《火箭与第三帝国》
李挺诺夫2016/10/04喷气推进 IP:北京

火箭与第三帝国

翻译连载中

本书译自《The Rocket and the Reich》,讲述了二战德国V-2火箭研发历程。V-2的技术难题如何攻克,元首的赞赏如何化为实际的资源,劳工匮乏的困境如何化解,这一切尽在《火箭和第三帝国》。本人为本书译者,初稿根据网传pdf译出,原文ocr错漏不少;二稿根据再版书校对,目前尚未完全完成。鉴于本人业余时间翻译,水平有限,肯定存在着错误疏漏之处,还请诸位看官不吝赐教,欢迎github提交issue或PR。

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原著

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[修改于 7年6个月前 - 2016/10/07 20:50:19]

来自:航空航天 / 喷气推进
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~~空空如也
李挺诺夫 作者
7年7个月前 修改于 7年6个月前 IP:北京
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序章

序章 1943年夏

1943年8月初,佩内明德。在秘密建设的德国陆军火箭中心,新人迪特·胡策尔1 终于有机会看到A-4导弹,也就是日后名动天下的“复仇者二号”(V-2)。跟着朋友走进发射总检楼,胡策尔的眼睛从夏日艳阳的光辉中缓慢适应过来。

“终于看到它们了,就在几英尺外,一共四枚。它们有着梦幻般的外形,风格奇特,在柔和的光线中高高耸立。我唯一能想到的是科幻电影成为现实,月中女神(《Frau im Mond》)被带到了地球。”

“我呆立原地,赞叹不已。然后我慢慢地绕着看,它们外表光滑呈鱼雷状,符合经典太空飞船的造型,丝毫看不出内在的技术细节。四个呈十字分布的后掠尾翼的翼尖贴近平台,仿佛是它们踮着脚尖站在那里。按照今天的标准,A-4只能归于小型导弹,但在当时,46英尺的高度无疑已经是想象的极限。它们被漆成暗绿色,再加上奇怪的外形,哈特穆特2 说这就是“黄瓜”昵称的由来。我笑了,敬畏的坚冰开始消融。”

此情此景令人印象深刻。尽管A-4的梦想源自20年代的民间航天热潮,德国陆军依然在这件奇异的武器上投入了巨大的资源,并最终研发成功。当然除去导弹这样最吸引眼球的成果,巨额投入换来的首要收获还是佩内明德陆军中心,唯有佩内明德才能孕育A-4这样惊人的技术成果。

佩内明德位于波罗的海上的乌瑟多姆岛3 ,胡策尔加入的时候,正值研究中心发展的顶峰,岛上有超过一万两千人为陆军工作,或者说被迫为陆军工作。他来到佩内明德的时候经过新“工作列车”车站,密集的乘客让他的朋友又想起了“高峰时段的柏林城铁和地铁”。坐在行驶路线贯穿中心的现代化电车中,胡策尔看到了大量的设施,包括一个满是俄国和波兰劳工的营地以及位于试点生产工厂内的F-1装配车间(佩内明德南)。此车间的长度超过250米,内设一条A-4装配线,其月产能在这个秋天将达到三百枚。这时候他还不知道,车间内设有一个小型集中营,在党卫军看守的监视下,600余名说俄语和法语的犯人作为主要劳动力在车间工作。

他还经过了位于佩内明德北(原名佩内明德东,区别位于佩内明德西的规模小很多的空军的设施)的老研发工作地。胡策尔在这里发现了大量散布于树林中的建筑,包括行政楼,实验室,静止试车台和车间。基于“一个屋檐下解决所有问题”而不是将合同外包的原则,这里集中了六千名工程师和熟练工人。就是在这里,从1937年中心成立以后,德国人设计并建造出了A-4。

这个卓越的研究所是如何建立?为什么第三帝国要在制导导弹的研发上投入上亿马克?作为纳粹政权最恶名昭彰的行径之一,为什么陆军火箭项目的领导们要有意无意地在项目中使用集中营劳工?要回答这些问题,我们必须将目光投向二十年代末、三十年代初。就是在这段时间内,主导火炮研发的军官们开始相信,液体燃料火箭技术潜力巨大,可以发展成为扭转战局的秘密武器。超音速A-4导弹如雨点般倾泻而下,对敌人身心造成巨大打击。如果打击足够震撼,面对拥有此项领先科技的德军,敌方领导人将不得不举手投降。而陆军发展导弹技术的最初诱因却另有玄机,源自一群人数虽少却立场坚定的航天拥趸对火箭技术的推广。对这些真正的航天信众而言,液体燃料火箭是人类种群摆脱地球桎梏的可行途径。

译注:

1 : 迪特·胡策尔(Dieter Huzel)(1912-1994):原纳粹德国制导导弹推进专家,1947年1月开始,在德克萨斯某军事基地为美国火箭项目效力。不久加入NAA(北美航空),据信是V-2引擎美国化(代号Rocketdyne)的关键人物,后来成为航天方面的作家。

2 : 哈特穆特(Hartmut Küchen):德国火箭工程师,胡策尔的朋友,也曾在佩内明德工作。

3 : 乌瑟多姆岛(Usedom):波罗的海岛屿,原纳粹德国火箭研发基地,著名的V-2就是在这里研发。二战中盟军觉察出导弹武器的威胁,由英国皇家空军执行了针对此岛的九头蛇行动(Operation Hydra),即对佩内明德的战略轰炸。

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李挺诺夫作者
7年7个月前 修改于 7年6个月前 IP:北京
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第一章 导弹的诞生

第一章 导弹的诞生

1929年10月,柏林。在时尚人士出没的西城,临近选帝侯(Kurfürstendamm)大街,宇宙电影股份公司旗下1宫殿影院的正面外墙“挂上了一幅巨大生动的宣传板,上面描绘着星空背景下的月亮和地球,还有一枚炮弹般穿梭其间的的月球火箭”。此时影院中上映的是著名《大都会》导演弗里茨·郎2(Fritz Lang)的科幻新作:《月中女神》。片方聘请赫尔曼·奥伯特(Hermann Oberth)担任科技顾问,奥伯特是魏玛航天浪潮的先驱,当时他正筹备发射平流层火箭,受到了报界的广泛关注。奥伯特论证了星际航行的可行性,由此激发了影响深远的魏玛航天浪潮,在某种意义上这也是魏玛共和国前瞻性和创新性文化的体现。动荡的1918年,伴随着一战战败、德皇退位、民主共和国建立,德国社会获得了空前的自由,同时社会和政治的紧张程度也在加剧。这些特有的外在条件催生了独创性的艺术和思想。

在离影院不远的陆军军械局驻地,卡尔·埃米尔·贝克尔3(Karl Emil Becker)中校开始调研火箭类武器复兴的可能性。从十九世纪中叶开始,随着后装药线膛炮的精度和射程获得极大提升,黑火药火箭失去了轰炸类武器的主力位置。使用火药在金属或纸质管中燃烧的传统类火箭武器,被军事专家和普通民众普遍轻视。一战中火箭武器仅局限于信号弹、照明弹等小应用。但是在两次世界大战间期,随着无烟火药的发明以及固体推进剂安全生产和存储的实现,火箭的军事用途重回军方视野。贝克尔作为工程学博士以及军械局测试部一处(弹道军需)的负责人,对使用毒气作为有效载荷的固体燃料导弹产生了浓厚兴趣。

1919年签订的《凡尔赛和约》中并未限制德国发展火箭武器,这进一步激发了贝克尔对火箭的兴趣。与大部分同事相似,贝克尔中校是个极端民族主义者,他渴望着一个强有力的右翼政权的诞生,从而摆脱和约强加在德军身上的沉重枷锁。但是在那天到来前,贝克尔和他的同事不得不使出浑身解数与之周旋。在和约的限制下,帝国被禁止发展空军,只能保有十万轻装守备陆军和少量海军。陆军靠隐匿军事单位来应对数量限制,并将在国内外进行的毒气、战机、坦克等违禁武器研发改头换面,这些研发主要在苏联进行4。当然对火箭这类合法科技的调研也是重整军备的有力准备,重整军备是二十年代相对稳定的魏玛国防军日益迫切的关注方向。贝克尔对于使用火箭作为违禁化学武器载具的兴趣表明,寻找和约的漏洞并不是促成他选择火箭技术的关键因素。更重要的因素是和约对重型火炮的限制,因为贝克尔本人是一名火炮专家。他认为足够威力的火箭,不仅可以代替短程战术火炮,也可以代替远程重型火炮。

