前苏联的齐奥尔科夫斯基推导出了火箭的理想速度,并第一个提出了火箭就采用液体燃料的这一划时代的论点,从而为火箭日后的发展指明了方向,他因此被认为是“人类宇航之父”;前苏联早期的航天成就几乎都与一个叫科罗廖夫的人有关,是他第一个用“东方1”号火箭将加加林送入了太空;美国“阿波罗登月计划”的实施与完成,与一个叫布劳恩的德国工程师关系极大,是他站在幕后把阿姆斯特朗“推”上月球接受全世界的注目;爱因斯坦以其震古烁今的“相对论”,为人类飞向宇宙引路……
当然,任何一项航天事业的成功,都不可能是一个人或几个人努力的结果,他是无数人智慧与血汗的结晶,对于这些默默奉献的幕后英雄,我们应当心怀敬意!
航天事业的幕后英雄热气球发明者——蒙哥尔费兄弟
气球是与飞机或扑翼式飞行器截然不同的一种升空装置,它是利用热空气的比重轻于冷空气的原理,在大气球下边放上蜡烛或用其他方法加热空气,利用热空气上升的原理使气球升空。
氢气球升空图
1783年6月4日蒙氏兄弟将一个直径10米的大气球升空成功。9月19日,他们将第二个气球装上一只羊、一只鹅和一只鸡升空,结果成功地飞行了约3000米后返回地面。2个月后,蒙氏兄弟造出第三个气球,法国人罗齐埃和阿尔朗斯乘坐它成功升空。
此后,法国巴黎科学院的教授夏尔(1746—1823)又发明了氢气球,他和罗伯特于1783年12月1日亲自乘氢气球在巴黎的杜伊勒利宫升空。氢气球在设备结构上比热气球简化多了,但性能要比热气球好。气球的实验原理实际上与公元前140至前49年的汉武帝时代中国的“空蛋艾火”升空以及公元907至960年五代的松脂灯(又称孔明灯)的原理十分类似。
孔明灯
孔明灯,相传是由诸葛亮(字孔明)发明的。当年,诸葛亮被司马懿围困于平阳,无法派兵出城求救。他算准风向,制成会飘浮的纸灯笼,系上求救的讯息,其后果然脱险。另一种说法则是这种灯笼的外形像诸葛亮戴的帽子,因而得名。
孔明灯的结构可分为主体与支架2部分,主体大都以竹篦编成,次用棉纸或纸糊成灯罩,底部的支架则以竹削成的篦组成。孔明灯可大可小,可圆形也可长方形。一般的孔明灯是用竹片架成圆桶形,外面以薄白纸密密包围而开口朝下。
欲点灯升空时,在底部的支架中间绑上一块沾有煤油或花生油的粗布或金纸,放飞前将油点燃,灯内的火燃烧一阵后产生热空气,孔明灯便膨胀,放手后整个灯会冉冉升空。
滑翔机发明者——凯利和李林达尔
气球、飞艇等飞行器都不具有鸟类飞翔的特点。因此,在飞艇研究和出现的时代,飞机的研究也在进行。第一个写出滑翔机飞机空气动力学论文的人是英国人乔治·凯利。这篇论文的贡献不亚于达·芬奇在航空方面的贡献,它为以后的固定翼飞机和旋翼机奠定了理论基础。凯利还从飞行机械原理,重力、推力、动力和阻力之间关系进行研究,从而开创了现代航空的新纪元。
在19世纪末叶,德国人奥托·李林达尔先后制成了18架仿鸟式载人滑翔机,共做了2000多次悬挂滑翔飞行试验,还完成180°转弯动作。他的实践和理论对后来莱特兄弟发明飞机有很深影响。他对鸟类飞行原理的研究也是举世闻名的,并写有《鸟类飞行——航空的基础》一书。这是一部航空经典之作。1896年8月10日,他在试飞中遇难,年仅48岁。为纪念他,柏林为他建了纪念碑。
根据凯利和李林达尔的理论,后来的英国人亨森绘出了飞机草图;法国人阿代尔造出了蝙蝠式飞机。此后,俄国人、德国人、美国人等都相继研究不同型号和形式的飞机(有螺旋桨式的、有扑翼式的、有翅膀式的),在世界范围内出现了飞机研究热潮。最终人们弄清楚,在空中获得推力的最佳装置是螺旋桨而不是蒸气发动机。
第一架天文望远镜
1608年,荷兰眼镜商人汉斯·里帕席为海军制造出世界上第一架望远镜,帮助政府击退来犯的西班牙侵略者。次年,也就是1609年,近代自然科学的开创者伽利略制造了一架6倍望远镜。接着,他又将自制的20倍望远镜的物镜对准夜空。就这样,伽利略成为天文望远镜的发明者,1609年也成为近代天文学的起点。
天文望远镜是观测天体的重要手段,可以毫不夸大地说,没有望远镜的诞生和发展,就没有现代天文学。因此,天文望远镜被人们称为人类的“太空之眼”。随着望远镜在各方面性能的改进和提高,天文学也正经历着巨大的飞跃,迅速推进着人类对宇宙的认识。
飞机发明者——莱特兄弟
人类自古以来就梦想着能像鸟一样在太空中飞翔。而2000多年前中国人发明的风筝,虽然不能把人带上太空,但它确实可以称为飞机的鼻祖。我们都知道,最早发明飞机的人是美国的莱特兄弟。那么,是什么事情促使了他们开始着手发明飞机的呢?
