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霹雳神箭:导弹发明家康斯坦丁的故事

时间:2023-08-10 理论教育 版权反馈
【摘要】:1857年9月17日,齐奥尔科夫斯基出生于俄罗斯梁赞省一个美丽的村庄,父亲给他取的名字是康斯坦丁。1923年初,航空之友协会成立,它设有许多航模运动和滑翔运动小组,广泛吸收青年参加。1926年,基辅工学院的空气动力学班因故中途夭折,科罗廖夫转到莫斯科包曼高等技术学校空气动力系继续学习。1933年10月31日,国防劳动委员会通过决议,建立世界上第一个火箭科学研究所,任命科罗廖夫为副所长,主管科研工作。

霹雳神箭:导弹发明家康斯坦丁的故事

齐奥尔科夫斯基

俄罗斯的导弹研制历史可以追溯到19世纪末20世纪初,当时涌现出许多富于探索精神的航天先驱者,他们进行大量的理论研究和科学实验,对导弹的早期研发做出了重大贡献。

人类航天历史上,有三位科学家的名字将被永远铭记,他们是俄国的康斯坦丁·齐奥尔科夫斯基、美国的罗伯特·戈达德和德国赫尔曼·奥伯特。

俄国的齐奥尔科夫斯基是现代航天学和火箭理论的奠基人。他最早从理论上证明了用多级火箭可以克服地球引力而进入太空,并建立了火箭运动的基本数学方程,从而奠定了航天科学的基础。他的另一重要贡献是肯定了液体火箭发动机是航天器最适宜的动力装置,为运载器的发展指明了方向。

1857年9月17日,齐奥尔科夫斯基出生于俄罗斯梁赞省一个美丽的村庄,父亲给他取的名字是康斯坦丁。这个家有7个孩子,康斯坦丁是老五,家境贫寒。10岁那年,他得了严重的猩红热病听力很差,与别人的交往受到很大影响,但这却促使他发愤读书、独立思考。他富于幻想,善于动手。16岁那年,父亲用积攒的钱送他到莫斯科求学。虽然这时他仍无法进学校学习,但莫斯科的环境比乡下优越得多。在莫斯科的三年多时间里他每天都到图书馆看书。父亲每月给他寄来15卢布生活费,他只吃最简单的面包蔬菜,用余下的钱买书和实验用品。他自学了解析几何、高等代数和微积分,学习了物理、化学,还以极大的兴趣学习天文学。在学习书本知识的同时,他通过各种方式对自己掌握的知识进行检验。后来,他读了一本测量学的教材,出于好奇,他仿照书中的图案,做了一台测量仪器,按照书中的程序、公式,测量出从他家到望火台的距离是284米。然后,他又步行进行校验,结果完全正确,他开始了解到理论知识对实践生活的指导意义,对科学的信心倍增。这激发了他对科学技术的浓厚兴趣。十月革命后,他又开始研究喷气飞机的飞行原理,提出了燃气涡轮发动机方案,阐述了航天器在没有大气层的行星表面着陆的理论,英明地预言:“地球是人类的摇篮,但人类绝不会永远躺在这摇篮里,而会不断地探索新的天体和空间。人类首先将小心翼翼地穿过大气层,然后再去征服太阳系空间。”那时的科学家想的是如何用火箭为人类造福,而不是用作杀人的武器

齐奥尔科夫斯基

科罗廖夫

20世纪30年代,世界上许多国家的火箭专家都遇到了资金不足的困难,只有德国和苏联的火箭专家得到了国家的大力支持。德国战败后,经济濒临崩溃的边缘,火箭发展一下子跌入低谷,而苏联则挟战胜国之威,在火箭设计师谢尔盖·巴甫洛维奇·科罗廖夫等人的领导下,开创了导弹研制的新纪元。

科罗廖夫于1907年1月12日出生于离基辅200千米远的日托米尔。其母亲是乌克兰人,父亲是俄罗斯人。科罗廖夫从小就富于幻想、敢想敢干。小时候,有一次他向母亲要了两张床单,并告诉母亲说,他想用床单做翅膀学飞行,哪怕是从这个屋顶飞到那个屋顶。当听母亲说这样的翅膀不能飞时,他疑惑不解地问:“那么鸟是怎么飞起来的呢?”