如果说贝克尔选择火箭有军事方面的考虑,那么魏玛的火箭风潮无疑是更关键的推手。1923年,赫尔曼·奥伯特开一时风气的著作《飞往星际空间的火箭》出版,魏玛火箭风潮由此兴起。奥伯特是外西凡尼亚5的德裔,1918年奥匈帝国6解体后,不情愿地成为罗马尼亚公民。他的薄册子捍卫了载人飞船这种激进的理念,还对涉及到的技术难点给出了具体的建议。奥伯特在著作中指出:与原有的黑火药燃料相比,将酒精和液氧混合燃烧的方案在技术上有压倒性的优势。这本书起初籍籍无名,1924年事情有了转机,一个定居慕尼黑,自称天文学家的奥地利籍作家接手了奥伯特的事业,他就是虎虎有生气的马克思·瓦里尔(Max Valier)。

瓦里尔的文章、书籍和演讲有力的推动了航天概念在魏玛公众中的普及。对于奥伯特大多数的理念,俄国人齐奥尔科夫斯基和美国人戈达德先前已经作出了相关的独立成果,但他们超越时代的见解在各自国家中都没有被专家和民众接受。齐奥尔科夫斯基的著作1903年就已经出版,然后就淹没在俄国无数的晦涩期刊中。戈达德在1919-20年出版了《到达极远高度的方法》,书中未直接提及液体火箭和载人航天。尽管如此,书中关于使用多级固体火箭登月的言论,还是引起了报纸“荒谬和哗众取宠”的批评,这让戈达德这个不善言辞的物理学家行事更加隐秘低调。戈达德在欧洲的影响大多局限于报界对他行为捕风捉影的夸张报道,以致于1926年他发射了世界上第一枚液体火箭的事实,数十年间在欧洲无人知晓。

奥伯特理论上的大胆,结合瓦里尔在宣传上的技巧,使航天这一概念在德国广为传播,远超他国。1927年,瓦里尔参与创办了星际航行协会,此协会更广为人知的是其德语缩写VfR(Verein für Raumschiffahrt)。协会第一任主席是约翰内斯·温克勒(Johannes Winkler),1930年以前,协会的总部位于布雷斯劳7(今波兰弗罗茨瓦夫),温克勒是在布雷斯劳工作的教堂管理员和不得志的工程师,他的新杂志《火箭》(Die Rakete)成为协会的会刊。瓦里尔与欧宝汽车公司的少东弗里茨·冯·欧宝的结盟,最终将火箭技术推上前台。1928年四月至五月间,瓦里尔和欧宝将黑火药火箭应用于赛车上,加强赛车性能展示的壮观程度,以此作为宣传。这些试验在媒体上掀起了宣传的浪潮,伴随而来的是其他的火箭特技表演:轨道汽车,滑行伞,自行车甚至还有火箭冰橇。这些曝光也坚定了弗里茨拍摄月球飞行电影的决心,他在完成《大都会》之后一直对此念念不忘。

尽管这些推广航天概念的行为,始终伴随着质疑和嘲笑。但是宣传还是引发了1928-29年的流行风潮,这说明德国比其他任何一个国家,可能苏联除外,更热切地关注火箭技术的潜力。民族主义无疑在其中扮演了关键角色,德国人试图抓住一切苗头来实现自身的科技优势并迅速从凡尔赛的耻辱中恢复过来。尽管存在着严重的政治和意识形态上的分歧,德国人对科技化的渴望却保持了一致,火箭热潮成为了二十年代新的大众文化中一种逃避现实的娱乐。

因此在火药火箭的高调曝光以及媒体的宣传下,1929年贝克尔开始调研火箭技术。他的好奇心也被一些关于航天运动尚未涉及领域的讨论激发,比如基于液体燃料火箭研发大型弹道导弹的可能性。1929年,奥伯特在他的著作《航天之路》(Wege zur Raumschiffahrt)中,讨论了使用洲际火箭携带毒气攻击敌方城市的可能性,这显然是因为太多人都向他咨询这个问题。奥伯特认为在未来的20年到40年内,受制于精确制导技术的发展水平,这项技术无法实现。

1929年末,贝克尔从国防部成功申请到了一个小型固体火箭项目,商用黑火药组件的试验很快提上日程。五十岁的贝克尔手下有几个受过工程师训练的年轻军官,他在弹道军需处的副手冯·霍斯蒂希(von Horstig)拥有一个令人印象深刻的贵族头衔:德奥比尼·冯·恩格尔布伦纳骑士(d'Aubign von Engelbrunner Ritter)。冯·霍斯蒂希上尉(1893出生)是工程学博士,和贝克尔一样作为炮兵参加过一战。另外三位稍年轻的军官:埃里希·施耐德(Erich Schneider),瓦尔特·多恩伯格(Walter Dornberger)和莱奥·灿森(Leo Zanssen),不久也作为早期项目的核心管理力量加入部门。

这三人都是贝克尔实行“研究型军官”计划的成果。贝克尔本人对旧式帝国军官团反对技术的态度深感震惊,另外基于个人经验,他对战时重型火炮研发时低效的采购组织形式也深感失望,因此他在陆军中推行选择军官进行工程学训练的计划。新的陆军高层和卡尔·克兰茨教授给了他很大的支持,克兰茨是贝克尔的导师,二十年代贝克尔曾帮助他修订过其著名的弹道手册。一战以后,为了避免因凡尔赛和约而解散,克兰茨的普鲁士军方火炮实验室摇身一变,成为柏林工业大学应用物理研究所。这个授予贝克尔博士学位的研究所,发展成为“研究型军官”常规“工程硕士”项目(等同于硕士学位)的中心。施耐德在1928年,多恩伯格在1931年,灿森在1933年都以专攻火炮弹道的机械工程师身份从这里毕业。

多恩伯格后来在三人中脱颖而出,成为火箭项目主要的推动者、管理者以及政治代言人。他出生于德国西南部城市吉森的一个药剂师家庭,一战时在西线重炮部队长期服役。身为航天爱好者,1929年他就读过了奥伯特的《航天之路》。1930年起他开始在贝克尔指挥下工作,虽然他的主要职责号称是发展液体火箭技术,但是直到1936年,他关注的领域还是集中在战地固体火箭上。灿森也是一个来自德国西部中产阶级家庭的军官,从大学起就是多恩伯格的知己好友,后来在多恩伯格领导下一直为火箭项目工作。

译注:

1: 宇宙电影股份公司(Universum Film AG):简称UFA,德国曾经主要的电影工场。魏玛共和国和二战期间德国电影根据地,也是当时世界电影的主流力量。

2: 弗里茨·郎(Fritz Lang):德国著名电影导演。

3: 贝克尔(Karl Emil Becker):(1879-1940)官至陆军军械局局长,纳粹德国陆军火箭项目的主要推动者。

4: 1922年4月21日,苏德正式签订《拉巴洛条约》,其后德国在苏联境内培训飞行员,进行违禁武器研究。

5: 外西凡尼亚(Transylvania):原匈牙利王国领土,一战后,成为罗马尼亚的一部分。

6: 哈布斯堡君主国(Hapsburg Empire):奥地利哈布斯堡王朝君主统治过的国家的统称,包括1867年到1918年的奥匈帝国。

7: 布雷斯劳(Breslau):原德国城市,二战后归波兰,波兰人称之为弗罗茨瓦夫,二战末期著名的布雷斯劳攻城战就发生在这里。

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李挺诺夫作者
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826564
1.1 业余火箭研究的兴起

这本书很好,希望坚持更新。
目前有二处违规:
1、帖子图片必须上传,请编辑帖子(论坛学术板块均支持长期编辑),把图片上传。
2、楼主并没有详细的介绍翻译项目的背景(比如楼主是否主要译者),……

