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世界科技全景百卷书: 人丁兴旺
舰载机 1982年在英国和阿根廷之间为争夺马尔维纳斯群岛而发生的战争中，英国出动强大的特遣舰队，剥夺了阿根廷海军的海上自由。这时，阿根廷空军和海军航空兵的250架飞机，包括500架“超军旗”舰载飞机发挥了重要的作用。“超军旗”作战5次，2次大获战果。5月4日11时，马岛海域上空出现了阿“超军旗”式喷气战斗机的身影，阿机飞得出人意料的低——离海平面只有10米，躲进了英军舰载雷达的盲区。大约10分钟后，飞机突然急速跃升至150米，迅速测定了英导弹驱逐舰“谢菲尔德”号，距离38公里，阿机“超军旗”式喷气战斗机翼下红光一闪，一枚AM—39“飞鱼”导弹饿虎扑羊般的地杀向英舰。刹那间，英舰心脏区内电闪雷鸣，主机舱被击中，燃料舱冒火，舰上厨房里的几个大油桶也相继爆炸，四五小时后，舰长只好命令弃舰。6天后，英军显赫一时的价值2亿美元的“谢菲尔德”号葬身南大西洋，咆哮的海水吞没了舰艇也吞没了78名舰上官兵。5月25日，“超军旗”再次使用“飞鱼”导弹，击沉英国大型运兵船“大西洋运输者”号，使十几架直升机随舰沉入海中，再次重创英军。 舰载飞机是以航空母舰或其他特殊舰只为降落基地的飞机。飞机问世不久，1910年11月14日，美国海军尤金·伊利上尉驾驶一架寇蒂斯式双翼机从“伯明翰”号轻巡洋舰上起飞成功，两个月后他又成功地在“宾夕法尼亚”号巡洋舰甲板上降落成功，开创了飞机舰的历史，证明飞机也能在海上使用。第一次世界大战中，一些国家的海军装备了飞机，大多用于海上侦察、巡逻，直接消灭敌方海军力量的战果还不多。第二次世界大战中海军航空兵得到极大的发展，在1941年的塔兰托海战、珍珠港海战，1942年的珊瑚海海战和中途岛海战中，舰载飞机发挥了十分重要的作用。 战后，舰载飞机进一步发展，形成现代海军不可缺少的装备。舰载飞机根据任务的不同，有以打击空中目标为主要任务的舰载战斗机，以打击水面舰只和地面目标为主要任务的舰载攻击机，以搜索、攻击敌方潜艇为主要任务的舰载反潜机，此外还有与上述机种协同作战、执行勤务保障任务的预警机、侦察机、加油机、电子干扰机、运输机、救护机等多种舰载飞机。飞机的优点是速度快、机动性好、攻击力强，但载油、载弹量少，航程短，单机一次攻击能力有限；而航空母舰的优点是续航能力大，能载上百架飞机和上万吨燃料和弹药，缺点是速度慢，机动性不好。舰载飞机与航空母舰相结合，两者可以充分发挥各自的长处，弥补相互的短处，有机地发挥整体作战优势。 航空母舰的数量在二战期间猛增，从战争开始时不足20艘增加到战争结束时的200多艘，仅美国就有110多艘。近年来美国航空母舰数量有所下降，但质量上升。目前世界上最大的航空母舰是美国“尼米兹”级核动力航母，满载排水量91400吨，长332.9米，宽76.8米，舰体吃水11.3米。舰上能搭载90～100架飞机。美国“罗斯福”号航母上的飞机联队是这样配置的： 2个战斗机中队——20架F—14A“雄猫”战斗机 2个战斗攻击机中队——20架F/A—18“大黄蜂”战斗/攻击机 2个重型攻击机中队——20架A—6E“入侵者”攻击机 1个预警中队——5架E—2C“鹰眼”预警机 1个电子战中队——5架EA—6B“徘徊者”电子机 1个空中反潜中队——10架S— 3A“北欧海盗”反潜机 1个直升机反潜中队——6架SH—3H“海王”直升机 共10个舰载机中队，86架飞机。