1922年,科罗廖夫考入建筑职业学校。1923年初,航空之友协会成立,它设有许多航模运动和滑翔运动小组,广泛吸收青年参加。当时在职业学校张贴的一幅标语最合科罗廖夫的心意:从航模运动走向飞行,从滑翔运动走向飞行!他加入了航空之友协会,积极参加滑翔运动小组的活动,深入工厂给工人讲解滑翔运动。

科罗廖夫酷爱飞行,他决定到莫斯科报考茹可夫斯基空军学院。母亲不同意他去当飞行员,可他软磨硬泡,最后说服了母亲。但遗憾的是,那所学院只招收军衔不低于中尉的人,而科罗廖夫当时还不满18岁。科罗廖夫又申请进入基辅工学院机械系学习,与空军和飞行遗憾地失之交臂。

在校期间,科罗廖夫的学业一直很好。他埋头苦干,工作能力很强,令人羡慕。同时科罗廖夫始终没有放弃他心爱的事业——滑翔运动。

1925年夏,科罗廖夫来到制造滑翔教练机的一个工厂实习。工人们的工作量都很大,经常要夜里加班,他就干脆和大家一起睡在车间里的刨花堆上。他的动手能力很强,受到工人们的一致称赞。

1926年,基辅工学院的空气动力学班因故中途夭折,科罗廖夫转到莫斯科包曼高等技术学校空气动力系继续学习。这时他年仅20岁。在首都,他涉猎更加广泛,也更加具有创造的冲动和目的。他以罕见的速度从一个青年学生成为一名工程师、设计师,这为他后来担任首批弹道导弹、航天火箭、人造地球卫星和宇宙飞船的总设计师打下了坚实的基础。

对科罗廖夫一生产生重要影响的首推现代宇航之父——齐奥尔科夫斯基。

1929年的一天,科罗廖夫和他的几个朋友一同拜访了齐奥尔科夫斯基。齐奥尔科夫斯基手拿助听器,在一幢木板房子里,亲切地接见了他们。这位老人精力充沛,态度诚恳,他花了30分钟给他们讲解他的理论。科罗廖夫非常激动,带着年轻人特有的冲动宣布:“从现在起,我的目标是冲向星球。”齐奥尔科夫斯基微微一笑说:“这是一项艰难的事业。年轻人,它需要有知识,需要坚韧不拔,也许还要付出生命。”(www.xing528.com)

“我不怕困难。”科罗廖夫回答。

“那太好了。从读我的书开始吧,这是你们首先要了解的。你们要边读边记,我随时会帮助你们。”

告别的时候,齐奥尔科夫斯基送给科罗廖夫几本他的书。当时齐奥尔科夫斯基的书印数有限,一般人不易见到。这些书后来成了指引科罗廖夫的良师益友。

中国有句古话:师傅领进门,修行靠个人。齐奥尔科夫斯基的指导,开启了科罗廖夫辉煌的人生,冲出地球,成了他毕生追求的人生目标

1931年9月,科罗廖夫等一群火箭爱好者组成了苏联反作用运动研究小组,该小组隶属于国防和航空化学建设促进会中央委员会航空技术局。到1932年9月,反作用运动研究组不但得到了新的生产场地和必需的设备,而且工农红军军事发明局还拨给他们科研经费。他们在“火箭——用于国防、用于科学”的口号下进行了大量的理论和实验工作。

1933年10月31日,国防劳动委员会通过决议,建立世界上第一个火箭科学研究所,任命科罗廖夫为副所长,主管科研工作。在科罗廖夫的主持下,火箭科学研究所研制了可控地对地巡航火箭。除了火箭研究以外,科罗廖夫还探索能够安装液体燃料火箭发动机的滑翔机结构。在1935年9月的第11届全苏滑翔机驾驶员代表会议上,他们设计的CK-09作为“来宾”进行了表演,博得专家们的称赞。