谢版大提醒,已经修改。
p.s. markdown中夹杂html标签实在是不优雅,希望编辑器能支持markdown脚注扩展。

业余火箭研究的兴起

1929-30年,军械局开始了小规模的固体火箭研究;与此同时,液体火箭技术在VfR以及其他火箭爱好者的热切期望中开始发展。形势已经比较明晰,业界需要一次理论走向实践的推动。早在1924年,奥伯特和瓦里尔就在富豪和企业中为火箭研发寻找投资人。瓦里尔的努力促成了他与欧宝的短暂结盟,合作将黑火药火箭应用于汽车或其他运载工具上进行特技表演。这些寻求宣传的举措,并不能在短期内促进火箭的研发,却正好成为最后一根稻草,压垮了易怒多疑的奥伯特和不懂技术的瓦里尔之间本已紧张的关系。与航天浪潮中大多数人一样,二人不约而同地选择了以19世纪末20世纪初那些史诗般的独立发明家为榜样,如爱迪生,狄塞尔和福特。他们期待有远见、有实力的投资人为他们的火箭项目注资,却没有预见到像火箭这样极端昂贵的技术,只能由有国家财政支持的军工复合体来完成。在熊熊燃烧的星际航行的火焰下,航天先驱们热血沸腾,但他们都大大低估了这一技术的复杂性和困难性。

不过还是有先行者得到了有限的企业支持,这其中温克勒第一个开始做了一些严肃性的工作。1928-29年,他首先在布雷斯劳做了一系列先期预备实验,随后1929-31年,在位于德绍的容克飞机制造公司进行了后续工作。容克的老板是著名的飞机设计师雨果·容克(Hugo Junkers),他希望火箭能够助推重型飞机起飞,并且能够成为高速航空器的推进系统。温克勒的先期实验使用了各种类型的推进剂,如乙烷和一氧化氮,最终他选定甲烷和液氧做为主要燃料。液氧是理想的氧化剂,但这种沸点为零下183度的流体很难处理,并且碰到油脂和有机物后很容易爆炸。尽管存在这样那样的困难,1931年3月,在刚刚退出容克并且获得了私人资本赞助后,温克勒成功发射了欧洲首枚液体推进火箭。温克勒的火箭引擎能产生7公斤,约合14磅的推力(气体从引擎喷管中高速喷出会产生推力,因为根据牛顿第三定律,每一个作用力都会产生一个大小相等的反向作用力)。

与此同时,瓦里尔也得到了液氧设备制造商保罗·海兰特(Paul Heylandt)的支持。在柏林南部,海兰特旗下拥有一家工业气体利用公司,1929年末,瓦里尔开始在这里尝试研发使用液体燃料的火箭车。在海兰特的工程师瓦尔特·里德尔(Walter Riedel)(1902-68,未来佩内明德的设计局主管)的帮助下,瓦里尔研制了一种使用煤油和液氧的引擎。由于在燃料的注入和雾化方面存在问题,引擎的表现很不稳定,这也是早期火箭实验者都会面临的严重问题之一。1930年5月17日,周六,时值傍晚,海兰特的另一名年轻工程师亚瑟·鲁道夫(Arthur Rudolph)(1906年出生,未来佩内明德的部门主管)目睹了造成瓦里尔身亡的那场意外。当时他们三人正在主测试架上试验引擎,忽然引擎发生了爆炸,金属碎片如雨而下。里德尔扶住踉跄的瓦里尔,然后跑出去求助。鲁道夫被爆炸震倒,挣扎着来到瓦里尔身边,发现瓦里尔被一块金属碎片刺穿了主动脉。瓦里尔几分钟后身亡,成为这个危险行业的第一个牺牲者。这件事引发了公众轻微的骚动,一项禁止进行火箭实验的议案提交到了议会,但是没有获得通过。海兰特决定退出,但是鲁道夫不会这么容易放弃。

30年代早期,柏林火箭发射场是最重要的火箭团体,这个团体因奥伯特参与《月中女神》的拍摄而成立。1928年末,寄希望于这部电影成为航天浪潮中的一个历史性突破,奥伯特从罗马尼亚来到柏林担任科学顾问。弗里茨是那个时代德国最著名、最有影响力的导演。奥伯特来到柏林后,请弗里茨为他的火箭研发筹集资金。弗里茨劝说UFA影业集团赞助奥伯特,在电影首映时发射一枚平流层探测火箭。但是外西凡尼亚小镇的物理教师奥伯特只是个纯理论派,毫无工程经验,于是他登报征募助手。鲁道夫·内贝尔(Rudolf Nebel)应征了,这位一战战斗机飞行员,带着一张可疑的工程师证书。与其说内贝尔是个工程师,不如说他是个推销员和忽悠学家,他的姓完全可以翻做“云山雾罩”。奥伯特招募的第二个助手是航空航天方面的自由撰稿人:亚历山大·舍列舍夫斯基(Alexander Sherchevsky)。“一个俄国移民,”奥伯特数年后写道,“完全住在污秽中,这个字眼没有夸张。而且我有个感觉,如果把他对着墙扔,他就会杵在那儿。”在另一个场景中,奥伯特描述道:“他是我遇到的第二懒的人。”

三人开始建造火箭,工程很快惨败。俄国人根本没用,不得不让他离开。奥伯特在一次爆炸中受伤。关于火箭性能,电影公司发布了夸大并带有误导性的新闻稿。奥伯特精神崩溃,他没有参加10月15日星光灿烂的电影首映,提前返回罗马尼亚。由于电影公司拒绝报销开支,奥伯特在这次冒险中损失惨重。最终,这个命运多舛的项目转到了内贝尔手中,他先是将发射延迟到11月,接着干脆取消了发射。与此同时,1929年末,VfR会刊《火箭》因严重亏损被迫停办。大多数VfR成员与协会的联系被切断,VfR的成员数量显著下降。位于柏林的领导层因此进行了重组,决定从奥伯特火箭的遗留材料开始,组建一个液体燃料火箭团队。因为内贝尔曾经是奥伯特的全权代表,充满活力且行事灵活,他渐渐开始主导这个团队。

内贝尔开始往返于政府部门、科研院所和企业,寻求资金以继续奥伯特的工作。1930年初他甚至敲开了爱因斯坦以及帝国内政部长卡尔·塞弗林(Carl Severing)的办公室大门。塞弗林部长承诺提供帮助,但是不久他所在的联合内阁就在大萧条的经济压力中崩溃,依靠退役的陆军元帅保罗·冯·兴登堡(Paul von Hindenburg)总统的法令,德国由此进入了孱弱右翼政府掌权的时代。不过内贝尔的努力还是带来了一次成功。他遇到了贝克尔,军械局赞助了一笔不菲的资金,内贝尔的回忆录中记载是5000马克(1200美金)。这笔钱理论上应由奥伯特支配,用于在波罗的海沿岸发射火箭。通过塞弗林或者贝克尔的关系,内贝尔被介绍到帝国化工机构1(Reich Institution of Chemical Technology),这个机构的职能类似于现在的美国(国家)标准局(U.S. Bureau of Standards)。机构总监同意提供车间场地并对奥伯特的火箭引擎进行认证,这对未来的资金筹集很有帮助。

内贝尔给奥伯特发电报,让他回柏林一起工作,奥伯特最终回归。经过一番努力,他们成功建造了一个7公斤推力的汽油液氧引擎。1930年7月23日,测试正式进行,这次测试有一张著名的照片流传下来,包括内贝尔、奥伯特、总监以及助手们。助手中包括了两位未来佩内明德的关键人物:克劳斯·里德尔(Klaus Riedel)(1903-44)和韦恩赫尔·冯·布劳恩(Wernher von Braun)(1912-77)。里德尔(不是海兰特公司的那个里德尔)是个魁梧的年轻工程师和航天爱好者,不久成为内贝尔团队的首席设计师。布劳恩穿着西装,裤子挽到膝盖,看起来正好符合他十八岁的年龄以及富足的社会地位。布劳恩来自普鲁士容克家族,拥有一个他不常用的男爵(Freiherr)头衔。他父亲是德意志帝国高级公务人员,因为没有与针对魏玛共和国的极右派政变尝试保持足够的距离,在1920年被迫辞职。老布劳恩转型成了银行家,与帝国总统兴登堡以及保守派人士联系密切。他对儿子对工程和高科技的热衷感到困惑,因为小布劳恩在1926年遇到奥伯特后就变成了一个狂热的航天爱好者。1930年,布劳恩准备到柏林工程大学(Technical University of Berlin)工程学院读书,这并不是一个贵族通常的职业选择。

