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主题:【原创】当火箭升空的时候,我们纪念他们。 -- 黄河故人

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  • 家园 【原创】当火箭升空的时候,我们纪念他们。

    今年下半年神舟又要上天了,想起了这个话题,聊两句火箭领域的先驱。

    说到火箭的先驱,那毫无疑问第一个要提到的是齐奥尔科夫斯基,在拜科努尔发射场有他的铜像。

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    齐司机小时候的家庭条件还算不错,他爸爸是林业管理员,日子过得比上不足比下有余。但是天有不测风云、人有旦夕祸福,9岁的时候他得了猩红热,两只耳朵都听不到东西了(姚明是一只耳朵,看来姚明不如齐司机)。

    他的知识是自学的,后来他去莫斯科的一个科研所工作了三年。不知道他在那里的成绩怎么样,知道的只是他出来后当上了中学的数学教师(为何俄罗斯的中学教师里头这么多名垂青史的人物)!1883年他写了一篇《宇宙航行中的压缩气体桶》的文章,提出了反作用力用于宇宙航行,这篇文章的历史地位就不需要多说了。从此到1935年的《火箭最大速度》,他发表了论文无数,着重提一下的就是1914年他提出了空间站这个概念。

    齐司机在前苏联时代是过的日子还可以,1933年他还在红场上发表讲话(在他家里用无线电讲的),声称他确信听到他讲话的苏联人中将有为数不少的人将会参加大气层外的太空旅行。虽然他两年以后就去世了,但是在他去世16年后,加加林成为了第一位太空人。

    齐司机的日子,比另外一位俄罗斯大牛可强的实在是太多了。这就是科罗廖夫。

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    科罗廖夫的起点比齐司机高多了,它是从滑翔机驾驶员起步的,当然他同时也是滑翔机工程师。谁能想到必须依靠空气的滑翔机,竟培养出了这么一位不需要空气的飞行大师,虽然他没有乘火箭上过天。

    他干滑翔机驾驶员的时候,他的顶头上司是图波列夫。

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    有贵人关照就是好,26岁的时候他就当上了国立喷气推进研究所的第一任所长,这可是世界上第一个国家出钱搞火箭的机构。这个时候他遇到了另外一位贵人,图哈切夫斯基元帅。

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    1933年,苏联试射第一颗液体火箭成功;1934年,他去拜访了他的偶像,齐司机;1937年他打算设计火箭飞机;同年,图哈切夫斯基元帅元帅出事,还是同年,他被判死缓,后减刑为25年,到西伯利亚的一个金矿锻炼身体来了。

    1941年,他终于等到了一个机会,图波列夫(这时候也在监狱里)想办法把科罗廖夫调到了他的监狱,终于摆脱了苦海。在这里他开始搞飞机,一直待到打完仗,他的身份都没变。

    1946年,在警察的监视下,他去了德国,把V-2的设备运回了苏联,然后他再监视别人把这批设备运转起来。随后他又去了一次德国,开了一批名单,不知道是不是黑名单,反正名单上的人被NKVD在夜间拉上火车直接送到了苏联的研究基地。科罗廖夫这只乌鸦终于主动黑了别人一次。

    1947年他开始指导整个火箭计划,1953年,他终于得到了一个总工程师的职称并彻底平反。就此他鸿运当头。1957年,第一颗卫星上天;1960年,发射场那么大的爆炸,他居然只是受伤;1961年加加林上天;然后,上升号上天。

    可是,这么一个牛人竟然死的如此郁闷。

    要说死的郁闷,也不少他一个。咱们谈谈美国人个大的,错,戈达德。

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    戈达德的研究工作是很不错的,可是美国人就是不重视,一封了之。弄得这位大哥身患肺结核,连日本投降都没看见。直到加加林上天,美国人才发表了他的研究报告。还好美国人还给了他的未亡人一笔钱。

    戈达德家境不错,小时候家境富裕,长大了自己是教授。一生申请专利83项,还有98项没来得及。他很年轻就得了肺结核,这导致他不喜欢和人交流,他的研究很多都是自己进行的。

    1909年他点燃了一枚固体火箭,这不算什么,但是他是在真空容器干的这件事,就此证明了真空体系下火箭能够正常工作。

    1923年,他开始研究液体火箭,1926年,人类第一颗液体火箭成功起飞。但是美国军方对这玩意不感冒。好在这时候他认识了一个朋友,叫做林白,就是他的小女儿的案子弄得很大的那个。林白帮他在一个基金会拿到了一笔钱,这才能是他的研究进行下去。他很有里程碑的一个工作就是在火箭内引入了陀螺仪。

    要说伤病,就不能不提一下法国人佩尔蒂爱。

    佩尔蒂爱是一个理论和实际结合非常紧密的牛人。他和戈达德差不多,都是小时候家庭富裕,长大了学业有成不同之处在于戈达德拿了博士,他拿了三个学士,分别是植物、物理、化学。这么宽的知识面对他以后的成就作用很大。

    他做出了世界上第一家单翼飞机,第二年发明操纵杆,再一年创办巴黎航空博览会。1912年开创了宇航学,描述了自动推进理论,计算了逃逸速度,讨论了飞船的防热问题,其实这个时候还没有宇航学这个词,宇航学这个词是1928年提出来的,这时候他在搞推进剂。1931年,因为研究液氧-汽油发动机,被炸掉了四个手指头。