飞机发明人——莱特兄弟
1896年,莱特兄弟在报纸上看到一条消息:德国的李林达尔因驾驶滑翔机失事身亡。这个消息对他们震动很大,于是弟兄俩决定研究空中飞行。
这时,莱特兄弟开了一家自行车商店。他们一边干活挣钱,一边研究飞行的资料。3年后,他们掌握了大量有关航空方面的知识,于是便决心仿制一架滑翔机。
他们首先观察老鹰在空中飞行的动作,然后一张又一张地画下来,之后才着手滑翔机的设计工作。1900年10月,莱特兄弟终于制成了他们第一架滑翔机,并把它带到离代顿很远的吉蒂霍克海边。这里十分偏僻,周围既没有树木也没有民房,而且这里风力很大,非常适宜放飞滑翔机。
后来,兄弟俩用了一个星期的时间把滑翔机装好,先把它系上绳索,像风筝那样放飞,结果成功了,然后由维尔伯坐上去进行试验,虽然飞了起来,但只有1米多高。
第二年,兄弟俩在上次制作的基础上,经过多次改进,又制成了一架滑翔机。这年秋天,他们又来到吉蒂霍克海边,结果飞行高度达到了180米。
弟兄俩非常高兴,但并不满足。他们在想能否可以制造出一种不用风力也能飞行的机器。
兄弟俩经过反复思考,把有关飞行的资料集中起来,反复研究,却始终想不到用什么动力可以把庞大的滑翔机和人运到空中。有一天,车行门前停了一辆汽车,司机向他们借一把工具用用,来修理一下汽车的发动机。弟兄俩灵机一动,能不能用汽车的发动机来推动飞行。
从这以后,弟兄俩便围绕发动机动开了脑筋。他们首先测出滑翔机的最大运载能力是90千克,于是,他们向工厂订制一个不超过90千克的发动机。但当时最轻的发动机是190千克,工厂无法制出这么轻的发动机。
后来,一名制造发动机的工程师知道了这件事情,答应帮助莱特兄弟。过了一段时间,这位工程师果然造出一部12马力、重量只有70千克的汽油发动机。
弟兄俩非常高兴,很快便着手研究怎样利用发动机来推动滑翔机飞行。经过无数次的试验,他们终于把发动机安装在滑翔机上,不过是在滑翔机上安上螺旋桨,由发动机来推动螺旋桨旋转,带动滑翔机飞行。
1903年9月,莱特兄弟带着他们装有发动机的飞行再次来到吉蒂霍克海边试飞。虽然这次试飞失败了,但他们从中吸取了很多经验。过后不久,他们又连续试飞多次,不是因为螺旋桨的故障,就是发动机出了毛病,或是驾驶技术的问题。
莱特兄弟毫不气馁,仍然坚持试飞。就在这时,一位名叫兰莱的发明家,受美国政府的委托,制造了一架带有汽油发动机的飞机,在试飞中坠入大海。
莱特兄弟所发明的飞机
莱特兄弟得知这个消息,便前去调查,并从兰莱的失败中吸取了教训,获得了很多经验,他们对飞机的每一部件作了严格的检查,制定了严格的操作规定。
后在1903年12月17日的一次试飞中,飞机飞行了30米后,稳稳地着陆了。45分钟后,维尔伯又飞了一次,飞行距离达到52米。又过了一段时间,奥维尔又一次飞行,这次飞行了59秒,距离达到255米。
这是人类历史上第一次驾驶飞机飞行成功,莱特兄弟把这个消息告诉报社,可报社不相信有这种事,拒不发布消息。莱特兄弟并不在乎。继续改进他们的飞机。不久,兄弟俩又制造出能乘坐2人的飞机,并且在空中飞了一个多小时。
1908年,莱特兄弟在政府的支持下,创办了一家飞行公司,同时开办了飞行学校,从这以后,飞机成了人们又一项先进的运输工具。
中国首创飞行大家——冯如
提起飞机的发明者和制造者,许多人都知道美国的莱特兄弟。殊不知,一位与莱特兄弟生活在同一个时代的中国留学生,在美利坚的大地上,完全依靠自己的聪明才智,设计、制造和驾驶了中国历史上的第一架飞机,他就是冯如。他的成功仅比莱特兄弟晚5年。
中国飞机发明人——冯如和他的飞机
1883年,冯如出生于广东省恩平县。1894年,冯如随舅舅踏上了通往美国的航程,不久即到达美国的西部城市旧金山,开始了新的生活。6年以后,冯如转往纽约,在那里攻读机器制造专业。他学习非常刻苦,为探讨一个问题,经常研究到深夜。5年过去了,冯如掌握了广博的机械制造知识,他通晓36种机器,还发明制造出了抽水机和打桩机,他设计制造的无线电收发报机由于性能良好深受用户的欢迎。冯如当时已成为一位小有名气的机器制造家。
正当冯如潜心研究和制造机械的同时,传来了日本帝国主义强占我国旅顺口、大连和中东铁路的消息。
1904年,日俄两个帝国主义国家,为了争夺在我国东北的特权,在中国的土地上进行了一场狗咬狗的战争。在美国的调停下,1905年9月两国订立了《朴次茅斯和约》,和约竟规定将辽东半岛南端的旅顺口、大连及附近海域转让给日本;从长春到旅顺口的铁路也交给日本所有。面对这一切,腐败的清政府却置之不理,并予以承认。冯如为祖国的不幸而感到痛心,发誓要用自己的一技之长报效祖国。起初,他想制造一艘军舰献给祖国,以加强中国的海防力量。当时,由于莱特兄弟发明了飞机,在国际上引起强烈的反响,各国纷纷研制飞机、飞艇、航空武器,作为当时国防的先进装备。冯如想,制造一艘军舰,要耗费数百万金钱,不如造数百架飞机,价廉省工,用处更大。主意拿定以后,他对他的助手们说:“现在是竞争激烈的时代,飞机已经成为军事上不可缺少的装备,如果我们能够制造出千百万架飞机,分别驻守在中国的各港口,足以使中国的国防强大起来,外国列强再也不敢欺负我们!”当有人对是否有能力研制飞机提出疑问的时候,冯如坚定地说:“我发誓要用毕生的精力为国家研制成飞机。苟无成,毋宁死!”
冯如凑集资金1000多美元,办起了中国人的第一家飞机制造公司。1907年9月,冯如和他的助手,爱国华侨朱竹泉、朱兆槐、司徒璧如一起,在屋仑地区租了一间厂房,开始了研制工作。当时莱特兄弟的飞机刚刚起飞没有多久,为了保持垄断地位,他们把所有资料全部封锁起来。冯如他们只能靠自己掌握的空气动力学的知识,白手起家绘制设计图纸。他们起早贪黑,没日没夜地干着,攻克了一个又一个技术上的难关。经过半年的努力,第一架飞机终于制作出来了。
1908年4月,冯如在奥克兰市的麦园进行试飞,他的朋友们为了安全起见,劝他换一个人试飞。冯如婉言谢绝了他们的好意,他对朋友们说:“生命不足惜,只要中国的飞机能够飞上天,死也值得!”冯如挥手踏上了他所制造的飞机。随着轰轰的马达声,飞机离开了地面。当升至数丈高的时候,一个倾斜,飞机突然坠落在地上。围观的群众呼唤着冯如的名字,向飞机跑去,万万没有料到,冯如若无其事地从残损的机翼下钻了出来。只见他从容自若,面不改色,对走过来的助手们说:“看来我们还要再一次从头开始。”
冯如经过周密的计算,重新设计了零件制作图,精心生产出机翼、方向舵、螺旋桨、内燃机等部件,经过组装,一架全新的飞机诞生了!9月21日,冯如在哥林达市再次驾机试飞。飞机在他的操纵下,腾空而起,飞行了2600多英尺(1英尺=0.3048米)以后缓缓降落在草坪上。经测定,冯如的飞机首飞竟达2640英尺,比莱特兄弟的首飞纪录还要远1788英尺。几天后,旧金山的一家报纸发文报道了这次试飞的消息。标题是:《中国人的航空技术超过西方》。飞机从设计到试航成功,仅用了一年零两个月的时间。冯如以他卓绝的天才,丰富的创造力,为中国人赢得了荣誉。冯如的成就,极大地鼓舞了正在遭受西方列强奴役的中国人民,使他们认识到中国人民的力量,增强了中国人民的自信心。孙中山先生看到冯如的成功表演时,感叹道:“中国大有人才呀!”
