火箭實驗的創始者
羅伯特·戈達德是美國最早的火箭發動機發明家,是“火箭實驗創始者”,被公認為現代火箭技術之父。
戈達德出生於美國馬薩諸塞州,在他17歲的時候就向往火星之旅了。十年以後戈達德認識到,唯一能達到這個目的的運載工具就是火箭。從那時起,他就決定將自己獻身於火箭事業。24歲從渥切斯特技術學院畢業後進入克拉克大學攻讀博士學位。1911年他取得博士學位後留校任教。1914年他開始用火藥製成許多小型固體火箭,對火箭理論進行實驗性研究。他發現要使火箭達到宇宙航行所需的能量和速度,隻有采用液氧、液氫為燃料的火箭發動機才能取得成功。
1919年,戈達德在經典名著《到達極高空的方法》中,透徹地闡述了火箭運動的基本數學原理,同時詳盡論證了火箭把人和儀器送上月球的可行性,開創了航天飛行和人類飛向其他行星的時代。1922年3月,戈達德向克拉克大學提交了液體火箭的總體設計方案,研製出用液氧和煤油來推進的液體火箭。
1925年在他的實驗室旁的小屋裏,一台液體推進劑的火箭發動機進行了靜力試驗,1926年成功地進行了世界第一次液體火箭發動機的飛行。在馬薩諸塞州的奧本,冰雪覆蓋的草原上,戈達德發射了人類曆史上第一枚液體火箭。火箭長約3.4米,發射時重量為4.6千克,空重為2.6千克。飛行延續了約2.5秒,最大高度為12.5米,飛行距離為56米。這是一次了不起的成功,它的意義正如戈達德所說:“昨日的夢的確是今天的希望,也將是明天的現實。”
戈達德於1929年又發射了一枚較大的火箭,這枚火箭比第一枚飛得又快又高,更重要的是它帶有一隻氣壓計、一隻溫度計和一架來拍攝飛行全過程的照相機,這是第一枚載有儀器的火箭。
1931年,戈達德采用與現代火箭相仿的程序發射方法,他首先采用陀螺儀控製火箭的飛行方向,火箭的飛行時速猛增至885千米,飛行高度達到了2500米。1935年,戈達德的火箭衝破了20千米,時速超過1193千米,首次實現了人造飛行器的超音速飛行。
此外,他還獲得火箭飛行器變軌裝置和用多級火箭增大發射高度的專利,並研製了火箭發動機燃料泵、自冷式火箭發動機和其他部件。他設計的小推力火箭發動機是現代登月小火箭的原型,曾成功地升空到約2千米的高度。他一共獲得過214項專利。
戈達德的研究極端缺少經費,而且挑剔的輿論界也不放過這位嚴謹的教授。
《紐約時報》的記者們嘲笑他甚至連高中的基本物理常識都不懂,而整天幻想著去月球旅行。他們稱戈達德為“月亮人”。為新聞界左右的公眾也對這位科學家的工作表示懷疑和不理解,但這都不能撼動頑強的戈達德。最好的辦法是走自己的路,繼續自己的研究,而對公眾的反應保持沉默,因為他很清楚這種譏諷是不會持久的。
意想不到的是報界的報道引起了美國航空界先驅人物之一林白的注意。在親自考察了戈達德的試驗和計劃之後,他立即設法從格根海姆基金會為戈達德籌得5萬美元。這對於極端缺少資金而又迫切需要進行實驗設計的戈達德真是雪中送炭。這時馬薩諸塞州對於戈達德的計劃就顯得太擁擠了,於是在1930年他的全家和四個助手遷到新墨西哥州的羅斯威爾建立他的發射場。到1941年,除了短暫的中斷之外,他在這裏從事了在科技史上最令人矚目的個人研究計劃。
戈達德雖然成功地發射了世界上第一枚液體火箭,但最初並沒有引起美國政府的重視和支持,所以到他逝世時美國的火箭技術還遠遠落後於德國。直到1961年蘇聯宇航員加加林上天後,美國才發表了戈達德30年來研究液體火箭的全部報告。後來,他被譽為美國的“火箭之父”,被追授了第一枚劉易斯·希爾航天勳章,美國宇航局的一座空間飛行中心被命名為“戈達德空間研究中心”。
戈達德的坎坷而英勇的一生,所留下的報告、文章和大量筆記是一筆巨大的財富。這些財富不僅對後人的研究起到了重要的作用;而且對各國航天的曆史起到了不可替代的作用。對於他的工作,馮·布勞恩曾這樣評價過:“在火箭發展史上,戈達德博士是無所匹敵的,在液體火箭的設計、建造和發射上,他走在了每一個人的前麵,而正是液體火箭鋪平了探索空間的道路。當戈達德在完成他那些最偉大的工作的時候,我們這些火箭和空間事業上的後來者,才僅僅開始蹣跚學步。”
運載能力最大的商用運載火箭
阿麗亞娜5型運載火箭是目前世界上運載能力最大的商用運載火箭。當進行單星發射任務時,它可以把6500千克的有效載荷送入地球同步轉移軌道,而進行雙星發射任務時,可以把6000千克的有效載荷送入相同的軌道。