这是90年代美国舰载机联队的主要样式，可以使航母具有搜索、警戒和打击能力，并可为攻击机和航母本身提供战斗掩护。 前苏联装备航母较晚，60年代只有“莫斯科”级直升机母舰；70年代出现“基辅”级中型航母，包括“基辅”“巴库”“明斯克”等4艘；80年代才有了第一艘“库兹涅佐夫海军上将”号重型航母，配备苏—27等舰载飞机，部署在地中海。 截至1992年，装备航母的国家除美国（16艘）、独联体国家（7艘）外，还有法国 （4）、英国（3）、意大利（2）、西班牙（1）、巴西（1）、阿根廷 （1）、印度（2），总共37艘。 由于在航空母舰上使用，舰载飞机有一些不同于岸基飞机的特点，如起飞时借助弹射器只需滑跑几十米就能飞离甲板；着陆时与放下起落架一起放下着陆钩，钩住横置于甲板上的拦阻索，缩短滑跑距离；飞机的着陆速度低，低速操纵性较好，以适应舰上降落的需要；停放时机翼可以折叠，以少占甲板上的空间；在海面环境下使用，机体、发动机和机载设备的耐盐雾、耐腐蚀性能好。 运输机 “兵马未动，粮草先行”，这是古今中外的作战原则之一。现代战争中，为了人员和装备的快速机动，被称为“空中力士”的军用运输机不可或缺。 军用运输机是用于空运兵员、武器装备，并能空投伞兵和大型军事装备的飞机。二次大战中各国开始大量使用运输机。当时的军用运输机多由民用机改型而成，如美国道格拉斯公司1936年试飞的DC—3，战时在陆军航空兵服役，代号为C—47。道格拉斯公司在10年期间，生产了10600架，荷兰、日本和前苏联还仿制了一大批，是当时最成功的运输机。60年后的今天，世界各地还有1000多架DC—3在使用中。 “柏林空运”是航空史上军用运输发挥重要作用的一个例子。二次大战结束后，东西方进入“冷战”状态。1948年6月24日，前苏联封锁了柏林与西德之间的全部水陆交通。6月26日，美英组织向西柏林空运物资，包括日常生活必需的食品和煤。空中封锁到1949年5月解除，而“柏林空运”直到1949年9月30日美国飞完最后一架次才结束，号称航空史上规模最大的军事空运行动。15个月空运期间使用的主要飞机有：C—47，C一54，“哈利法克斯”等，总共出动277569架次，共运送230万吨物资。1949年4月16日是空运最繁忙的一天，共出动1398架次，运送12940吨物资。 作为运输机的共同特点是：货舱容积尽量大，以便承载货物；货舱地板上有滚棒系统，顶部有吊车等设备，便于装御货物；舱门开口大，有的机头、两侧、尾部都有舱门，装御货物快捷简便；多采用上单翼布局；采用多轮式起落架和低压轮胎，能在简易机场使用。 军用运输机分为战略和战术运输机两类。战略运输机的任务是远距离运输大量兵员和重型武器装备，特点是尺寸大、航程远、载重能力强。美国的C—5运输机装4台涡轮风扇发动机，最大飞行速度890～910公里/小时，最大有效载荷120吨，最大载荷航程5500公里，可运载48吨主战坦克两辆，或载重汽车16辆，或搭载全副武装的士兵350人。前苏联的安—124载重量150吨，最大载重航程4500公里，军民两用。80年代末，前苏联还在安—124的基础上研制成世界上最大的安—225运输机，装6台涡轮风扇发动机，最大起飞重量600吨，最大有效载荷250吨。 战术运输机的主要任务是在前线地区从事中距离的军事调动、后勤补给、空降伞兵、空投军用物资和疏散伤病员等。特点是载重小，有短距起落能力，能在小型机场或简易场地起落。这类飞机最著名的是美国洛克希德公司 C—130“大力士”。