1910年,冯如在美国又设计和制造了一种性能更好的飞机。这架飞机机翼长29.5英尺,翼宽4.5英尺,内燃机30马力,螺旋桨每分钟转动1200转。当年10月,旧金山举办国际飞行比赛,冯如驾驶着他新设计的飞机参赛,以700多英尺的飞行高度和65英里(1英里≈1.609千米)的时速分别打破了一年前在法国举办的第一届国际飞行比赛的世界纪录,荣获优等奖,再一次使中国人的航空技术超过了西方。冯如已经成为举世公认的飞机设计师、制造家和飞行家。
冯如的名声越来越大,不惜重金聘用冯如的外国公司越来越多。为了争夺制空权,欧美各国都在积极发展航空事业,他们拼命地网罗航空方面的专业人才。冯如一心想的是发展中国的航空事业,想的是为中国多制造一些飞机,所以他断然回绝了各国的聘请,仍然寻找机会为祖国服务。当时的清政府也在着手筹建空军,他们托人到美国找到冯如,希望他回国做事。冯如喜出望外,当即表示同意,说:“为祖国贡献出我微薄的才智,正是我平生的愿望呀!”
1911年2月,冯如和他的助手朱竹泉、朱兆槐和司徒璧如,携带着他们自制的2架飞机以及制造飞机的机器,踏上了归国的航程。在途中,望着波涛滚滚的太平洋,冯如思绪万千,他想起了当今世界航空事业发展迅猛异常,从第一架飞机的诞生开始,在不到10年的时间内,全世界已有860多架,这些飞机绝大多数掌握在西方列强的手中,而中国却连一架也没有。他发誓要抱着“壮国体,挽利权”的宗旨,发展祖国的航空事业,尽快使祖国富强起来。
经过1个多月的航行,冯如一行人顺利抵达香港,清政府派了“宝璧”号军舰专程迎接,将飞机和机器安置在广州郊外。冯如原准备在广州郊外为国民演示飞机驾驶,但因革命党人发动的黄花岗起义爆发,此计划未能实现。随着革命高潮的即将来临,清政府对冯如越来越不放心,他们不仅取消了飞行表演的计划,而且还派人监视冯如的行动。反动政府的昏庸和腐败,使冯如非常失望,他时常仰天长啸,深感自己生不逢时,报国无门。
正当冯如陷于极度苦闷之中的时候,辛亥革命爆发了。冯如毅然参加了革命军,投入到推翻清王朝,建立共和国的革命洪流中。革命军委任冯如为陆军飞机长,授权冯如准备组织飞行侦察队,配合北伐军对驻守北方的清王朝进行空袭。后来由于南北统一,飞行侦察队未能组织起来。孙中山就任南京政府临时大总统以后,非常重视发展中国的航空事业。他积极筹建南京机场,并在1912年2月举行中国第一次航空飞行演飞。在这次演习中,冯如等人驾驶的飞机由于中途发生了故障,飞行数丈后即降落,飞机也有所损坏。尽管这次演习未获得成功,但是它的政治作用达到了,各报相继报道了这一消息,并在全国引起了积极的反响,因为这毕竟是中国人第一次在自己的国土上使用自己的飞机进行的飞行演习。
1912年8月5日,经民国临时政府批准,冯如在广州郊区作第二次飞行表演。中午11点左右,冯如健步出现在观众面前,他简单地介绍了飞机的性能,然后登上了飞机,为观众作飞行表演。伴随着马达的轰鸣声,飞机升上了高空。冯如驾驶着自己制造的雄鹰在蓝天上飞翔。飞机像一只矫健的银燕,忽高忽低,忽左忽右;看台上欢声雷动,鼓乐齐鸣。飞机的空中技巧表演结束后,冯如准备着陆。突然,他望见远远的跑道上有两个儿童在戏闹,不幸的事件即将发生。就在这千钧一发的紧急时刻,冯如猛拉操纵杆,脚踩加速器,飞机像一只发疯的雄鹰,猛然冲上天空,一场突如其来的灾难避免了。但是,由于冯如用力过猛,飞机失去了平衡,在抖动中,部分零件损坏,飞机突然坠落在草地上。周围的观众像潮水一般向着冯如拥来。当他们把冯如从飞机的残骸中救出来的时候,冯如的头部、胸部、腹部等都受了重伤。观众噙着泪水把冯如送到了医院,经抢救无效去世,年仅29岁。
9月24日,广州各界人民在冯如飞机坠落的地方举行了追悼会。遵照冯如的遗愿,他的遗体安葬在广州东郊白云山下黄花岗烈士墓的左侧,并立碑纪念,尊其为“中国首创飞行大家”。
多镜面天文望远镜
天文望远镜太大或稍有变形,就无法跟踪在夜空中移动的星星的轨迹。解决这个问题的办法之一就是运用现代电子和光学技术,把较小的望远镜成群地组合起来。这就是多镜面天文望远镜。
来自天体的光能被聚集多少,是与镜片面积成正比的。采用多镜面天文望远镜既减轻了重量,又增大了面积,制作费用也少得多,效果也优于其他望远镜。多镜面天文望远镜开辟了使用巨大天文望远镜的新时代。
人类宇航之父——齐奥尔科夫斯基
在齐奥尔科夫斯基提出他的关于使用液体燃料作为火箭推进剂的理论之前,几乎所有关于未来火箭的设想,都是建立在以固体火药作为火箭燃料的理论基础上的。齐奥尔科夫斯基提出了使用液体燃料的可能性,这使火箭研究者们眼前一亮。从此火箭研究走出了单纯使用固体燃料的死胡同。
人类宇航之父——齐奥尔科夫斯基
其实,齐奥尔科夫斯基对现代火箭领域的贡献还远远不止这些。
齐奥尔科夫斯基于1857年生于俄罗斯。幼年时期的齐奥尔科夫斯基并没有受到命运女神的青睐,相反,他在童年就承受了许多常人难以忍受的痛苦与折磨。在齐奥尔科夫斯基9岁那年,他染上了急性传染病——猩红热。由于当时医疗条件不好,虽然他侥幸逃脱了死神的魔掌,但却留下了终身不能痊愈的后遗症:双耳近乎于失聪,只能靠助听器生活。然而,也许正像人们常说的那样,困难的环境往往成就了天才。命运并没有使齐奥尔科夫斯基屈服,相反却激发起他与之抗争的雄心。
齐奥尔科夫斯基的疾病使他几乎没有受过正规的初等教育,于是他就在家自学了小学和中学的各科课程。他从小就喜欢观察那无边无际的星空,幻想有一天也能在神秘的宇宙中遨游。于是在16岁那年,他踏上了去莫斯科求学的道路,希望能在大学课堂中充实自己。然而,莫斯科的大学同样以他的耳朵不能正常听课为由,拒绝了他的入学申请。齐奥尔科夫斯基就完全凭自学学完了高等数学、物理、化学、天文学等几乎所有的大学课程,这为他日后的研究打下了坚实的基础。
