第30章 火箭的发明
“火箭”一词根据古书记载，最早出现在公元3世纪的三国时期，距今已有1700多年的历史了。当时在敌我双方的交战中，人们把一种头部带有易燃物、点燃后射向敌方、飞行时带火的箭叫做火箭。这是一种用来火攻的武器，实质上只不过是一种带“火”的箭，在含义上与我们现在所称的火箭相去甚远。唐代发明火药以后，到了宋代，人们把装有火药的筒绑在箭杆上，或在箭杆内装上火药，点燃引火线后射出去，箭在飞行中借助火药燃烧向后喷火所产生的反作用力使箭飞得很远，人们又把这种喷火的箭叫做火箭。这种向后喷火、利用反作用力助推的箭，已具有现代火箭的雏形，可以称之为最初的固体火箭。
清朝以前，中国始终是世界上最早使用火箭和火箭技术最先进的国家，甚至在明朝时期一度是世界上唯一掌握火箭武器技术和大规模应用火箭技术的国家。大约在南宋时期，人们用球状火药包装在箭头杆附近，点着引线之后，用弓箭射出去杀伤敌人，这就是后来的“万人敌”。之后，人们将火药装填在竹筒里，火药背后装着细小的“定向棒”点燃引火管上的火硝，引起筒里火药迅速燃烧，产生向前的推力，使之飞向敌阵爆炸，这就是世界上最早的火药火箭。
在明朝时，旧火箭技术达到顶峰并广泛应用于实战，从明朝初年的靖难之役，到万历时期的援朝抗日战争，再到后来对英国人的战斗中都有大规模使用的记载。《武备志》一书中更是详细记载了当时琳琅满目的火箭类武器，从单发的简单火箭，到多管连发的一窝蜂等火箭炮，再到多级火箭出水火龙，基本已形成了现代火箭的所有门类。根据《明史》记载，在当时明朝同蛮族的战争中，一场战斗动用几万支火箭是司空见惯的。更有一位叫万户（可能是官名）的人将47支大型火箭绑在椅子上，同时点燃，想利用反推原理飞上太空，但可惜最后以失败告终。这是可考的世界第一次载人火箭发射（以当时的条件，我们可以想象一下，明朝先人的科学探索精神和勇气），而当时在华的利玛窦等人也都部分记载了相关史料，《利玛窦杂记》一书对中国的火箭技术也有一定的记载。
后来，中国在满清政府的残酷统治之下，因为采取的抑制火器发展和闭关锁国的落后思维，中国的火箭技术逐渐停滞并严重倒退，直到1958年，中国才造出第一支现代火箭，不但晚于美国、苏联，更晚于日本等国，不得不让人深思。
现代火箭是以热气流高速向后喷出，利用产生的反作用力向前运动的喷气推进装置。通常火箭一词也包括导弹、航天器，甚至焰火。
我们无法确定火箭发明的确切时间。大部分专家认为中国人早在13世纪就研制出了实用的军用火箭。19世纪出现了几项重大技术进步：燃料容器的纸壳改为金属壳，延长了燃烧的持续时间；火药推进剂的配方标准化；制造出发射台；发现了自旋导向原理等等。19世纪末，火箭开始用于非军事目的，如用火箭携带救生索飞向海上遇难船只。19世纪末20世纪初美国科学家戈达德和其他几位专家奠定了现代火箭技术的基础，并发射了第一枚液体燃料火箭。
最常见的火箭燃烧的是固体或液体的化学推进剂。推进剂燃烧产生热气，通过喷口向火箭后部喷出气流。火箭自带燃料和氧化剂，而其他各种喷气发动机仅须携带燃料，燃料燃烧所需的氧取自空气中。所以，火箭可以在地球大气层以外使用，而其他喷气发动机则不能。火箭发射时产生巨大的推力使火箭在很短的时间内迅速升入高空，随着燃料不断减少，火箭自身质量逐渐减轻，在与地球距离增大的同时，质量和重力影响不断下降，火箭速度也就越来越快。“土星”5号火箭启程登月时，5台发动机每秒钟消耗近3吨煤油，它们产生的推力相当于32架波音747的起飞推动力。
20世纪70年代，美国研制出全新的火箭动力航天运载工具即航天飞机。它主要分为3个部分：机身后部装有3台主发动机的轨道飞行器；装有液氢和液氧推进剂的外挂燃料箱（5分钟后脱落），保证主发动机工作；装有2台可分离的固态燃料火箭发动机（2分钟后脱落），它们与轨道飞行器主发动机同时启动，提供初始升空阶段的推力。1981年4月12日，人类第一架航天飞机“哥伦比亚”号发射上天。
中国古代火箭技术传到欧洲之后，经改进，火箭曾被列为军队的装备。早期的火箭射程近、落点分散，以后被火炮代替。第一次世界大战后，随着科学技术的不断进步，火箭武器得到迅速发展，并在第二次世界大战中发挥了巨大作用。
19世纪80年代，瑞典工程师拉瓦尔发明了拉瓦尔喷管，使火箭发动机的结构日臻完善。
19世纪末20世纪初，液体火箭技术开始兴起。1903年，俄国的k.e.奇奥尔可夫斯基提出了制造大型液体火箭的设想和设计原理。1926年3月16日，美国的火箭专家、物理学家r.h.哥达德试飞了第一枚无控液体火箭。1944年，德国首次将有控的、用液体火箭发动机推进的v-2导弹用于战争。1931年5月，德国科学家领导的宇宙航行协会试验成功了欧洲的第一枚液体火箭。到了1932年，德国军方在参观该协会研制的液体火箭发射试验以后，意识到火箭武器在未来战争中具有的巨大潜能，便开始组织一批科学家和工程技术人员，集中力量秘密研制火箭武器。到上世纪40年代初，德国在第二次世界大战中期，先后研制成功了能用于实战的v-1、v-2两种导弹。其中v-1是一种飞航式有翼导弹，采用空气喷气发动机做动力装置；v-2是一种弹道式导弹，采用火箭发动机做动力装置。第二次世界大战之后，苏联和美国等相继研制出包括洲际弹道导弹在内的各种火箭武器。
中国于20世纪50年代开始研制新型火箭。1970年4月24日，用“长征”1号三级运载火箭成功地发射了第一颗人造地球卫星。1975年11月26日，用更大推力的“长征”2号运载火箭发射了可回收的重型卫星。1980年5月18日，向南太平洋海域成功地发射了新型火箭。1982年10月，潜艇水下发射火箭又获成功。1984年4月8日，用第三级装液氢液氧火箭发动机的“长征”3号运载火箭成功地发射了地球同步试验通信卫星。1988年9月7日，用“长征”4号运载火箭将气象卫星成功地送入太阳同步轨道。1992年8月14日，新研制的“长征”2号e捆绑式大推力运载火箭又将澳大利亚的奥赛特b1卫星送入预定轨道。这些都表明火箭发源地的中国，在现代火箭技术领域已跨入世界先进行列，并已稳步地进入国际火箭发射服务市场。
在发展现代火箭科技方面，中国的钱学森、德国的冯·布劳恩和苏联的s.p.科罗廖夫、齐奥尔科夫斯基等都作出了杰出的贡献。