自1956年12月正式服役以来，已交付2000多架，目前仍在继续生产。 运八是我国生产的最大的多用途中型运输机，与C—130同属一个级别，自投产以来共交付50多架，其中出口10余架。在运八的基础上，陕西飞机制造公司先后研制出多种不同型别，如海上巡逻机、直升机载机、出口机、运羊机、无人机母机、航测机、全气密舱飞机、邮政机等，可用于执行多种任务。 在现代战争史上体现军事空运巨大作用的莫过于1991年的海湾战争。在这次战争中，美国动用包括C—5，C—141和C—130在内的300架军用运输机，还有自1952年组建民航后备队以来首次租用数十家民航公司的181架客机，截至1991年5月2日，完成空运12700架次，把44万人和44万吨货物空运到前线。“柏林空运”15个月空运总周转量11.22亿吨公里，而海湾战争仅在布防的头两个月，空运飞机累计飞行 14.5万小时，完成空运周转量20亿吨公里，接近“柏林空运”的两倍。 教练机 教练机是专门为培养飞行员而研制或改装的。训练其他空勤人员一般不用专用教练机，而在相应的轰炸机、运输机上进行。 根据训练体制，教练机通常分为初级、中级和高级三种，有时也称为筛选和初级教练机、基本训练教练机和高级训练教练机。 初级教练机用于训练学员掌握初级飞行技术，检验是学员适应飞行的能力，其构造简单，起飞着陆速度小，易于操纵，安全经济。 中、高级教练机用于训练学员掌握喷气飞机飞行技术，进行高级特技飞行、仪表飞行和基本战术飞行的飞行训练。这种教练机多为高亚音速飞机，具有完善的仪表航行设备和武器系统，能在复杂气象条件下进行战斗训练和武器使用训练，飞机上还有较多的武器挂点，可以兼作攻击机。各国使用较多的中、高级教练机有美国的T—37，T—38，T—45；捷克的L—29，L—39；德法合作研制的“阿尔发喷气”；意大利的MB326， MB339；巴西的EMB312 “巨嘴鸟”；英国的“鹰”等。 我国空军飞行员训练采用三级体制，即在飞行学院用初教—6教练机和歼教—5教练机完成筛选和基础训练，然后在训练基地用“歼教—6”完成高级训练。中国航空技术进出口总公司、南昌飞行制造公司和巴基斯坦联合研制的K—8喷气基础教练机采用国内外先进技术和装备，装美国加雷特公司涡扇发动机和马丁·贝克公司零高度、零速度弹射座椅，在训练效能、使用安全性、飞行性能和可支援性等方面都比原有的基础教练机大大改进。1992年以来，多次到新加坡亚洲航展参加飞行表演和促销活动，受到不少国家的关注。 为适应教练需要，所有教练机的座舱都安装两个座椅和两套联动的飞机、发动机操纵机构，分别供学员和教员使用。座椅排列方式有前后串列、左右并排和前后交错三种。教练机今后发展的趋势是：在保证良好训练效果的前提下，进一步提高经济效益，少投入多产出；减少训练全过程使用的机种，向初、中级教练机或中、高级教练兼用发展；为降低油耗，涡轮螺桨式教练机逐步取代涡轮喷气教练机；继续发展多用途教练机，兼作攻击机用。 侦察机 近代历史上，凡是重大国际事件几乎都有被称为“空中间谍”的侦察机活动的身影。例如，60年代东西方“冷战”高潮中，美国从1956年7月开始派U—2侦察机去前苏联进行间谍活动。1960年5月1日，美国飞行员加里·鲍尔斯驾驶一架U—2机从巴基斯坦白沙瓦机场起飞，穿越前苏联国境进行侦察飞行，在斯维尔德洛夫斯克上空被防空导弹击落，飞行员鲍尔斯跳伞后被活捉。事发后，5月5日，前苏联当时的政府首脑赫鲁晓夫在最高苏维埃会议上向代表宣布，一架入侵领空的美国飞机被击落，但他故意不提飞行员被活捉的事。