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他是现代火箭之父,让火箭破音飞翔,踏出了人类走向太空的第一步

已有 9697 次阅读 2016-8-31 16:29 |系统分类:人物纪事



每个平凡的自我

都曾幻想过
以你为名的小说

会是枯燥  或是隽永



1961年4月12日,前苏联宇航员 尤里·加加林(Юрий Гагарин)乘坐东方1号航天器绕地球飞行108分钟,成为了人类历史上第一个进入太空的人


消息传到世界各地,举世震惊

人类从此揭开了宇宙的神秘面纱



前苏联宇航员 尤里·加加林


当这个激动人心的消息传到了大洋彼岸的美国

美国政府除却震惊,更多的是遗憾

同年,他们发表了一份长达30年的研究报告



Goddard的研究记录


这份关于“液体火箭”的研究报告告诉所有人

原来早在30年前,就有一位美国人在研究液体火箭

而这位美国人,被人们尊称为“美国火箭之父”


他就是Robert Hutchings Goddard,现代火箭理论的奠基人

发明了人类历史上第一枚液体燃料火箭



Robert Hutchings Goddard


……


1882年,Goddard出生于美国马萨诸塞州的伍斯特

当他还是个孩子时,就对科学产生了兴趣


他的父亲教导他,家中的地毯是如何产生静电的

5岁的他将锌电池绑在自己的脚上,想着如果锌电池可以用某种方式来存储静电,那他一定能跳得更高


可小时候的Goddard身体很差,经常生病,无法正常上学

他讨厌数学,讨厌那些复杂的公式和定理



青年时期的Robert Hutchings Goddard


17岁的他并不是个闹腾的孩子,他更喜欢探索书中的世界

那是个微凉的下午,Goddard家的院子里铺满了落叶

他坐在屋后的樱桃树下,如饥似渴的捧着一本书在看


这是一本科幻小说——《The War of the Worlds》

英国作家H.G. Wells的著名科幻小说,描写了火星人入侵地球的惊心动魄的画面,曾被著名导演Steven Allan Spielberg改编为电影《世界大战》。




当他合上书本,抬头看着天空

这片曾经那么熟悉的蓝天竟然变得陌生了起来




他爬上樱桃树,眺望东方

想象着有一个东西从眼前的这片草地上升起

想象着有一个东西从地球飞到火星


樱桃树下,他写下这样的话:

It seemed to me then that a weight whirling around a horizontal shaft, moving more rapidly above than below, could furnish lift by virtue of the greater centrifugal force at the top of the path.

我仿佛感受到自下而上越来越快的旋转带来的巨大离心力,这能带着我飞向天空

I was a different boy when I descended the tree from when I ascended. Existence at last seemed very purposive.

当我从这颗樱桃树上下来,一切就都和以前不一样了



Goddard屋后的樱桃树


Goddard后来很少再说起樱桃树下的这一天

可他心里永远牢记着这个金秋的下午


这一天,他想要发明一种飞行器

这一天,他想要他的飞行器比之前任何东西都飞得更高更远




两年后,Goddard的身体恢复了健康

重回学校的他开始发奋努力,拼命的学习数学

他知道只有学好了数学,他才有可能实现他的梦想


他十分用功的学习

顺利的拿到了伍斯特理工学院的物理理学学士的学位



Worcester Polytechnic Institute(伍斯特理工学院)


1909年,他去到新泽西州的普林斯顿学院研究火箭

致力于发展他的多级火箭设想


他一心扑在火箭研究上,经常通宵达旦的工作

功亏不负有心人,他终于知道了如何让火箭飞得比什么都高

火箭发射用的基础原理是作用力与反作用力,但和一般借助介质不同,火箭更多的是靠直接反作用力来推进,即不依靠介质,由燃料对发动机本身的发作用力进行推动



Goddard设计制作的第一个火箭


可他的身体对他开了一个大大的玩笑

他突然开始咳嗽,咳血,胸痛难忍


他的医生告诉他,你患了肺结核,只能再活两周,还是好好休息吧

Goddard却说,“不,我不能死,我要活下去,我还要看我的火箭飞上天空”


肺结核(pulmonary tuberculosis PTB)是由结核分歧杆菌引发的肺部感染性疾病。健康人感染结核菌并不一定发病,只有在机体免疫力下降时才发病。

当时的医疗手段尚未能对肺结核进行有效的控制和治疗。



Goddard与他设计的火箭


两周过去,医生对Goddard下的死亡预告并没有成真

他回到了实验室,继续着他的工作


1913年10月,Goddard完成第一枚火箭计划

1914年5月,Goddard完成第二枚火箭计划


这两枚诞生于上世纪初期的火箭为后来的载人航天计划奠定了必不可少的基础

这一年,他拿到了生平第一项专利




随着研究的深入,Goddard自己的薪水与积蓄已经无法支撑他的火箭研究

他只能给各个潜在的赞助商请求财务援助


他投递了几十封信件,几乎所有的赞助商都拒绝了他,包括国家地理杂志和美国航空俱乐部



Goddard与他设计的火箭


可有一家叫做史密森学会的机构对他的研究很感兴趣

他声称自己的火箭推进效率能达到63%,喷射速度能达到2438m/s


并且在最初重量只有40.64公斤的情况下,能将0.45公斤的物体送到378公里的高空

这勾起了史密森学会的好奇心



Goddard与他设计的火箭


Goddard将自己的手稿——《到达高空的方法》给了史密森学会

收到这份详细手稿的史密森学会欣然同意为Goddard提供5000美元的实验资金


而他任职的伍斯特理工学院也允许他使用校园边缘的一处废弃实验室作为安全测试场地



Goddard的火箭测试场地


1919年,史密森学会发表了Goddard的开创性研究《到达高空的方法》

这篇报告描述了Goddard有关火箭飞行的数学理论、固体燃料火箭实验、探索以及越过大气层的可能性


这篇在今人看来具有突破性价值的研究报告在当时却沦为了美国的报纸和杂志的笑柄

《纽约时报》不怀好意的用“相信火箭可以抵达月球”来报导他的“高效率火箭”