Verein_fur_Raumschiffahrt.jpg

VfR柏林团队,Rolf Engel摄于1930年。左起鲁道夫·内贝尔,Dr. Franz Hermann Ritter(总监),Hans Beermüller,Kurt Heinisch,未知,赫尔曼·奥伯特(介绍其UFA火箭),Helmut Zoike,克劳斯·里德尔(拿着Mirak),冯·布劳恩,未知。来源

测试完成以后,奥伯特又返回罗马尼亚,内贝尔则组建了著名的“柏林火箭发射场”团队。内贝尔和里德尔开始为他们代号Mirak(意即“最小火箭”)的项目而工作,这枚火箭使用改进版的奥伯特引擎。内贝尔到处寻找合适的测试场地,最后他发现了莱尼肯多2(Reinickendorf)的一个废弃弹药库,位于柏林北部一个平平无奇的劳工区。在这片高低起伏,树木林立的区域,有很多巨大的混凝土存储仓,这些仓库外边都围着一圈泥制防爆墙。唯一一条通往这里的道路破旧不堪,洼地都变成了沼泽。内贝尔设法从柏林市政和国防部得到了使用许可,1930年9月27日,内贝尔、里德尔等人正式启用了火箭发射场。

柏林团队内部中只有内贝尔知道弹道军需处在这块场地的三年租赁上扮演了关键角色,这个地点甚至都是出自贝克尔部门的建议。但是很快内贝尔和贝克尔交恶,1931年5月,军械局航空处的备忘录显示,贝克尔认为内贝尔不诚实,缺乏“必要的实干、安静和保密意识”,“在报刊上发表敏感文章”只是为了筹钱。保密的问题无疑是最关键的,另外内贝尔公然自我吹捧的行事风格不符合军官团体的预期,二者在文化上存在冲突。1931年春,军械局因此切断了与内贝尔的一切联系。

布劳恩后来这么描述内贝尔的工作方式(modus operandi):

某天,内贝尔带我出门拜访熟人。我们拜会了西门子的某位主管。内贝尔雄辩地介绍了他的计划,包括液体(燃料)火箭引擎,平流层,闪电般跨越大洋以及月球。主管一半困惑一半惊奇,结果就是我们得到了一卡车的焊条。我们带着这车焊条到了城里的电焊店。内贝尔告诉老板我们有很多铝焊的活要做,但是缺乏有经验的技工。片刻之后无现金的交易达成了:内贝尔给他们提供焊条,电焊店负责焊接我们的燃料箱和引擎。

内贝尔几乎让免费成为了惯例,壳牌提供免费的汽油,西门子提供免费的食物。他让失业的技工免费住在仓库里,以此换取他们为项目工作,这些人中很大的部分后来变成了航天信众。迪米特里·马里安诺夫(Dimitri Marianoff),爱因斯坦的“继女婿”3来发射场参观时说道:“你们给你们自己带来的印象是,内贝尔的人都对他们的工作疯狂投入……这些人都没有结婚,也没有人抽烟和喝酒。他们活在只有一个信念的另外的世界里。”但实际上他们并不仅是这么单细胞的动物,他们也会庆祝。布劳恩曾回忆说,他们经常在发射成功后到“城里的酒吧”庆祝。如果情况属实,想必布劳恩付了很多类似的账单,因为其他人大多靠失业补助金过活。

里德尔负责设计,内贝尔负责筹集资金和准备材料,整个团队为一个能飞起来的Mirak而奋斗。1931年5月发射之后,Mirak更名为Repulsor,这是一部流行的德国科幻小说中的宇宙飞船的名字。1931年剩下的时间以及1932年一整年,内贝尔团队进行了数十次各种火箭的试射,其中几次观众需要获得许可才能观看。火箭发射场还公开展示了大型火箭引擎的工作过程,其推力达到50公斤。

内贝尔团队研发的几款引擎和载具配置有几个共同点:使用液氧作为氧化剂,使用易得的汽油作为燃料。后来燃料改为乙醇,这与奥伯特的原始设计一致,因为乙醇中可以兑水,从而降低燃烧室的温度。引擎的冷却是个棘手的问题,高温经常导致喷管壁烧穿,引起爆炸或其他非预期反应。内贝尔团队刚开始把液氧燃料箱放置在引擎周围用作冷却,稍后改进为在燃烧室周围的冷却套管中使用水冷系统,最终设计是将酒精在注入燃烧室前通过冷却套管。这种将燃料在引擎和喷管周围循环流动的技术,被称为“再生冷却”,是当今几乎所有大型火箭引擎的必备特性,奥伯特和其他先行者都曾预言过这种技术。

早期的所有引擎都采用加压的方式将燃料送入燃烧室。内贝尔团队起初依靠液氧自身的蒸发来构造液氧箱中的压强,引入二氧化碳筒给汽油箱加压,但是最终他们采用了更好的方案:使用液氮给两个推进剂箱加压。

内贝尔团队研发的载具都采用了特点鲜明的“鼻式驱动”设计4,这也是那个时代其他大多数团队采用的设计。与那些引擎和尾翼位于后部的普通火箭相比,这个设计将引擎放置于火箭上部,燃料箱紧随其后。维利·莱(Willy Ley)是VfR成员,科普方面的自由撰稿人,1935年为躲避希特勒统治移居美国,根据他的描述,“火箭发射场”团队的研发是从有意模仿经典的黑火药火箭起步的。首枚装有一个稳定杆的“Repulsor”, 火箭的头部装着引擎,然后呈管状的长汽油箱位于引擎的一侧。数个世纪以来,人们使用稳定杆,让火药火箭保持粗略的稳定,在这些年代里,不用说空气动力学定律还未被发现,即使业余火箭实验者掌握了定律,他们也缺乏足够的资源和系统的方法来利用这些知识。这些因为“鼻式驱动”而外观奇特的火箭,表明柏林团队尚未掌握火箭飞行的稳定性和可控性。但是与火箭安全地发射升空,降低对围观者的生命威胁相比,这些其实不那么紧迫。与火箭推进相伴的无穷无尽的烧穿、泄漏、爆炸、阀门管线冻结,这些才是亟待解决的问题。

译注:

1: Chemisch-Technische Reichsanstalt

2: 莱尼肯多夫:柏林市西北部的一个区。

3: 迪米特里·马里安诺夫:俄国物理学者,三十年代曾是爱因斯坦的助手,与爱因斯坦的继女Margot结婚。

4: 鼻式驱动:Mirak将引擎放在整个火箭的最前方,将燃料箱和液氧箱后置,并将他们拉长,处理成为稳定杆的一部分,详情可参照Mirak

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smith
7年6个月前 IP:广东
826588
好项目啊,原文是德语的还是英语的,如果是德语的话完全不会啊,想看看当年的人是如何做出液机来的
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李挺诺夫作者
7年6个月前 IP:北京
826663
1.3 取缔火箭团体

取缔火箭团体

布劳恩在库默斯多夫工作两个月后,希特勒上台。1933年1月10日,希特勒以纳粹党领袖身份出任联合内阁总理。内阁被旧贵族占据,包括普鲁士地主、军官、银行家和重工业代表。布劳恩的父亲在新政府组阁过程中出局,尽管他个人表态,还愿意为希特勒内阁工作。老布劳恩并不是纳粹支持者,但和大部分同事一样,他们有个灾难性的错觉:利用纳粹巨大的群众基础,建立一个强有力的右翼政权,是他们唯一的选择。随后的几个月内,希特勒的手下粗鲁地解散了其他政党,竭力降低纳粹党内旧贵族的势力。在政治干扰的情况下,陆军仍然保住了一定的自主权,并且纳粹政权联合和多头的特性也在继续。铁板一块的极权主义国家,尽管这是第三帝国给世界的印象,但实际上其更接近于敌对官僚的联合体,随之而来的政治斗争影响了火箭计划以及佩内明德的走向。

法西斯政府对德国重整军备以及消除内部异议的强硬,让军械局有机会取缔业余火箭团体。在1933年前,贝克尔及其手下就试图保持火箭技术的秘密性,以保留对列强出其不意的效果。但是根据魏玛宪法,陆军并不能随心所欲地控制业余火箭团体,更无法惩罚内贝尔泄漏了与国防部的合同的行为。当然1932年年中以前,军械局还是希望在团体或者公司的框架下,液体火箭技术能够取得进展,毕竟他们除了固体火箭项目外没有经费。但是随着纳粹掌权,自己的项目上马后,军械局马上着手禁止火箭技术的公开讨论和试验。