美国政府得知U—2被击落后，就宣布一架气象观察机在驾驶员报告供氧设备发生故障后，在土耳其上空失踪。还说，驾驶员可能越过苏联边境。接着，赫鲁晓夫又当众宣布“爆炸性新闻”。他说，美国U—2飞机的飞行员已被俘，而且供认是奉命按既定航线在苏联领空进行间谍飞行的。美国政府在人证、物证俱在的情况下，被迫承认撒谎，大出洋相。 侦察机是专门用于从空中获取情况的飞机。本世纪初飞机问世不久的军事领域的第一个应用便是驾驶飞机从空中目视对方的兵力部署和运动情况，由此得到“空中间谍”的绰号。后来，随着技术的发展，在侦察机上装备了航摄仪、图像雷达、红外线和电子侦察等设备。飞机本身的性能也不断改进，使侦察能力日臻完善，成为现代战争中的主要侦察手段之一。 侦察机不光为“热战”服务，在“冷战”时期也有用武之地。按执行任务的不同，侦察机可分为战略和战术两类。前者的特点是航程远，具有高空高速飞行能力，装有性能完善的侦察设备，能深入敌后方地域对重要目标实施战略侦察；后者多由战斗机改装而成，加装侦察设备，用以获取战役战术情报。 现代著名的侦察机中，例如前面提到的U—2，实用升限20000米，巡航速度750～800公里/小时，续航时间长达 8小时左右，主要用于在前苏联及华约集团国家上空搜集情报。1960年5月U—2被击落后，停止在前苏联上空使用，一部分改成WU—2气象侦察机，一部分给台湾用于对我国大陆进行高空间谍活动。从1962年9月到1967年9月，先后有5架U—2被我地空导弹部队击落。 U—2失利后，美国又研制了三倍音速的SR—71高空高速侦察机。该机采用无尾带边条三角翼、翼身融合体、双垂尾、机翼发动机短舱布局，机体重量的93％是钛合金，还采用了很多隐身技术，使雷达波向不同方向散射，减少辐射源或减弱向雷达方向的回波，机体表面采用新型材料以减弱对雷达波的反射。SR—71实用升限25000米左右，侦察设备包括可垂直和倾斜拍照的航空照相机、高分辨率的图像雷达、侧视雷达和红外设备等。照相设备1小时的拍摄范围可达15万平方公里。 无人机 无人驾驶飞行是由遥探设备或机上自备程序控制装置操纵的不载人飞行器，简称无人机。无人机多数是专门设计的，也有用人驾驶飞机或导弹改装的。与有人机相比，无人机有一系列优点： 经济性好。无人机结构简单、体积小、重轻。与有人驾驶飞机和人造卫星相比，其生产成本和使用成本要低得多，使用无人机可使装备购置费大幅度下降。 生存力强。小型无人机采用大量非金属材料制造，机体外形尺寸小，发动机功率小，因此，红外特征不明显，雷达截面积小，不易被敌方发现，有较强的突防能力。 机动性好、使用方便。无人机很适合于分散部署的部队使用。其反应迅速、灵活性好、实时性强。 能长时间提供完整的电子信息。无人机能长时间持续地进行电子侦察，截获和收集目标区完整的电子信息，进行大面积可见光照像侦察、微光 （红外）摄影侦察或电视摄像侦察，承担空中预警、通信中继、边境与海岸巡逻和电子干扰、摧毁效果评估等任务。 无人机的起飞方式可分为地面起飞和母机空中投放两大类。地面起飞有常规滑跑起飞、利用起飞车滑行起飞或装在发射架上用助推火箭发射升空。 无人机的回收方式有：自动进场着陆、降落伞回收、拦阻网回收和空中回收等。 无人机的主要用途为：作为防空武器的靶标，模拟飞机、导弹的飞行性能，用于鉴定航空兵器的性能，供训练用；进行空中侦察；作电子对抗机，用以干扰对方的电子设备，减少自己作战飞机的损失；作新技术研究机；在严重污染空域进行空中大气采样和观测研究；模拟空战时操作训练等。