弹的不光彩历史，开始大加指责。

肯尼迪在1961年上台后，进一步加大了美国的空间研究投入，布劳恩启动了雄心勃勃的“土星”火箭计划，计划在10年内将人类送上月球。1969年7月，巨大的“土星5”火箭运载着“阿波罗11号”，将阿姆斯特朗等3名宇航员送上月球并带他们平安返回。布劳恩的个人荣誉此时也达到了顶点。

冯·布劳恩与约翰·肯尼迪研究问题

1975年夏天，布劳恩和妻子在加拿大度假时发现自己身体不适。他被确诊为肠癌，虽然有最好的医疗条件，但还是回天乏术。1977年6月，布劳恩在弗吉尼亚去世。

知识卡

火箭发动机

火箭发动机是自带能源和工质，不使用外界介质（空气）工作的喷气发动机。是火箭、导弹和航天运载器使用的主要发动机。按发动机能源分类，可分为化学、核、电、光子火箭发动机等。按用途分类，可分为火箭主发动机（巡航发动机、起飞发动机）和辅助发动机（姿态控制发动机、轨道机动发动机、校正发动机、制动发动机等）。