军械局最初行动的具体情况仍然不详,第一个受害者可能是罗尔夫•恩格尔(Rolf Engel),恩格尔是个火箭爱好者,与布劳恩同龄,活跃于柏林团队。1932年,他成为温克勒的首席助手,参与建造改进型火箭。年底,火箭失败,资金枯竭,恩格尔在德绍组织了一个政府财政支持的救济项目,旨在帮助失业的工程师,这些人大多来自温克勒的老东家:容克飞机制造公司。纳粹掌权后,恩格尔甚至接收了著名的包豪斯(Bauhaus)建筑设计学院的办公室,因为学院的原工作人员逃离了德国。但是1933年4月4日,恩格尔的计划戛然而止,他本人及一位同事被政治警察逮捕。他们被控 “玩忽职守和叛国”,证据是与国外著名火箭研究者的通信。罪名被撤销前,恩格尔被关了六周。因为纳粹接管政权后,监狱人满为患,条件恶劣,他感染了黄疸,并且稍后就生病了。

根据恩格尔自己的说法,贝克尔和冯•霍斯蒂希秘密策划了他的入狱,并且他们也计划这样对付内贝尔和莱因哈特•蒂林(Reinhard Tiling)(温克勒不在名单是因为他33年返回容克并且秘密工作)。蒂林是一个在北海海岸进行固体火箭实验的科学家,他在海军中有朋友;而内贝尔则与弗朗茨•泽尔特(Franz Seldte)有高层次的政治联系。泽尔特是钢盔的领导人,还担任希特勒联合内阁的劳工部长。内贝尔的后台是泽尔特,这一点没有问题,但是恩格尔提到:1933年春,军械局无情地试图取缔所有业余团体(作为参照,这一行动一年后才正式施行)。这个说法并没有得到现存资料的印证。恩格尔的观点基本上来自于一些据称是针对他的表态,包括1930年纳粹领导人以及1950年多恩伯格的声明。当然,恩格尔的陈述,特别是关于他自己入狱原因的那部分,还是能够站住脚的。在他入狱期间,秘密警察没收了德绍团队所有的技术资料,尽管这些资料与他被捕的字面上的罪名毫无关系,军械局的行动应该是想迫使德绍团队停止活动。

贝克尔希望1933年春能够取缔内贝尔的火箭发射场团队,这确实有可能。在1932年末,内贝尔已经发现筹集资金极其困难,但1933年6月,内贝尔还是发动了一拨新的宣传攻势,因为他新接了一项匪夷所思的工程:“马格德堡试验火箭”。1932年8月,工程师弗朗茨•门格林(Franz Mengering)出现在火箭发射场,他来自德国北部城市马格德堡,信奉一个狂想的理论(别人臆想出的):即宇宙的外观形态是一个假象,地球实际是在一个球体的内部,通过研发一枚大型火箭可以证实此理论。尽管内贝尔、里德尔和布劳恩都断然拒绝相信此理论,但是内贝尔并没有赶走门格林。相反,他从这个理论中看到了商机。通过门格林,他从城市官员和当地商业机构处成功借到了35000马克,用来在1933年五旬节(Pentecost)假期发射第一枚载人火箭,火箭将配置鼻式驱动引擎,推力超过750公斤。在这项疯狂的特技表演中,一名志愿者将搭乘火箭升空,然后用降落伞返回。内贝尔可能从开始就知道,他不可能按时造出那么大推力的引擎。不管怎样,火箭发射场团队不得不开始研制200公斤推力的引擎,这也是柏林团队制造的最大推力引擎。

当年6月,内贝尔和他的助手使用这个引擎,数次尝试在马格德堡发射一个稍小型号的不载人火箭。结果是一系列令人尴尬的失败,火箭也在最后一次发射中解体。不管怎样,发射活动还是被媒体报道,包括一些受欢迎的报纸和新闻影片。军械局对此表示震怒。后来遗留的柏林团队成员将火箭引擎和残片收集起来,重新组装成“四稳定杆的Repulsor”,1933年夏,这些人在柏林周边的湖泊中进行了几次发射,最后一次的发射日期是9月19日。

Der Vierstaber.jpg

1933年7月21日,柏林Lindwerder岛,马格德堡火箭的先期型号(“四稳定杆Repulsor”)发射前。

引擎推力: 250kp (设计) 150-200kp (实际) 高度: 2.50m (约) 净重: 70kg (约) 起飞重量: 100kg (约) 燃料: 液氧 + 酒精 50L (大致) 飞行时间: 4sec (大致) 最大飞行高度: 25-30m 飞行距离: 20m (大致)

来源

同时,内贝尔又开始筹款,这是他无尽筹款事业的新一轮尝试。他给航空部长赫尔曼•戈林的副官写信,论证火箭的潜在军事用途,并且强调他自1930年以来联系纳粹高层的所有努力。他显然是试图通过航空部来规避陆军的敌意,航空部刚刚组建,负责重建被凡尔赛和约禁止的德国空军。内贝尔的努力没有奏效,因为这些信件被转到了军械局,军械局动用一切力量阻止他从政府获得支持。

不久形势愈加严峻。内贝尔写往英格兰的信中提到了他先前和国防部的接触。十月中旬,施耐德接到举报,他给盖世太保打电话,盖世太保答复:内贝尔已经被约谈,并被警告以后不得再提及类似的接触。内贝尔的通信此时应该已经被监控。这个事件可能导致了盖世太保对火箭发射场的突击搜查,维利•莱亲眼目睹了这次搜查。盖世太保还为内贝尔的事联系了航空部新闻发言人。施耐德给航空部打电话,告诉新闻发言人,“不让所有这些消息见报是理想的选择”,如果做不到,至少也得消除所有关于军事应用和新技术发展的讨论。这是第一次有资料表明军械局希望火箭技术完全保密。

同时内贝尔陷在同事和国家带来的更深的麻烦中。9月末,维利•莱和已经退役的汉斯•沃尔夫•冯•迪克胡特•哈拉赫(Hans-Wolf von Dickhuth-Harrach)少校,后者自1930年起担任VfR主席,向国家检察官起诉内贝尔的欺诈,并将内贝尔开除出协会。VfR和火箭发射场团队一直处在一种不和谐的共生关系中,尽管内贝尔是VfR的秘书长,协会官方还是与内贝尔的一些毫无把握的项目保持了距离,比如马格德堡火箭项目。但是检察官认为这些指控并无事实根据,维利•莱将此归结为内贝尔与纳粹的联系,但是报告显示内贝尔并未违法,也可以说是证据含糊不清,不足以推断出任何结论。这也没有影响克劳斯•里德尔继续为内贝尔行动辩护。此次不和谐冲突,因资金问题和内贝尔个人品格而起,基本宣告了VfR和火箭发射场团队关系的解体。

作为应对,内贝尔试图把火箭发射场注册为自己掌控下的协会。但是柏林团队还面临很多其他方面的问题,1933年7月,火箭发射场三年的租约到期,进入这个老旧的军火库愈发困难。据VfR成员赫伯特•拉伯(Herbert Raabe)回忆,他在这年夏末或者初秋访问火箭发射场,守场的士兵却不让他进去。租约到期后,陆军管理员甚至拿出了一张水费账单,据称是因为水龙头漏水逐渐累积造成的。军械局拒绝为账单负责,而且还在12月介入并否决了内贝尔的协会注册申请。

与此同时,罗尔夫•恩格尔回到柏林,与遗留的业余火箭科学家合作,试图抢救火箭项目遗产。恩格尔两年前退出柏林团队,因为他认为内贝尔挪用项目资金,但根据恩格尔的说法,内贝尔还是同意合作。他们联系布劳恩,然后见到了贝克尔。1933年,贝克尔已经晋升少将,成为军械局测试部的负责人。恩格尔回忆,因为贝克尔只接受他们在军械局控制下秘密工作,其他一切免谈,会议演变成了争吵。克劳斯•里德尔也曾数次联系布劳恩,安排军械局和内贝尔之间的和解。1934年7月,盖世太保询问布劳恩,要求他回答与内贝尔的联系,布劳恩说他拒接了里德尔的电话。事实上,布劳恩与里德尔见面五次,并警告他“如果内贝尔继续与军械局作对,会有很严重的后果”,内贝尔会进监狱。