用无人驾驶飞机进行空中格斗和战术轰炸等任务也在讨论之中。预计到下个世纪初，无人机尚不能取代有人机，但将与有人机相辅相成，形成一支互为依存的强大的战斗力量。未来的战争是否会演变成无人战争，现在对这个问题下个结论还为时过早，但是广泛使用智能化武器是一个无可争议的趋势。 除了用于军事目的外，无人机也广泛用于民用领域，如大气测量、气象观测、地球资源观测、森林防火、人工降雨、新技术验证等。 60年代以来国外使用较多的无人机有澳大利亚研制的“金迪维克”、美国的“火蜂”和以色列的“猛犬”等。“火蜂”Ⅰ是亚音速无人机，用于鉴定各种空对空和空对地武器系统，训练战斗机飞行员和防空部队，以及进行空中监视、照相侦察、电子战、飞行试验等。截至1983年1月，“火蜂”Ⅰ各型共生产6348架，是世界上生产数量最多的无人机，除供美军使用外，还出口到北约成员国和其他国家。以色列“猛犬”无人机1982年6月在空袭贝卡谷地的叙利亚导弹阵地时表现突出，1984年被美国海军选用。 根据海湾战争的经验，美国已将无人机的发展目标和研制步骤进行了调整，并将无人机列入了美国国防部总计划，以提高美军的精确攻击能力。目前正在研制的有近距、短程、中程和长航时四种类型的无人机，满足各军种的不同要求。 我国无人机研制已达到很高的水平，南京航空航天大学研制的“长空一号”无人机系列，包括低空靶机、高空机动靶机、核试验取样机、中高空靶机和超低空靶机，在空海军基地、核试验基地、南疆海空完成了多次核试验取样和数十次防空武器的打靶试验。 电子对抗机 电子对抗飞机是专门用于对敌方雷达、电子制导系统和无线电通信设备等实施电子侦察、电子干扰或攻击的飞机的总称，包括电子侦察机、电子干扰机、反雷达飞机等。这些飞机的任务都是使用电子措施使对方指挥、控制系统陷于瘫痪，因此被称为“空中捣蛋专家”。电子对抗飞机通常用轰炸机、战斗轰炸机、攻击机、运输机、无人机或直升机改装而成。 在1991年海湾战争中，以美国为首的多国部队凭借科技优势，动用了至少100架电子战飞机，对敌方雷达进行“软杀伤”（对伊拉克通信和雷达探测能力进行大功率压制性电子干扰，使伊拉克失去预警、指挥、导引能力）。接着用F—4G等防御压制飞机对敌方防空雷达和导弹阵地发射反雷达导弹，进行“硬杀伤”，保证随后进行的空袭顺利进行，使多国部队以较小的损失完成轰炸任务。战争经验表明，电子对抗飞机是整个作战系统中的一个重要组成部分，在作战的整个过程特别是最初阶段有其特殊的作用。 电子侦察飞机通过对电磁信号的侦收、识别、定位、分析和记录，以取得有关的情况。它与地面电子侦察站、电子侦察船相比，具有侦察距离远、机动性大等优点。50～60年代，美国的P—2V电子侦察飞机经常窜扰中国大陆上空，也曾多次被击落。 电子干扰飞机，主要用以对敌方防空体系内的对空情报雷达、地空导弹制导雷达、炮瞄雷达和无线电通信设备等实施电子干扰，掩护航空兵突防。近年比较有代表性的电子干扰飞机是美国海军的EA—6B和美国空军的EF—111A等。EA—6B有10部干扰机分装在5个吊舱里，挂在机身和两翼下。整个系统的辐射功率接近兆瓦级，是世界上功率最大的机载电子干扰系统。为实施超音速飞行，EF—111A的10部干扰机全部装在炸弹舱里，而没有采用吊舱，可以实施离目标160公里的远距离支援干扰，离目标48公里的近距支援干扰和随机编队/护航干扰。 