莫斯科迫于生活的压力,齐奥尔科夫斯基几年后从莫斯科返回家乡,在乡村学校里拿起了教鞭,成为一名中学教师。他在课堂上善于启发大家的思维,并领导孩子们自己动手做一些简单的航空小实验;而在课下,他也从没有放弃他的理想和追求。他的妻子和家人在这方面给予他莫大的理解和支持,节衣缩食省下钱来供他购买书籍和器材用于研究。
1883年,年仅26岁的齐奥尔科夫斯基发表了他在航天方面的第一篇科学论文《外层空间》。他提出要想走向宇宙,必须依靠喷气装置的力量,并进而画出了世界上第一张宇宙飞船的草图。在描述飞船依靠的动力时,他形象地将宇宙飞船比作成一个充满高压气体的大桶,人们只要拧开这个大桶后部的旋钮,使高压气体不断跑出,那么气体产生的反推力就能推动这个大桶前进。
1903年,齐奥尔科夫斯基发表了他最著名的论文《利用火箭仪器研究宇宙空间》。在这篇重要的文献中,齐奥尔科夫斯基不但明确指出火箭是让人类走出地球进而征服宇宙的得力助手,而且在世界上第一个提出了未来火箭应采用液体燃料的这一划时代的论点,为火箭日后的发展指明了方向。
齐奥尔科夫斯基认为固体燃料的一个致命弱点是反应不容易受到控制,而使用液体燃料可以让这个棘手的问题迎刃而解,于是他提出了一套使用液体燃料和氧化剂的方法。他认为就像在汽车上安装油门一样,只需在火箭的燃料储藏室安一个阀门和一个泵,通过这个阀门来控制流进燃烧室的燃料的流量,就能达到控制反应速度的目的。而且这种方法还有一个优点,就是可以随时中止反应,也可以随时重新点火。此外他还推导出了火箭的理想速度公式,人们称之为“齐奥尔科夫斯基公式”。
人们对齐奥尔科夫斯基的论点先是大为惊诧,继而感到由衷的敬佩。日后火箭发展的进程证明了齐奥尔科夫斯基的这个论点的正确性。
除了上述成就以外,齐奥尔科夫斯基还是一个出色的工程师。他在朋友的帮助下于1891年设计、制造成功了俄国第一个实验风洞(一种测验在各种实验条件下的气动力学参数的仪器),并用它做了空气阻力实验。此外,齐奥尔科夫斯基在业余时间还是一名科幻小说作家,他曾写过一本名为《在地球之外》的小说,描写了一些人乘坐飞船,在太空里生活的故事。其中一些细节,比如人在太空中处于失重状态等,都被后来的实际宇宙飞行所验证。
齐奥尔科夫斯基有一句名言:“地球是人类的摇篮,但是人类不会永远躺在摇篮里,而会不断地探索新的天体和空间。首先,他将小心翼翼地穿过大气层,之后,便去征服整个太阳系空间。”直到今天,这句话仍在激励人们向宇宙里的未知领域勇敢地迈进。
液体推进剂
1898年,俄国人齐奥尔科夫斯基提出液体推进剂用于航空的理论。1926年,戈达德发射第一个液体火箭,使用液氧和煤油二元推进剂。50年代,前苏联发射第一个人造地球卫星,使用的就是液氧和煤油。
液体推进剂大体可分为单元和二元两类。单元推进剂可以是一种液体物质,也可以是一种互相溶解的多成分液体混合物,常用的有硝酸酯化合物等。二元推进剂包括液体氧化剂和液体可燃物。常用的氧化剂有硝酸、液氧等;可燃物有偏二甲肼、液氢等。燃烧时将两种液体分别注入火箭发动机的燃烧室中。
与固体推进剂相比,液体推进剂的能量高,发动机可重复使用,成本低廉,性能容易调节,精度高。缺点是设备复杂。因此,世界各国近地轨道卫星、通信卫星、侦察卫星、星际探测器和星际飞船等大推力运载火箭,都以使用液体推进剂为主。
美国火箭之父——罗伯特·哥达德
被尊称为“美国火箭之父”的罗伯特·哥达德于1882年出生于美国马萨诸塞州。与齐奥尔科夫斯基一样,他从小就对天文学表现出浓厚的兴趣。
1919年,他在美国的克拉克大学获得了理学学士的学位,并于同年开始研究火箭。起初,哥达德像前人一样把研究重点放在使用固体燃料的火箭上,不过很快他就发现了固体推进剂本身存在的那些几乎是难以克服的缺点。这个时候,齐奥尔科夫斯基那篇著名的《利用火箭仪器研究宇宙空间》的论文已经正式发表,哥达德深受启发,毅然放弃了以往错误的研究方向,转而成为液体火箭理论的坚定支持者。他不但郑重指出只有应用液体燃料的火箭才能获得足够大的推动力,而且还明确提出了多级火箭的设计思想。他认为将几级火箭串联起来依次点燃,可以达到单级火箭所不能达到的高度。
1919年,哥达德发表了题为《达到极大高度的方法》的论文,系统地论述了火箭运动的基本原理。就在这篇论文里,哥达德在严密的理论推导和数学计算的基础上提出了一个大胆而惊人的假设:人们只要制造一枚质量为598千克的液体燃料火箭,就可以将0.9千克的镁成功地送上月球的土地。点燃这些镁,那么地球上的人们将通过天文望远镜看见月球上由这些镁燃烧所发出的动人心魄的闪光。
1923年,哥达德完成了用汽油作燃料、用液态氧作氧化剂的液体燃料发动机的实验,这是世界上第一次将液体燃料用于火箭发动机的实验。这次实验获得成功后,哥达德马不停蹄地开始了制造液体发动机火箭的尝试。
1926年3月16日,这是人类火箭发展史上值得纪念的一天。在这天,哥达德在马萨诸塞州的奥巴恩田野里试验了人类历史上第一枚液体发动机火箭。这枚火箭最高飞到了12.8米,直线飞行距离约为56米。的确,与以后几十年中出现的重达数十吨、长十几米甚至几十米的火箭比起来,这枚重不到10千克的小火箭无论从身材还是从射程看都是那么微不足道,然而它却开启了人类利用火箭的新纪元。
此后,哥达德继续对液体火箭的研究。在首次试飞之后不到10年的时间里,哥达德的火箭已经能够达到900千米的时速,可以飞到2.5千米高的空中去了。哥达德还获得过2002项有关火箭、航空技术方面的专利,为现代火箭的发展作出了巨大的贡献,因而被称为“美国火箭之父”。