1934年初,VfR解散。遗留成员转入隐蔽的“渐进传输技术注册协会”。1934-37年,这些人只是在内部通讯中发表了几篇航天文章。三十年代后期,还成立了一个航天协会,同样也发行了刊物,但是讨论只在一小部分爱好者中展开。由于强制审查的施行,在公众看来,火箭技术在1934年直接就消失了。在正式的出版控制之前,军方就已经致力于消除火箭议题的出版物。在一封1933年年末起草的信函中,施耐德写道:“近来,测试部数次强制介入了内贝尔的不当宣传和出版行为。”1934年4月6日,在让军械局恼怒的延迟后,戈培尔的宣传部终于签署法令,禁止一切火箭技术讨论提及军用或者技术细节。

鲁道夫•内贝尔是真正令人称奇的老练幸存者,所有的骚扰和困难都没能阻止他的脚步。他有效地利用了与劳工部长和钢盔领导人泽尔特的关系。1933年中期,钢盔已经被“招安”,成为纳粹的老兵组织,接受冲锋队或者说褐衫队的监管。褐衫队是纳粹的准军事组织,为街头暴动和攫取政权提供人员。尽管冲锋队和钢盔之间因为强制合并而关系紧张,内贝尔有机会从冲锋队与陆军之间日益增加的敌视中获益。在恩斯特•罗姆的领导下,冲锋队凭借巨大的数量,宣称将取代旧式军队。冲锋队鼓吹“二次革命”,认为希特勒对资本家做了太多妥协,并且不太热衷于立即对付犹太人。

内贝尔与冲锋队联系的全部细节已经无法考证,这些内容他在回忆录中只字未提。没有证据表明泽尔特帮他与罗姆取得了联系,但是内贝尔把自己形容成一个可怜的被军方迫害的发明家,得到了某个崇拜者的认同。通过这个崇拜者的求情,汉堡的纳粹地方长官确实安排了内贝尔与冲锋队领导人的会面。罗姆没有出现,但是冯•克赖泽中将接受了内贝尔的辩护,并承诺会转达给罗姆。恩格尔在1933年10月加入冲锋队,稍后变成了纳粹学生领袖和党卫队军官,根据恩格尔的说法,他也曾见过冯•克赖泽,并且在另一个场合中见过罗姆本人。

同时,内贝尔接到了波兰华沙的一个科研机构的信函,单纯地咨询关于建造平流层火箭的可能性。他立即写信给希特勒、戈培尔、外交部长以及其他实权人士,希望利用他们对波兰的仇恨来获得支持。1934年2月23日,在接到帝国总理府的电话后,施耐德写了一个备忘,暗示他阻止了内贝尔的企图。备忘同样显示了冲锋队领导人不久前为了内贝尔与陆军交涉。

3月10日,施耐德致函罗姆,解释陆军封杀内贝尔的原因,信函由陆军总司令以及国防部长转交,信中辩护的口气反应了陆军和纳粹互动中的紧张关系。信函中还提到:1933年9月29日,希特勒、戈林和内政部长威廉•弗里克(Wilhelm Frick)已经在库默斯多夫看过了火箭技术展示;1934年2月8日,副元首赫斯以及“很多冲锋队高级领导人”也看了同一展示。陆军想通过给冲锋队高层一个全景,即在陆军主导下,库默斯多夫进行的工作要系统的多,来消除“现存明显的不信任”。通过不同的渠道,陆军应对内贝尔行为的解释也同步发出。

这些应急手段似乎暂时奏效了,但是内贝尔没有放弃。5月,泽尔特给帝国邮政部长写信,询问是否支持内贝尔为民用目的发展邮政火箭。弹道军需处及时挫败了这一企图。冯•霍斯蒂希继任贝克尔任一处处长,他曾在3月请求逮捕内贝尔,但盖世太保一直不为所动。内贝尔可能因为与泽尔特的关系逃过了逮捕。

6月初,军械局苦等的机会终于来了,因为一本叫“火箭鱼雷”的宣传册,内贝尔被约谈,册子中讨论了基于火箭技术的防空武器、弹道导弹和毒气攻击。施耐德和冯•霍斯蒂希申请立即用泄密罪逮捕内贝尔。逮捕没有立即进行,因为内贝尔将他的小册送交冲锋队领导人后,6月21日,冲锋队又一次为内贝尔出头了。一周后,钢盔领导层的代表给军械局打电话,神秘地要求立即召开一次关于内贝尔的秘密会议,会上施耐德和冯•霍斯蒂希需要让代表相信陆军的立场是公正的。

但是内贝尔的时间选择极其糟糕,陆军和冲锋队的关系已经在危机的边缘,将军们给希特勒施压要求采取行动。戈林以及此时实力尚弱的党卫队头目希姆莱利用局势为自己牟利,他们散布谣言,让希特勒相信冲锋队密谋政变。1934年6月30开始, 在慕尼黑以及别的城市,党卫队的执行队射杀了很多冲锋队领导人,包括罗姆和冯•克赖泽,史称“长刀之夜”(Night of the Long Knives)。陆军单位在幕后支持并提供后勤保障。内贝尔在柏林被逮捕,关押在党卫队/盖世太保的柏林总部。根据内贝尔的说法:因为被一位经常造访火箭发射场的警官认出来,他摆脱了潜在的悲惨命运。这是内贝尔的典型特质,他立即得到了优待,并且很快出狱。他返回火箭发射场,发现他的设备和汽车都已经被军械局没收。根据租约条款,他被勒令迁出。据猜测他先前没被赶出去还是因为泽尔特的关系。

令人震惊的是,内贝尔仍然没有放弃。1934年秋,他试图与大型工程公司莱茵金属(Rheinmetall-Borsig)达成某种协议。他数次尝试恢复火箭项目,但每次都被军械局的人断然阻止。他不是一个人在战斗,他的战友还有同样激烈反对陆军的恩格尔。1934年末,恩格尔领导一个学生团体在柏林北部的西门子城(Siemensstadt)建设了试验架,用于业余火箭实验。但是这个团体没几个月就消失了。

党卫队的清洗行动,让陆军有效地垄断了火箭技术,军械局拥有了扼杀每次挑衅的能力。维尔纳•布吕格尔(Werner Brügel)是一个年轻的航天爱好者,他想用电台谈话的形式,讨论用火箭探测平流层,一处立刻禁止了所有关于这个话题的电台讨论,并把幼稚的布吕格尔请到办公室喝咖啡。施耐德关于此次会面的记录,还反应出德国日渐严重的反犹倾向,他写道:布吕格尔有令人不快的犹太腔。随后盖世太保来到布吕格尔在法兰克福的家中,将他暂时逮捕,没收了他的家当。

陆军谋求垄断火箭技术的另一手段是拉拢,这用了在亚瑟•鲁道夫身上。1930-31年,鲁道夫为瓦里尔-海兰特的引擎项目工作,1932年中期,因为大萧条的影响,他失去工作。在失业办公室,他遇到了老上司阿尔方斯•皮奇。他们想再次从火箭技术开始,于是向当地冲锋队领导人求助。据称,因鲁道夫的反共倾向,他在1931年中期就加入了纳粹党和冲锋队预备队,在佩内明德的主要工程师中,他是最资深的纳粹党员。1932年,冲锋队拒绝了鲁道夫和皮奇,但是1933年5月,他们拿到了军械局秘密研发引擎的小合同,皮奇卷走了大部分款项,鲁道夫不得不一个人完成项目。1934年8月,他来到库默斯多夫展示引擎的时候,多恩伯格告诉他:要么为我们工作,要么就停止工作。作为雇佣条件的一部分,鲁道夫必须脱离冲锋队,但可以保留纳粹党员身份。

至少还有一个隐秘的汉诺威团体逃过了军方的清扫行动,这个团体直到1936年才被取缔。1934-37年中,火箭“发明家”们不断涌现,浪费着军械局军官和工程师的时间。大部分人是骗子或者是毫无能力,这其中相对可信的是赫尔曼•奥伯特。1934年,他重出江湖,从罗马尼亚递交了一份导弹提案。在1941年之前,因为外国公民的身份以及不随和的个性,他一直被排除在所有火箭计划之外。清除火箭团体,驱逐不受欢迎者,军械局双管齐下,一心想在1933-34年间达成目标,即:利用陆军和纳粹极权国家的体制,消除一切泄密隐患,专心在库默斯多夫用自己的团队研发火箭技术。在取缔行动进行的同时,陆军团队也在冯•布劳恩的领导下,在液体火箭技术实用化的道路上大步前进。