反雷达飞机在美国称为“野鼬鼠”飞机，专门用于攻击对方防空系统的制导雷达和炮瞄雷达，也可以攻击对空情报雷达和其它大型地面电子设备，机上装有告警引导接收系统、反辐射导弹和其他精密制导武器。其基本工作程序是：接收系统收到信号后，识别出辐射源的类型，测出其位置，发射反辐射导弹或用其他武器进行攻击。在美国，先后充当“野鼬鼠”的飞机有；F—4G、F—105G，正在研究用F—15和F—16完成“野鼬鼠”任务。 预警机 预警机是装有远程预警雷达、能用于监视和警报敌方飞机或导弹活动的飞机。新型预警机除监视、警报功能外，还把地面指挥所的职能也搬上飞机，形成“空中预警和指挥系统”，也被称作“蓝天指挥官”。预警机多由大型运输机改装而成。 预警机的原理是将地面雷达搬到空中，一来克服了地面雷达对敌机利用雷达盲区低空入侵束手无策的局面，二来也避免地面雷达在交战开始成为对方攻击的首要目标。 预警机最明显的特点是机身上有一个直径很大的雷达天线罩，内装预警雷达天线。除预警雷达外，预警机上还装有大量其他设备，如通信导航装置、敌我识别设备、数据处理和显示装置、机载计算机，机上还载有几十名工作人员。执行任务时，预警机按规定航线长时间巡罗飞行，机载雷达同时工作，雷达操作员通过显示屏监视警戒空域内的敌情，发现情况后，立即向指挥员报告，并将各种数据 （如飞机的架数、类别、航向、方位、距离、高度等）转发到地面站和防空指挥部。机上计算机不断对数据进行处理，以便对己方飞机进行指挥和引导。当一架预警机值勤飞行即将结束时，另一架预警机准时到达指定地点“接班”保证24小时总有预警机在预定空域内巡逻。 1991年海湾战争是一次以空袭为主要作战方式的战争，多国部队共出动飞机11万多架次，平均每天2600多架次，最多的一天达3500架次。对如此大密度的飞行活动，多国部队靠34架预警机，组织得十分严密，指挥得心应手，基本上没有发生差错，在为数不多的空战中，多国部队击落伊拉克 44架飞机，而自己没有一架被对方击落，这其中预警机功不可没。例如 1991年1月18日深夜，多国部队4架F—15C护航一批攻击机队，通过巴格达东南方一个机场上空时，预警机向F—15C机长通报，有一架可疑的飞机正尾随着他的机队。接着又通报可疑飞机是伊拉克的“幻影”F—1战斗机，已爬升到20400米，机头向西。F—15C根据情报找到目标，在距“幻影”机19公里距离上用火控雷达锁住目标，接着发射“麻雀”中距空对空导弹，击中目标。 目前使用最多的预警机有美国的E—3“望楼”、E—2“鹰眼”和前苏联的伊尔—76改型。 E—3由波音公司波音707—320B改装而成，装S波段APY—1/2脉冲多普勒雷达，天线罩直线9.14米，以6转每分钟的速率旋转，在方位方向作360度机械扫描。E—3巡航高度9100米，能监视360度方位、0～3万米空域，对中高空目标和低空目标的探测距离分别为500～550公里和300～400公里，留空时间8小时，能同时显示600个目标，指挥100架飞机作战。 1982年叙以贝卡谷地空战中，以色列空军取得79∶1的战果，主要是依靠E—2这个“蓝天指挥官”。1982年6月9日那天，开战之前，以军首先在地中海的安全空域9000米高空部署两架E—2C，居高临下，监视着叙军导弹发射和空军基地。只要叙军飞机一起飞，就被E—2C雷达发现，依靠其电子设备及时把叙机机型、航速、航向、高度等航行数据连续不断地传送给以军战斗机。E—2C预警机中三部由操纵员控制的显示台的荧光屏上，显示着100多架参战飞机的飞行航迹数据，把双方飞机清清楚楚地区别开来，向以军及时提供“判定威胁”和15个最佳截击建议方案，确定攻击来袭目标的先后顺序，使以色列飞机眼明手快，迅速占据有利位置，采取适当机动，从而能大量击落叙利亚飞机。