射电天文望远镜
宇宙间许多天体发射无线电波的能力比发射光波的能力大得多。天鹅座A射电源发射无线电波的能力比太阳强100亿亿倍。宇宙间的尘埃使天体的光线减弱,而天体发出的无线电波却很少受到影响。
射电天文望远镜不同于光学天文望远镜,它能把天体发出的无线电波汇集起来,因而能发现更遥远、更微弱的天体。
“阿波罗登月计划”灵魂人物——布劳恩
韦纳·冯·布劳恩(1912—1977),德国工程师。他先后为著名的V—1、V—2火箭的诞生,美国第一颗卫星的发射成功,以及第一艘载人飞船“阿波罗11”号登上月球作出突出贡献,而美国航天飞机的研制也是自他手发端。
韦纳·冯·布劳恩1912年3月23日出生于德国维尔西茨的一个贵族家庭,后随全家移居柏林。冯·布劳恩的母亲是一位出色的业余天文学爱好者,她循循善诱地培养小布劳恩的好奇心。她送给儿子的一架望远镜,激发了布劳恩对宇宙空间的兴趣,成了一个大科学家成长历程的开端。
柏林大学学生时代的布劳恩就表现出与众不同的探险精神。13岁时,他在柏林豪华的使馆区进行了他的第一次火箭实验,也因此被警察抓住,但这并未影响年轻的韦纳对火箭发射的兴趣。他的好奇心使他不断地实验自制火箭。然而也因此耽误了复习功课,使他在一次考试中,数学、物理都不及格。
一天,布劳恩读到了一本名为《通向星际空间之路》的书。正是这本书,使他毫不犹豫地选定了自己的终身事业:为人类征服宇宙空间贡献一切力量。也正是这个远大的理想,使顽皮的布劳恩开始专心刻苦地学习数学、物理等一切有助于达到目标的功课。不久,他便成了班上功课最好的学生。后来,他考入了夏洛滕堡工学院,再后来,布劳恩转入柏林大学继续学习,同时在那里建立起了自己的实验小组。
1934年,这位22岁的学生以物理学博士学位毕业。他写的毕业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。这虽只是一篇毕业论文,但它对航天事业的发展意义重大。甚至在大约30年后,德国宇宙飞行协会还将该文作为其正式期刊的特刊重新出版。就这样,冯·布劳恩为自己的学生时代画上了一个闪光的句号,并开始迎接崭新的工作历程。
飞向宇宙是布劳恩毕生的理想。他为之所做的第一步努力就是研制大功率的液体推进剂V—2型火箭。工程是巨大的,难题堆积如山,亟待解决。冯·布劳恩以其对独创性工程的巨大热情,领导他的技术班子,最终使V—2成为现实。V—2诞生的意义可以与航空领域内莱特兄弟发明的飞机相提并论。
希特勒曾对火箭技术发生兴趣。在1939年,希特勒参观发射试验台的时候,布劳恩被指定给元首讲述技术原理。布劳恩以他一贯的认真严谨态度为希特勒讲解火箭的基本构造,正如他后来为美国总统肯尼迪分析月球接轨方案优劣时一样的认真。但他很快发现,希特勒对他的介绍几乎是一耳进一耳出,只有提及V—2可能具有的军事用途时,元首的眼睛才闪闪发亮。布劳恩开始隐隐感到他的航天梦的前途将是不平坦的。
1944年3月,冯·布劳恩被盖世太保抓进了监狱。记录在案的逮捕原因是:他和他的同事们一起声明,他们从来没有打算把火箭发展成为战争武器。他们在政府压力之下从事的全部研制工作,目的只是为了赚钱去做他们的实验,证实他们的理论,他们的目的始终是宇宙旅行。因此布劳恩可能被判为叛国罪并被枪毙。最终由于朋友们的多方营救和叛国罪名理由不充分,布劳恩被释放了。
后来,第二次世界大战以其不可逆转的局势向前推进着。美国在意识到了V—2破坏性的同时,也深知它的价值,所以他们将韦纳·冯·布劳恩的名字列入战后所需搜罗的科学家名单之中。而与此同时,布劳恩正被党卫队监视着。他也在设法与美国人取得联系。他认为“把我们的‘婴儿’交给妥当的人,这是我们对人类应尽的责任”。当布劳恩最终顺利到达美军营地的时候,美国士兵不敢相信这个30刚出头的年轻人是著名V—2型火箭的主要发明者。一个步兵说:“我们如果不是抓到了第三帝国最伟大的科学家,就一定是抓到了一个最大的骗子。”
这个第三帝国的大科学家到达美国后,以他的卓越才智和工作热情,继续为人类的航天事业做着不可磨灭的贡献。战后的和平,使布劳恩大胆地憧憬他理想中的星际空间旅行了。他根据自己的研究成果和对宇宙的向往,与人合作出版了一本科幻小说《火星计划》,引起轰动。当许“探险者1”号卫星多人认为布劳恩所提出的人造卫星、航天站、月球飞船等建议是遥不可及的时候,他已经在为他的梦想努力工作了。
在布劳恩取得的一系列成就中,由他命名的“探险者1”号卫星的发射成功可以说是一个里程碑。1958年1月31日,美国发射了它的第一颗卫星“探险者1”号,整个发射过程持续了8分钟,坐在五角大楼指挥中心的布劳恩觉得这8分钟的等待比8年还长。发射终于成功了,许多荣誉随之而来,而他也是当之无愧的。
《时代》杂志编辑拼命地赶写一篇详尽的、以冯·布劳恩为封面图片的报道。白宫举行了盛大仪式,在这个仪式上,艾森豪威尔总统向布劳恩颁发了美国公司服务奖。巨大成功之后的工作依旧是繁忙的,这一切都是在为下一个辉煌做准备。
在美国建立国家航空航天局后,布劳恩成为该局亨茨维尔中心的主任。他常被要求出席国会听证会,回答议员们提出的各类问题,从而协助议会讨论决定美国航天事业的发展方向。议员们喜欢布劳恩无与伦比的学识、智慧和魅力。一位参议员曾说:“听冯·布劳恩博士讲话,就像过去听电台广播科学幻想节目一样。”如果这位议员去掉“幻想”这个词,他的比拟就会显得更恰当。因为他们很快开始认识到,布劳恩告诉他们或预言的一切,通常不久就会成为现实,例如登月飞行。