在科罗廖夫的领导下,火箭科学研究所开始进行有翼喷气飞行器的研制,其中的代表型号是一种名为212型的巡航导弹,看上去就像小一号的德国V-1飞弹。所不同的是,212型巡航导弹安装一台以硝酸煤油为燃料的火箭发动机,推力为1 500牛,导弹飞行由三轴稳定的自动驾驶仪控制。不过这种1936年开始测试的导弹,在试验中多次发生爆炸,直到1939年才试飞成功。由于大批科学家因肃清反革命和取缔托派运动被捕入狱甚至直接被枪决,直到二战后期,苏联在有翼巡航导弹方面一直没有大的进展。

1936年7月,科罗廖夫和他的朋友谢金科夫的火箭飞机设计方案通过了火箭科学研究所技术委员会的审查,并得到批准,被列为1937年研究所的主要工作之一。1937年底,火箭飞机成功地进行了第一次地面点火试验。就在这时,苏联发生了“大清洗”运动,苏军领导人图哈切夫斯基被判处死刑。科罗廖夫受此案牵连,被押送至西伯利亚做苦役,离开了他心爱的火箭事业,但他所设计的一系列试验仍在继续进行。

苏德战争爆发后,由于战争形势急转直下,科罗廖夫的命运发生了转机,一批著名的科学家如著名飞机设计师图波列夫被安排出来工作。图波列夫多次向上级机关提出请求,让科罗廖夫重返科研岗位,重新开始研制火箭。虽然他们从事的是科研设计工作,但身份仍然是囚犯,每天工作长达12小时,工作和住地警卫森严,他们相互之间不得随意聊天,毫无行动自由。

不久后,苏联获知希特勒德国研制导弹的情报,科罗廖夫被调到另一家监狱工厂,进行军用火箭和火箭飞机的研究。一天,试飞员弗拉基米尔·费多罗夫乘坐科罗廖夫设计的火箭飞机,在拉-5飞机的拖曳下飞上蓝天。爬高之后,火箭飞机与拖曳机分离,开始单独飞行,时速80千米。上升到2 600米高空时,费多罗夫启动发动机,五六秒钟后,飞机时速猛然加大到140千米,飞机一下子冲到2 900米高空。科罗廖夫关于滑翔机与火箭发动机相结合的想法终于实现了。

在卫国战争中,科罗廖夫乐观和忘我地从事前线所需要的火箭研究工作,常常亲自参加火箭飞机的飞行试验。因为实验室里算出的数据、提出的理论再有把握,再合乎逻辑,也必须经过多次实践的检验,经过不断修正后,才会有成功的把握。在一次飞行时,发动机突然发生爆炸,飞机尾翼被炸坏。尽管飞机安全着陆了,但经过这次事故后,人们认为科罗廖夫再也不会亲自试飞了。可是,当他走下飞机时,竟高兴地说:“多亏我在飞机上,好像找到了原因。明天再飞一次。”果然,第二天科罗廖夫又随机试飞了一次。

正是在科罗廖夫等人的努力下,苏联的火箭科学研究所制造的一系列火箭发动机,为后来发展弹道导弹以及后来的洲际导弹奠定了基础。从此一个喷气飞行时代、一个具有神奇速度和空前的飞行距离的火箭时代开始了。

知识卡

有翼导弹

有翼导弹是指配有弹翼,主要依靠翼面产生的空气动力做机动飞行的导弹。巡航导弹和大多数战术导弹,如反飞机导弹、反舰导弹、反坦克导弹等均为有翼导弹。有翼导弹要求有良好的气动力外形,其气动力布局形式由翼面(弹翼、舵面、尾翼)在弹身上的相互位置来表征。有翼导弹只能在高度30千米以下使用。它的特点是机动性好,便于控制,在飞行弹道的主动段、被动段均能进行控制,大攻角飞行时,弹翼的作用明显减小。

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