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虎哥
7年6个月前 IP:四川
826716
引用 李挺诺夫:
### 取缔火箭团体
布劳恩……
这个剧情真是狗血,可惜没拍成电影。
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李挺诺夫作者
7年6个月前 IP:北京
826768
1.4 从A-1到A-2

这个剧情真是狗血,可惜没拍成电影。

内贝尔要生在现代,SpaceX说不定就姓内了 。。

从A-1到A-2

1932年末,布劳恩在库默斯多夫开始为论文工作,即使是1934年最轻量级的项目,这时候看起来也算奢侈。他手头可支配的资源极少:

有一半带滑动顶棚的混凝土坑可供我支配,另一半则存放着火药火箭。我手下有一个技师。我被告知,工作命令下达给一个火炮车间,这些命令最终与其他任务一起满负荷调度运行,而其他任务的优先级大多比我的高。我的订购要求如何通过繁复的管理机构进行处理,在相当长时间内,我都没有弄清这其中的机制。这是个艰苦的开始。

上文提及的技师是海因里希•格鲁诺(Heinrich Grünow),此人金属加工技术娴熟,是火箭发射场团队的老伙计。因为布劳恩缺乏大量工程知识,他的到来会对项目有所帮助,可能会使火箭引擎的实际建造工作更容易一些。

在库默斯多夫,布劳恩努力解决这些问题,在海兰特,平行的项目也在继续。1932年秋,军械局给海兰特的合同目标很明确:20公斤推力的引擎,因为推力要求只有1931年海兰特火箭车推力的八分之一,所以很快实验样机研制成功。这个小引擎的推重比,受到了一位未署名的军械局负责人的严重质疑,弹道军需处不得不勉力招架。这位负责人认为液体火箭技术毫无价值,因为这个引擎的推力甚至连自身都推举不起来。

尽管很明显,海兰特公司能造出性能更好的引擎,但可能就是因为在库默斯多夫的工作,军械局并没有积极地走这条路。1932年12月,冯•霍斯蒂希询问过200公斤推力引擎的相关情况,但是六个月后,军械局只是下达了海兰特公司曾提出的60公斤推力引擎的订单。这个动作的动机看起来是为了避免海兰特火箭团队的解散。1933年9月,引擎在海兰特的试验场测试成功。11月,海兰特提议建造一个高达400公斤推力的引擎,一处拒绝了这个提议,并且告诉海兰特别想要进一步的合同了。

库默斯多夫研发进度较为领先,这让军械局很满意。1934年1月,军械局进一步加强液体火箭的研发力量,他们雇佣了瓦尔特•里德尔,海兰特团队的关键工程师。里德尔比少年老成的布劳恩大十岁,有着布劳恩缺乏的实践设计经验,早在瓦里尔的独创火箭实验的时候,就已经参与研发火箭引擎。他的外号是“里德尔老爹”,从中可以窥见火箭研发团队的年轻。作为1937年佩内明德初创时的设计办公室负责人,里德尔那时35岁。

尽管军械局资助了海兰特公司的工作,同时还给了皮奇和鲁道夫一个小合同,但研发的主线始终在布劳恩这边。布劳恩从柏林团队的设计出发,建造了“1W”系列(W代表水冷)酒精/液氧引擎,推力达到了大约130公斤。多恩伯格的回忆录栩栩如生地记录了第一次测试时发生的爆炸,发生在1932年12月21日,差不多摧毁了整个试验架。但这与布劳恩的回忆不一致,布劳恩记录的第一次测试发生在1933年1月,且测试取得了成功。不管怎样,爆炸、泄漏和烧穿确实随后发生。重新设计的过程繁冗,完全依靠经验,改动无休无止。最终布劳恩在“1B”系列(B代表Brennstoff或者燃料),选择了再生冷却技术,然后是“2B”系列,大概到1933年秋天,推力已经达到300公斤。

1933年,布劳恩的项目有三个主要目标。第一,使用铝合金材料制造引擎。柏林团队已经开始使用铝材料,减轻火箭重量,提升发射性能。1933年春,多次的引擎失败困扰着布劳恩,他开始找专业人士咨询。“坚定地追随内贝尔的脚步,我拿着黄页开始电话联系,包括焊接专家,设备商,阀门制造厂和陀螺仪实验室。”布劳恩显然学到了他前任老板的创业方法。

不久引擎部件的制造任务就被分包给很多公司。1933年4月,布劳恩和上司们一起,与一家专业做铝材料阳极氧化1(Eloxieren)的厂商签定合同,后来证明这是一项关键突破,大大增加了引擎的耐久性。这家公司一直与内贝尔合作,军械局坚持必须取消与内贝尔的一切合同。这家公司转而给布劳恩推荐了一家名为Zarges小工厂,厂址位于德国西南部城市斯图加特,未来三年内,该厂成为军械局引擎和乙醇燃料箱制造的主合同商。一开始这是一个双赢的局面,但是考虑到距离、保密和更严格的质量控制等因素,军械局决定还是在佩内明德内部进行生产。

布劳恩的第二个目标是实现点火以及燃料箱加压的全自动化。在合适时机点火是个重要问题,如果太多的燃料和氧化剂进入燃烧室后才点火,就可能发生爆炸。1933年末,这个问题基本得到控制,但是没能彻底解决。为了解决给燃料箱加压的问题,布劳恩做了很多试验。使用小燃烧筒(burning cartridges)增加液氧挥发,这种方法可以节省重量,但是燃料箱内出现气态的氧气会引起爆炸,给燃料箱加压必须使用压缩氮气或者液氮,这意味着又一套贮罐系统。两种形态的氮气都进行了测试,但所有关于燃料箱压力的问题都还存在。当燃料逐渐用尽时,加压气体膨胀,燃料箱内压力降低,造成往引擎中压送推进剂的速率和压力都在慢慢减弱,这意味着引擎推力的慢慢损失。还有一点,点火后燃烧室内的气压是大气压力的十倍左右,那么用来压入推进剂的气体压力必须比这个压力大,这意味着燃料箱和氧化剂箱至少需要承受15倍大气压(实测中更高),这会让燃料箱的重量增加。随着火箭的大型化,火箭结构造成的重量问题会呈指数级增加。燃料箱中压力的限制,会制约燃烧室的压力,进而影响火箭的性能,因为燃烧室的压力越大,引擎效率就越高。解决问题的方法其实很明了,这也是奥伯特和其他先行者已经讨论过的方法:必须为大型导弹研发结构复杂的涡轮泵。

布劳恩的第三个目标是自主设计和建造火箭。1933年6月,第一枚火箭的设计已经基本完成,代号Aggregat-1(“聚集”或“集结”),更知名的代号是A-1。火箭使用300公斤推力引擎,其特性在于保持稳定的方法,直接继承自火炮技术。炮弹或者固体火箭绕着行进轴旋转来保持稳定,但是液体火箭无法实现,因为旋转会在燃料箱和管线中产生扰动力。作为一个粗略的临时解决方案,多恩伯格提出让火箭的一部分旋转。因此,A-1的头部是一个巨大的陀螺仪靠强制力稳定(陀螺仪的旋转轴,像装在顶部一样,在空间中会趋向于保持原来的位置。如果施加外力作用,它会移动或者旋转一个角度抵消这个力。陀螺仪的抵抗进动直接与其角动量相关,角动量是质量和旋转角度的乘积)。发射前,陀螺仪靠电动马达驱动,以9000转/秒的速度在基座上旋转。飞行过程中,靠自身动量独自运转。

但是A-1从来没能飞起来,布劳恩有一点夸张地说: “我们花了半年时间来建造它,然后又用了半年去把它炸飞”。1933年末或者1934年初,爆炸是因为燃料和液氧阀门的耐久度不足,造成的点火时机不合适。最终,第三枚A-1成功启动,但液氧箱出现机械故障,火箭因此被摧毁。军械局决定推倒重来,代号A-2(见图1.1)。布劳恩将液氧箱与燃料箱分离,二者中间放置了陀螺转子。将陀螺移到中间的好处是火箭重心后移,当推力偏离火箭行进轴时,可以缩短力臂,增加火箭在飞行早期阶段的稳定性,因为此时火箭低速行进,空气动力极其微弱。但是在飞行末期稳定性实际上会降低,因为火箭重心接近于空气动力的中心。箱体的隔离还可以避免液氧泄漏进燃料箱的问题,这通常是由液氧箱震动破裂导致。