布劳恩领导的研究班子一开始就投入了这一人类伟大计划。他主持研制的“土星5”号火箭是准备将美国人送上月球的运载工具。这是一个庞然大物,整个系统及地面辅助设备零件有900万个之多。这些部件都必须精确配合工作,经过4次点火,才将飞船送上月球,然后还要返回地球,进行回收利用。“土星5”号应是“完美”的代名词,因为它不仅成功地将载着阿姆斯特朗的“阿波罗11”号送上月球,而且以后还被用于“阿波罗6”号、“阿波罗7”号、“阿波罗9”号至“阿波罗17”号的飞行,每次运载性能都几乎毫无瑕疵。这简直可以说是奇迹。这是布劳恩及其领导的科学家们用他们的才智创造的奇迹。
20世纪70年代初,任职于航空航天局的布劳恩开始着手航天飞机的研制工作。他为这一计划的出台、成形作出了不少贡献。
1975年,布劳恩患肠癌住院,不久出院。他虽然病得很重,但仍继续快乐地工作。布劳恩称自己是世所罕见的真正心满意足的人之一。
1977年6月16日,韦纳·冯·布劳恩因患肠癌在美国华盛顿逝世,终年65岁。人类的航天事业将永远与布劳恩这个名字紧密地联系在一起。
月球玻璃
我们知道,建筑业离不开玻璃,因此在月面上生产玻璃显得尤为重要。通常的玻璃由71%—73%的氧化硅、12%—14%的硫酸钠、12%—14%的氧化钙组成。月球土壤中含有40%—50%的氧化硅,因此,科学家设想在月面上制造玻璃是以氧化硅为主。其精制方法较为简单,在月球土壤中根据需要加入各种微量添加物,用硫酸溶解出一些无用的成分之后,在1500℃—1700℃的温度下熔化,然后经过压延冷却,即可制成月球玻璃。
前苏联的航天之父——科罗廖夫
在航天事业中,科罗廖夫可与美国的布劳恩相提并论,前苏联早期的航天成就几乎科罗廖夫都有科罗廖夫的功劳。这些成就比如:第一枚弹道导弹;将小狗送入太空的地球物理火箭;飞毛腿导弹;第一枚洲际导弹;世界第一颗人造卫星;送加加林上天的“东方1”号火箭;“联盟”号飞船和“礼炮”号飞船。
谢尔盖·科罗廖夫(1906—1966),生于乌克兰的一个教师家庭,早年从事飞机设计工作,20年代结识了齐奥尔科夫斯基,立志于火箭研究。1933年他担任了世界第一个国家火箭技术研究所——前苏联国立喷气推进研究所副所长,他的学术造诣和组织天才对前苏联火箭研制工作起了决定性的作用。
科罗廖夫传奇的一生,是在坎坷和辛劳中度过的。他以半工半读形式完成中学和高等专科学校的课程。他的聪明能干赢得了著名飞机设计师图波列夫的帮助。他发愤工作,不断深造,很快成为图波列夫的得意助手。
1929年,他拜齐奥尔科夫斯基为师,参与组建火箭喷气推进小组。
1932年成为这个小组的负责人。
1933年这个小组与另一个实验室合并,成立喷气科学研究所,科罗廖夫为负责科研的副所长。他的出色工作赢得军队首脑图哈切夫斯基元帅的支持,很快取得了火箭研究和试验的许多成果,他还出版了《火箭发动机》和《火箭飞行》等著作。
1937年,图哈切夫斯基在肃反运动中以间谍罪被处决,这牵连到科罗廖夫,他被流放到西伯利亚服苦役。后经图波列夫的极力申请,被调到一家监狱工厂从事飞机设计工作。
当前苏联获知希特勒在德国搞导弹的情报后,科罗廖夫被调到另一家监狱工厂进行军用火箭研究。在卫国战争中,他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。一次液体火箭发动机爆炸,他被炸得头破血流,而他却庆幸这能使他找到爆炸的真正原因。
“二战”后,科罗廖夫在原有的基础上,并利用V—2的资料,开展火箭研究。1946年8月,他被任命为弹道式导弹总设计师。他不辞劳苦,深入一线协调指挥工作,1947~1953年取得了一连串成果,包括仿制和自行设计的近程、中程、远程和战术导弹的发射成功,地球物理火箭将小狗“莱伊卡”送入高空等等。
“联盟”号飞船1957年8月3日洲际导弹试飞成功,接着于10月4日发射成功第一颗人造地球卫星,成为航天时代的重要标志。
1959年9月和10月,“月球2”、“月球3”号分别接触月球和拍摄了月背照片。这年年底他又马不停蹄地开始执行金星和火星探测计划。这时科罗廖夫已疾病缠身,医生要他长期休养,但他感到最缺乏的是时间,他决定拼死工作。除星球探测计划外,他还改进和发展洲际导弹,将射程增加到12000千米—14000千米。
与此同时,他还实施载人飞行计划。1961年4月12日,尤里·加加林乘“东方1”号飞船首先进入太空;1963年第一个女航天员捷列什科娃进入太空。接着他又为载人空间站作准备,包括载人长期太空飞行、载多人飞行、多艘飞船的轨道会合和编队飞行、太空行走和航天器的轨道对接技术等。可惜他未能看到“联盟”飞船与“礼炮”号空间站对接,就与世长辞了。
航天理论的引路人——爱因斯坦
1905年,阿尔伯特·爱因斯坦在一份德国科学杂志上发表了几篇重要的数学方面的论文。现在,这几篇论文成了历史上最重要的科学文件之一。这几篇论文解释了什么是“狭义相对论”。10年后,爱因斯坦又将“狭义相对论”发展为“广义相对论”。爱因斯坦的相对论是用来解释自然界的基本概念,包括时间、空间、质量、运动和引力等。
航天理论的指引者——爱因斯坦阿尔伯特·爱因斯坦1879年出生在德国乌尔姆,其父开了一家制造电器的工厂,母亲喜欢音乐和读书。父母系犹太人,但他们不太遵守犹太族的教规。小时候的爱因斯坦是个文静的孩子,喜欢独处,直到很大了才学会讲话,书读得也不太好。