还在“时代议题”专栏用“轻易信任导致的严重扭曲”来形容他的实验

伍斯特当地的报纸则以“月球火箭错过目标238,799.5英里”来嘲笑他



美国报纸的报道


1921年,Goddard开始了新的尝试,他使用液氧和液体燃料来试验

1926年3月16日,他在Auburn发射了首枚液体燃料火箭——“尼尔”


虽然“尼尔”仅飞行了2.5秒,12米高,可它却为人类的太空之旅打开了新的篇章

这是人类历史上第一枚液态燃料火箭的发射


Goddard的研究再次获得了报纸的关注

可随着一次次的火箭发射,他却越来越声名狼藉


相比能飞到22公里高的气球,他那报告中能够到达月球的火箭在民众的眼中更像一个笑话



第一枚液态火箭


在美国著名的飞行员Lindbergh的帮助下

Goddard和他的团队获得了古根海姆家族的资金支持

他们来到了Roswell,进行着几乎与世隔绝的秘密研究



Goddard和他的团队


他没有足够的专业知识和团队,火箭引擎时常故障或失去控制

Goddard却从不介意他们的失败


他总是从测试中了解失败的原因

转头继续准备下一次的测试



第一枚液态火箭


1930年12月30日,一枚新的液体燃料火箭研制成功,飞行高度达到610米,飞行速度达到800Km/h


1931年,他在火箭发射试验中首次使用了现代火箭仍使用的程序控制系统

1932年,他首次使用燃气舵控制火箭的飞行方向



新制作的一枚液态燃料火箭


眼看着研究终于渐渐明朗,取得了一些成果

Goddard却又一次遭受了经济上的打击


1932年,全球经济大萧条,古根海姆家族中断了对他研究的资助

他试图联系美国军方,希望自己的火箭研究能够引起他们的注意


可陆军和海军对他的火箭都毫无兴趣,几乎所有人都觉得这东西在军事上没什么用处

比起战场上用的武器,这东西更像是小孩子的玩具


他只能无奈的回到试验场

没有经费,什么试验都无法进行



Goddard在进行火箭研究


Goddard的试验在经费短缺的情况下几乎停滞

他只能更多的进行理论上的研究


1934年9月,丹尼尔-佛罗伦斯古根海姆基金会给了他一笔补助金

他这才重新开始了他的试验


仅仅几个月的时间,Goddard的液体燃料火箭最大射程已达到20km,速度也超过了音速



Goddard在进行火箭研究


1939年,第二次世界大战爆发,Goddard希望自己的研究成果可以被用在反法西斯战争上

可军方仍然不看好他的液体燃料火箭,而是要他做马上就能使用的固体燃料火箭


两年后,战争进入白热化,军方终于开始重视液态燃料火箭的研发

6个月的时间里

Goddard为军队的航空部研制液体燃料起飞助推火箭

并进行了变推力液体火箭的研究



Goddard与他设计的火箭


虽然美国军方对Goddard的火箭研究不怎么上心

可别的国家却一直对他的研究成果虎视眈眈


前苏联内务人民委员部派遣过间谍

Goddar给美国海军的报告称作“非常有价值的资讯”


德国武官Friedrich von Boetticher抵达美国后

曾撰写过长达4页的火箭报告


德国间谍Gustav Guellich也曾去到美国

报告过有关燃料混合物及燃料帘降温的重要概念



Goddard火箭


二战期间,德国人的V系列导弹是美国人的噩梦

可Goddard从德国人的V-2导弹残骸中发现

德国人的火箭竟与他制造的火箭一模一样


这即使不能说明德国军方借鉴过他的技术

也至少能说明Goddard能够制作出同样先进的武器


V2火箭是纳粹德国在二战中制造的一种中程弹道导弹。也是世界上最早投入实战使用的弹道导弹。其在俯冲攻击目标时候速度高达4马赫(4倍以上音速),在整个300公里射程内的飞行时间仅有8分钟。



V-2火箭


然而好景不长,就在Goddard准备进行进一步的火箭研究的时候

他的生命却戛然而止了


从小就体弱多病的他被诊断患上了喉癌

可他却不顾医生与朋友劝告,仍然忘我的工作着

这一次,他没有再等到奇迹



Goddard与他设计的火箭


1945年8月10日,63岁的Goddard在马里兰州巴尔的摩去世

他的遗体,被安葬在家乡伍斯特的希望公墓




Goddard一共获得了214项专利,其中有131项,是他的妻子在他死后帮他获得的


1959年,NASA在马里兰州建立Goddard太空飞行中心

1959年,美国国会授权发行金牌来纪念Goddard


1960年,他获得了史密森学会兰利金质奖章

1961年,美国向全世界公布了Goddard30多年的研究成果


月球上,有一个用他名字命名的环形山——Goddard Crater

他被追授了第一枚刘易斯·希尔航天勋章


这一次,等待他的终于不是冷漠与嘲笑,而是无数的鲜花与掌声

只可惜,他已经再也看不到了



位于马萨诸塞州奥本(Auburn)的铜板


地球是人类的摇篮

但人类不会永远生活在摇篮里

首先,他们将小心翼翼地穿出大气层

然后便去征服整个太阳系



关注微信公众号并回复:火箭

获取Goddard纪录片——《梦想永不坠落》


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