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图1.1显示了早期德国陆军火箭的典型特性,引擎实际上被乙醇燃料箱包裹,这可以缩短火箭的长度,在燃烧室很长的情况下,还可以冷却引擎。为了将一滴一滴的推进剂进行适当的雾化和挥发,布劳恩团队不得不设计越来越长的燃烧室,推进剂可以混合更长时间以便完全燃烧。不完全燃烧是引擎表现不佳的主要原因,300公斤推力引擎的排气速度可以达到1500米/秒,而75%乙醇/液氧火箭的理论最大排气速度可以略超2000米/秒,燃烧室压力会达到10到13个大气压。根据火箭方程,排气速度是影响火箭表现的关键因素。排气速度越高,火箭表现越好。不妨做个比较,现代太空梭主引擎的排气速度在4500米/秒左右,使用液氢液氧,燃烧室压力达到200个大气压。在A-1以及重新设计中必须解决的问题造成了项目进度的延期。1934年4月,布劳恩完成论文,此时距离A-2完工还有好几个月。这些技术挫折并不罕见。在一年半的时间里,年轻的物理博士研究生布劳恩,和他的几个助手一起,将现有的业余火箭技术远远甩在身后。军械局的强制推行的系统举措功不可没,但是布劳恩的才干也同样是关键因素。1934年6月初,布劳恩论文答辩,组长是舒曼,答辩委员会对他的工作评价很高。论文主题涉密程度很深,论文题目都是机密,布劳恩的论文用的是假标题:“燃烧相关实验”。

稳定增加的资源投入是库默斯多夫技术发展的另一个关键因素。在1933-34年,火箭项目的规模小经费少,但随着纳粹重整军备,贝克尔的将星随之冉冉升起,火箭项目获益匪浅。贝克尔培养了与希特勒、陆军高层的紧密联系,1933年9月,希特勒访问库默斯多夫,在这期间或者之后,元首承诺了比军械局期望更多的资源投入。舒曼的研究部门扩展为测试部下属的处室,也开始从事火箭研发。舒曼有一个学生叫库尔特•瓦姆克(Kurt Wahmke),在布劳恩之前毕业,1934年春,他参与试验,使用过氧化氢作为氧化剂。在一次粗心的实验中,瓦姆克将过氧化氢与乙醇混合,尝试制造预混合的单推进剂。实验发生了爆炸,他和两个助手身亡。

1934年末,A-2最终准备完毕。两枚A-2被船运到北海博尔库姆(Borkum)岛等待发射,火箭被分别命名为“马克思”(Max)和“莫里茨”(Moritz),这是德国版的连载漫画《捣蛋鬼》(The Katzenjammer Kids)中两兄弟的名字。出于安全和秘密的考虑,军械局选择了这个岛作为发射场。12月10日,布劳恩、里德尔以及其他四人上岛,随后是施耐德和不晚于1933年中期加入一处的灿森。鲁道夫在最终通过保密审查后加入团队,并带着液氧箱上岛。10月1日,多恩伯格被轮换到了固体火箭火炮部门,限于职责无法脱身,因此不能参加发射。他的运气太差了,因为无制导11厘米口径固体火箭也要在博尔库姆测试其潜在的防空能力。

12月19日,12米高的A-2发射台和所有的测试照相设备都已就位。只有天气状况不太配合,北海天气寒冷,刮着七级的大风。但圣诞节临近,可用的时间不多了,还是进行了第一次发射。“马克思”表现完美,引擎工作16秒钟,高度达到1700米,然后大风造成火箭进动,进而倾覆。火箭在800米外的沙滩中被发现。第二天凌晨“莫里茨”表现同样完美,这是一个令人高兴的开始。

伴随着A-2的发射,德国陆军液体火箭项目完成了第一阶段的研发。从开始时的前途未卜,作为火药火箭边缘化的小活动,演变成一个成功的研究项目,制造出了当时德国最先进的火箭。随着纳粹的掌权,在航天浪潮以及业余火箭团队中成长起来的有才干的工程师,大部分都被军械局网罗至麾下,军械局理想中的严格保密状态也有了强制施行的可能。“一个屋檐下解决所有问题”是军械局火箭研发的行事哲学,保密是这一哲学的基石。未来很明朗,细节稍有模糊:建造射程达数百公里的大型火箭完全可行。为了实现这一目标,帝国将不得不极大地增加资源的投入。

译注:

1: 通过电解工艺生成氧化层增加铝材料表面的硬度。

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李挺诺夫作者
7年6个月前 IP:北京
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第二章 佩内明德的建立

第二章 佩内明德的建立

1935年3月,纳粹政权公开撕毁凡尔赛和约,施行征兵,公开了以航空部为掩护的空军。希特勒料定英法会犹豫不决,无法即时做出反应。事实也正如元首所料,在这样的国际环境下,再加上德国经济的稳定增长,元首信心大受鼓舞,1935-36年开始加速重整军备。陆军军械局的武器研发预算快速增长,成为研发和采购武装的最大军种。

随着陆军地位的上升,火箭项目无可避免地从中获益。而借着30年代中期空军令人咂舌的扩张势头,火箭项目也收获颇丰。作为帝国的“二号人物”,空军司令赫尔曼•戈林有着巨大的政治资源;为了摆脱帝国航空落后的现状,空军也得到很高的发展优先权。在搜寻最新技术的过程中,尤其是助推高速航空器的技术,空军开始对火箭感兴趣。这直接促成了一个跨军种的火箭联盟以及一个革命性的新研发中心:佩内明德。

为了给快速膨胀的预算正名,陆军军械局急需成果。A-2在博尔库姆的发射,项目迈出了重要的一步,有助于后续赢得更庞大更优厚的资金支持。1935年1月中旬,团队展示了与研发历程有关的影片、幻灯片和演讲,观众包括贝克尔、冯•霍斯蒂希、舒曼以及其他军械局领导人,当然还有海军和空军代表。至少有一位未具名军官对此反应热切,布劳恩不得不对其将A-2比例放大,做成射程为50公里的导弹的想法作出回应。

液体火箭项目的领导人认为这将威胁到他们的最高目标:在绝对秘密的条件下发展大型弹道火箭。作为应对措施,布劳恩承认短程A-2型武器也许是唾手可得,也能为项目团队积累有用经验。但现在导弹存在稳定性问题,并且导弹现有轨道高度过低,只能在大气层内飞行,这会带来风阻问题。即使这两个问题能够克服,导弹只靠一个大型陀螺仪稳定,其射击精度会很差(按照巴黎大炮的经验,如果弹道足够高,空气摩擦带来的阻力会大大减小,射程会随之显著增加)。糟糕的表现可能会危及陆军大型弹道导弹的提案,并且打断到目前为止军械局团队美好的“单一发展轨迹”。类A-2武器还会公开德国的火箭计划,破坏“突然打击”的效果。为了强调弹道导弹能够达到的效果,布劳恩提出了载荷1.5吨、射程400公里两项指标,是后来A-4实际参数的1.5倍。而在常规火炮和导弹之间存在的射程断层,布劳恩建议,发展火炮或者降低导弹射程以携带更多载荷是更为经济的方法。

上述理由有效地回绝了这个不请自来的提案,火箭团队沿着既定轨迹继续前进。2月初,弹道军需处处长冯•霍斯蒂希给测试部主任贝克尔提交了近50万马克的预算概要,包括在库默斯多夫为液体和固体火箭项目增加办公室和测试设备。核心内容是建设新的火箭测试架,以试验更大的液体燃料引擎,如计划为A-3配套的1500公斤推力引擎。测试架由方型的泥质防爆墙包围,留有一个火车机车的入口,以便将装着引擎和火箭的测试台拖到指定位置。库默斯多夫1935年增加的这些设施,被称为“西试验中心”,名字暗示了这些设施在靶场中的位置。但是空军对火箭的兴趣带来了新的机遇,这些新增设施几乎立刻就不够用了。

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