    1930年他写了《宇航学》,在这本书上他提出了宇宙飞船返回地球的时候,要首先启动制动发动机,然后开降落伞着陆,这招除了航天飞机以外,其他飞船都在用。

    说道火箭,不提德国人那是绝对不对的。估计大多数人想到的是布劳恩,既然是先驱,就不能提他,咱们谈谈他的老师-奥伯特。

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    奥伯特不能确切的说是德国人,他生在罗马尼亚,但是他出生的时候那儿归匈牙利,他的生活和工作主要在德国做的,1940年才加入德国国籍,后来又去过美国。

    奥伯特小时候的家庭条件也不错,他是医生家庭出身,他老爸想让他子擎父业,但他对外科不感兴趣。

    奥伯特是个天才,11岁的时候看到了凡尔纳的《从地球到月球》,就认为这个大炮做不出来,就算做出来了人也受不了。要说这也不算什么,好多兄弟说我也有这个看法。但是,人家还做了另外一件事,推出了第二宇宙速度大约是11KM/S,这个就要靠天才了。

    虽然他不喜欢医学,但是他15岁那年还是到慕尼黑学医去了,学医的时候正赶上一战,他就中断了学业。后来他也干起了中学教师,业余琢磨火箭。1922年,他写信给戈达德,要到了戈达德的论文,1924年,又找齐司机要到了齐司机一本专著,自此他如虎添翼。

    1933年,他写了一篇论文《飞向星际空间的火箭》,好评如潮,同时他也依靠此论文向慕尼黑大学申请博士学位,被据。最后一怒之下,决定自己掏钱出版了本书。

    1928年他设计了一枚火箭,但是失败了,他把设备转给了德国空间技术学会,又找了三个研究生,其中有一个是18岁的天才,姓布劳恩。

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    1930年在这三个研究生的协助下,他们的液氧-汽油发动机成功点火。值得一提的是他们设计了渗铜锥形喷嘴,到现在凡液体火箭,基本上都是这么来的。

    试验成功了,他回罗马尼亚继续教书去了,不过是作为教授。前面提到法国人佩尔蒂爱设立法国国际宇航学奖,他就是第一个拿走奖金的人。

    1941年,他回到了德国,这时候他的学生布劳恩已经变成了他的上司,他们在一起打算设计多级火箭炸炸纽约。

    1945年5月被捕,8月就被释放了,总共做了三个月的监狱。相比之下科罗廖夫光金子就挖了四年。1955年又去美国,他的学生布劳恩需要他的协助。

    他很长寿,1989年12月才去世,差一点就能看到苏联的解体,要是他再多活十个月,就能看到德国统一了。

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    • 家园 送花致意!!!
    • 家园 挑个刺,宇宙航行并不是由于反作用力,而是动量守恒
      • 家园 回家了,多说点

        简单问题没必要复杂化,什么动力学运动学都是人定的名词而已,出不了牛顿力学的范畴.牛顿力学的前提就是绝对坐标系,在讨论火箭升天的时候,完全可以把地球看作绝对坐标系.然后的问题就是怎么使火箭获得速度,牛顿说从静止到有速度要有加速度,要有加速度要有力,问题解决了。

        这样的解释很直观,所以齐司机当年就是从这个角度讨论的。说回动力学,这样解释的另一个好处是实用性,假设我要考虑一个姿态控制喷嘴的功能,只要知道它的推力就好,要考虑喷出气体的动量,那真是头都要算大了。

        动量守恒当然是更基本的概念,对初学者来说问题是不好解释.回忆一下初中物理,就是告诉你记住它守恒,再考虑个两球碰撞问题,用作用力反作用力推出动量不变.没了,没法再进一步。搞得好象牛顿第三定律是因,动量守恒是果似的.非要到大学,学了群论和现代物理,讲到对称性才行。

        • 家园 有道理,不过最后还是要注明,是谁和谁的作用和反作用力

          是火箭和被抛射气体。至少俺当年是搞错过一段时期的,当然也许俺多虑了

      • 家园 反作用力是齐司机说的

        根据二手资料,他当时的的书里就是这么说的。

        我不懂俄文,也没看到过这本书的中译本,只能这么写了。

      • 家园 我觉得说反作用力也行,动量守恒是牛顿第三定律的必然结果。瞎说啊。
        • 家园 用反作用力来解释的话会不大好理解

          宇宙的接近真空中,对飞船施以反作用力的只有喷出的气体,然而气体本身亦在向着地球运动,纯粹用动力学而不用运动学来解释是不好解释飞船背向地球的运动的。

          • 家园 俺觉得

            说反作用力,确实不准确,但是很容易理解.如果说动量守恒,那么就很准确,不过就需要考虑作者所希望面对的读者群,对于高中以下的读者就需要解释什么是动量,什么是动量守恒.

            通俗易懂性和准确性有的时候多少是有些矛盾的.

            这算是看了密码兄关于科普写作的文章,俺的一个感想罢...

            • 家园 考虑到这里读者基本文化水平在高中及以上,很可能会产生一个疑问

              在发射时也许可以理解反作用力作用于地面和火箭之间,在大气中也可以理解为大气与火箭之间,问题是宇宙空间几乎是真空,怎么办呢?我也是上了初中以后产生的这个疑问。这个时候,必然要用到动量守恒来解释,其实这个也不是什么高深的知识,并不需要太多时间来解释。动量,即“运动的量”,同样重量的东西,速度越快,运动的量越多,同样速度的东西,质量越大,运动的量越多,而运动的量越多,则用相同的阻力的时候,东西越难以停下来,这样介绍,也许可以给读者一个初步的印象,并且不那么令人反感。

              此外,谈及反作用力的时候,为避免疑惑,一定要注意这个力总是成对出现的。

              诚然,通俗易懂一定是要考虑的,但窃以为与其为通俗易懂而牺牲正确性,不如试着把正确的东西更通俗易懂话可能更好,兄台以为何如?

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