在爱因斯坦5岁时,父亲给了他一枚指南针。当发现指南针总是指向同一个方向北极时,爱因斯坦充满了好奇,便问父亲和叔叔是什么东西使得指南针总是指向同一个方向,这使得两人很为难,因为让孩子搞明白什么是磁力和引力显然是很困难的。但是,爱因斯坦花了很长时间思考指南针,他觉得指南针的背后肯定隐藏着什么秘密。
爱因斯坦出生地——德国乌尔姆
童年的爱因斯坦不喜欢上学,那时的德国学校不许学生提问,爱因斯坦说上学就像坐牢。有个故事说爱因斯坦告诉他的叔叔说他有多么恨学校,尤其是数学。他的叔叔告诉他说:“解决数学难题就像警察抓小偷,警察不知道小偷是谁,称小偷为X,用代数和几何抓住他。”
受了叔叔的启发之后,爱因斯坦开始慢慢地爱上了数学。当同学们还在学习简单的数学时,爱因斯坦已在攻读复杂的计算数学了。
爱因斯坦一直以来都想当数学和物理老师,但事实上他后来从瑞士苏黎世联邦科技学院毕业后,并没能找到一份教书的工作。于是,他在瑞士政府当了一名新发明专利审查员。这份工作很清闲,所以他有很多时间来思考一些科学理论。
其实,爱因斯坦还是个孩子的时候,就做了他称之为“思考的实验”来试验他的思想,他将头脑当做实验室。到了1905年,他将自己的思想变成论文发表了。在一篇论文中,他说光以波和粒子的形式传播,这个概念是量子论的重要组成部分。另一篇论文是关于悬浮在液体或气体中的微小粒子的运动,这篇论文肯定了物质的原子论。
在“狭义相对论”中,爱因斯坦说:“光速是恒定的,即每秒近30万千米。无论光从哪里来,也无论谁来测量光速,其速度都是恒定的。但是,时间可以改变,质量也可以改变,还有长度也会变。这些取决你所处的位置与物体或实验的关系。”
假如有两艘飞船,每艘飞船上坐上一名科学家。一艘飞船是红色的,另一艘飞船是蓝色的。除了颜色以外,两艘飞船完全相同,飞船穿越遥远的太空。两位科学家都感觉不到飞船在动,他们都觉得是对方的飞船在动,而自己的飞船没动。当两艘飞船高速飞行时,两位科学家都以完全相同的方式同时做一项实验,将一束光从飞船的地板上照到天花板上的一面镜子上,镜子又将光反射到了地板上。每艘飞船都有一扇窗,这扇窗让两位科学家彼此可以看见对方的实验。蓝色飞船上的科学家看见自己的那束光直上、直下。当他看红色飞船时,发现红色飞船飞得很快,光束并不呈直上、直下状态,而是呈颠倒的“V”字形。红色飞船上的科学家看蓝色飞船也是这样,他们彼此发现对方的飞船时间变慢了。两位科学家都是对的,因为时间的流逝与观察者的位置有关系。他们彼此还发现对方的飞船比自己的飞船短了些。飞船飞得越快,对方的飞船看上去好像越短。虽然对方的飞船看上去短了,但是飞船的质量却增加了,飞船似乎变重了。这个理论很难被接受,但其他科学家通过实验证明了爱因斯坦的理论是正确的。
“狭义相对论”发表10年后,爱因斯坦又发表了“广义相对论”。“广义相对论”将“狭义相对论”扩展到了正在加速的物体的运动,提出了关于引力和物质与能量之间的密切关系的新理论。爱因斯坦的这一新理论建立在他1905年发表的“狭义相对论”关于质量的概念上。
爱因斯坦相信:物体发光时,会失去质量,因为光是一种能量。物质和能量是相同东西的不同形式,这就是他著名的数学表达式:E=mc2。这个公式说明了巨大的能量可以来自微小的物质,也解释了太阳为什么可以持续亿万年不断地发出光和热,并且还引导了原子能的发现。
在广义相对论中,爱因斯坦说:“引力像时间一样并不总是相同的。当观察者加(减)速飞行时,引力会变。来自很大物体的引力,如恒星,可以让光波的路径扭曲并偏向该物体。”这简直令人难以置信。但是,到了1919年,英国科学家在一次日全食时证实了爱因斯坦的理论,爱因斯坦马上闻名全世界。
1933年,希特勒在德国掌权后,爱因斯坦被迫移居美国并继续从事科学研究。他就职于美国新泽西州普林斯顿高级研究所,并于1940年加入了美国国籍。
爱因斯坦是个名人,但你看不出他是个名人,花白的头发又长又乱,穿着也很土气。他拉小提琴或谈论工作时,总是表现出内在的喜悦。他的学生和朋友们说爱因斯坦总会用形象好懂的语言来解释深奥的概念。
爱因斯坦持续25年潜心研究“万物论”,他希望找到一种可以将物理学的各个不同部分连接起来的公共的数学表达式,但没有成功。
1955年4月18日,阿尔伯特·爱因斯坦因主动脉瘤破裂不幸在美国普林斯顿逝世,享年76岁。爱因斯坦是一位伟大的物理学家,是他改变了我们对宇宙的认识。
中国航天之父——钱学森
钱学森是我国杰出的火箭专家,也是我国火箭、导弹事业的奠基人和总设计师。在他的领导下,中国科学家刻苦钻研、奋力拼搏,使中国的火箭、航天事业在短短的三四十年时间里从无到有,从弱到强,并最终跻身于世界航天强国之列。
我国火箭、导弹事业的奠基人和总设计师——钱学森
钱学森祖籍浙江省杭州市,1911年12月11日出生在上海。在他3岁那年,随父亲来到北京生活。
1935年,钱学森获得了清华大学公费出国留学的资格,踏上了美国的土地,他最先来到马萨诸塞州的坎布里奇市。坎布里奇市与该州首府波士顿隔查尔斯河相望,是一座只有10万人口的小城市,然而它却因为拥有两所世界著名的高等学府而成为许多青年学子心目中的圣地。这两座学府一是麻省理工学院,一是哈佛大学。钱学森最先就是在麻省理工学院攻读飞机制造专业并在第二年就获得了硕士学位。
钱学森曾就读过的清华大学
在校学习期间,钱学森对火箭与航天事业产生了浓厚的兴趣,他敏锐地意识到这门新兴科学在未来对一个国家的重要性,于是毅然于1936进入加利福尼亚理工学院学习,师从著名科学家冯·卡门教授,成为他领导的“古根海姆航空实验室”的研究生。
冯·卡门是匈牙利人,1934年后移居美国,他是当时最为著名的空气动力学专家,也是美国现代火箭事业的创始人之一。在冯·卡门教授的倡导下,以他为首的整个课题组内学术气氛非常自由,每个星期都要举办小型的学术报告会,无论是谁都可以畅所欲言,既可以提出自己的学术观点,也可以批评别人的错误,甚至可以就某个有争议的观点向冯·卡门教授发难,冯·卡门本身就经常和学生们争得面红耳赤。在这种学术讨论会上,钱学森经常能提出具有独特性和创造性的观点,颇为引人注目。
冯·卡门教授很快就发现了这个年轻的中国学生在物理学和数学领域的不可多得的天赋,于是对他的指导格外认真。这位大科学家毫不掩饰他对钱学森的赞赏之情,他对别人这么评价钱学森:“他在许多数学问题上和我一起工作,我发现他非常富有想象力。他具有天赋的数学才华,而且能成功地将它与准确的洞察自然现象中的物理模型的非凡才能结合在一起。他和我是亲密的同事。”
这并不是什么溢美之词,而事实上,钱学森对冯·卡门的研究的确提供了很大的帮助。他们一起提出了高超声速流动理论,而以他们的名字命名的“卡门—钱”公式至今仍然在高亚声速飞机设计中被广泛应用。
在古根海姆实验室,钱学森开始对火箭技术进行深入研究。他与另一位志同道合的研究生马林纳一起发起成立了一个民间性质的火箭研究小组,不懈地进行着实验和研究。他们在开始时常面临经费不足,无法购买足够设备的窘境,于是他们就亲自动手制作,在简陋的条件下完成了许多实验。由于客观条件所限,他们的实验室中时有爆炸发生,经常让整个大楼都充满了有毒气体,以至于他们的实验小组被加州理学院的师生戏称为“自杀俱乐部”,而其实验室也成了校园内的独特风景。就是在如此艰难的实验环境下,他们热情百倍地工作着,有时甚至是冒着生命危险来工作。他们在这些实验中观察到许多全新的现象,积累了大量的实践经验,为日后进一步的研究打下了良好的基础。事实证明,就是这个“自杀俱乐部”的研究和实验工作,在日后大大推进了高速气体动力学和喷气动力学的发展。
1938年,为了更好地进行实验,钱学森和马林纳在帕萨迪纳的阿洛约塞克搭建了一个火箭发射台,这也是全美国第一个比较正规的火箭发射台。这时战争的阴云已经逐渐笼罩在人们的头上,因此火箭研究小组的研究工作开始受到美国官方的重视,美国空军向他们提供了经费和实验场地等多方面的支持。实验小组的条件得到了极大的改善,这更激起了他们研究的热情。战争期间,美国军方加大了对这个小组的投入,可以说战后美国火箭技术之所以能够迅速发展,和这一时期钱学森等人为之打下的研究基础有很大关系。
二次大战刚刚结束,冯·卡门教授被授予少将军衔,领导一个军事代表团去德国考察、研究并接收德国的火箭研究机构和设备。在这个代表团里自然也少不了钱学森,他作为冯·卡门教授的重要助手也被授予了美军的上校军衔,顺便说一句,这也是中国公民在美国军队中获得过的最高军衔。在德国,美军代表团审讯了身为战犯的近代流体力学奠基人、著名空气动力学科学家路德维希·肖朗特,而有资格参加这次审讯的只有三个人,钱学森就是其中之一。其实与其说是审讯,不如说是几个著名学者在一起研讨火箭研究的技术问题。这次“审讯”也使钱学森有机会了解到了当时火箭研究的最尖端和最成熟的科技。
1947年,钱学森被提升为教授,这也是加州理工学院最年轻的终身教授,这一年他只有36岁。此时的钱学森已经是公认的国际著名火箭、航天学科的专家。他和冯·卡门一起参与了美国空军火箭远景发展规划的制定。
美国人对钱学森的工作给予了高度的评价,并且给予他一家极其优厚的待遇。然而,钱学森的心中从来没有忘记东方那片令他魂牵梦萦的故土,当新中国成立的消息传来的时候,他作出了一个重大决定:回中国去!
美国政府使用了种种手段阻挠钱学森回国:先是借口他的行李中有不能携带出境的书籍推迟其回国日期,继而污蔑他是“外国共产党间谍”将其逮捕入狱,释放后又禁止他接触任何机密资料,实际是将他软禁起来。在对他进行迫害的同时,美国政府又多次以丰厚的物质利益引诱钱学森放弃回国的念头。总之,是绝对不让他离开美国半步。用当时美国海军次长金布尔的话来说,就是:“我宁肯把他枪毙,也不能放他回中国。他知道的实在太多了,无论在什么地方,这家伙都值五个师!”
中国政府在得知了钱学森的情况后,立即通过外交渠道与美国进行了严正交涉,要求美国政府立刻停止对这位杰出科学家的迫害,并允许他离开美国,返回祖国;钱学森的同事、朋友也四处为他奔走呼号,同时许多有正义感的著名科学家在得知了钱学森的遭遇后,纷纷公开发表声明,谴责美国政府这种逼迫的做法,要求他们尊重科学家的选择。在这些热心人的帮助下,在中国政府的积极努力下,1955年秋天,钱学森终于踏上了祖国的土地。
对此,一位美国将军评价说:“(放钱学森回国)是美国政府做的最愚蠢的事。”加州理工学院院长的话在幽默中又透出几分无奈:“我们都知道,他回国不是去种苹果的。”
回国后,钱学森立刻投入到建设我国自己的火箭、航天事业的工作中去。他在中国的火箭、导弹、航天等事业的建设中发挥了极其重要的作用,作出了巨大的贡献。
卡门—钱公式
所谓“卡门—钱公式”,又称“卡门—钱学森法”,是由被誉为“航空航天时代的科学奇才”的匈牙利犹太人冯·卡门和他的学生钱学森在1939年推出的。这个公式是由冯·卡门提出命题,然后由钱学森做出结果。“卡门—钱公式”,第一次发现了在可压缩的气流中,机翼在亚音速飞行时的压强和速度之间的定量关系。通俗地说来,就是当飞机的飞行速度接近每秒为340米的音速时,空气的可压缩性对机翼和机身的升力的影响究竟有多大,“卡门——钱公式”回答了这个问题,准确地表达了这种量的关系,并且为实验所证明。
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