而叙利亚飞机由于没有先进的预警机指挥，犹如瞎子同别人打架，只能处于被动挨打的地位。以叙空战79∶1的悬殊结果就是这样来的。 加油机 1986年4月15日傍晚，美国空军18架F—111E型战斗轰炸机和3架EF—111电子干扰机，从英国空军基地起飞，经北大西洋，进直布罗陀海峡，穿越地中海上空，飞行10240公里到达利比亚，待完成轰炸任务后，它们又原路折回英国基地，从而创了一次往返飞行16000多公里的奇迹。这样远的路程，航程有限的战斗轰炸机怎样补充燃料呢？原来，一路上美国空军另有30架大型空中加油机为F—1111机队保驾护航、供应油料，经过6次空中加油才顺利地完成了这次长途奔袭任务。 加油机是在飞行中给其他飞机和直升机补充燃料的飞机，多由大型运输机改装而成。也有少数战斗机加装加油设备后，能为同型战斗机空中加油，称为“伙伴加油机”。 20年代美国率先探讨空中加油技术，当时空中加油由人工操纵。直到二次大战后，加油机才在一些大国逐步普及。利用加油机可以加大飞机的航程或延长续航时间，被称为“军力倍增器”或“空中军需官”。 空中加油主要有软管式和硬管式两种。 软管式，也叫插头锥套式，这种加油机上有一根长20～30米的软管，一头连接贮油箱，另一头是锥套，通过铰盘可以收放。受油机机头或机翼前缘装受油管。受油机飞到加油机后下方适当位置，将受油管伸进锥套，固定妥当后即可加油。加油结束后，受油机放慢飞行速度，与加油机脱离。 硬管式，也称伸缩杆式，加油机尾部有一根形似拉杆天线的半刚性加油杆，末端有V形舵面，用来控制加油杆的位置。当受油机飞到加油机后下方适当位置时，坐在加油机尾部透明舱内的操作员可以控制加油杆的伸缩和舵面的偏转，调整加油杆的位置，当加油杆末端与受油机的受油口对接、自动锁定后开始加油。 目前，数量最多的加油机是美国50年代用波音707改装的KC—135，共生产了732架，迄今大约有600架仍在服役。另一种技术较新的加油机是用DC—10运输机改装的KC—10，1981年3月服役，美国空军装备了60架，是目前世界上最大的空中加油机，最大载油量20.7万升，供油量13.2万升，加油速度5680升/分钟，既可用伸缩杆式，也可用插头锥套式加油。 1982年英国、阿根廷之间爆发的马岛战争是空中加油机对战争胜负发挥重要作用的另一个例证。当时，英国出动两个中队的“胜利者”加油机，还临时把8架“火神”轰炸机和数架C—130运输机改成加油机，保障“火神”轰炸机从距战区6000公里的阿松森岛出发执行任务和保障“鹞”式飞机从英国本土向阿松森岛转场。战争期间，英国总共进行了600次空中加油。经加油后，“鹞”式飞机的续航时间达9小时，“火神”和“猎迷”飞机为17～19小时，C—130运输机达28小时。没有空中加油机，英国飞机根本不可能到远离本土这么远的地方作战。在交战对方，阿根廷的加油机也很有作为。5月4日，阿根廷用“超军旗”舰载飞机发射“飞鱼”导弹，击沉英国导弹驱逐舰时，靠的是由另外两架“超军旗”飞机进行“伙伴”加油实现的。 空中加油是一个十分壮观的场面，遗憾的是，大多数人无缘欣赏。美国一位随军记者曾这样写道：“巨大的加油机就像是一头健壮的母牛，战斗机犹如一待哺的小牛依偎在母牛的肚皮底下，吸吮母牛的 ‘乳汁’。”他的描写未必科学，但十分形象。不过这头“母牛”只是一个巨大的飞行油箱，它的防御能力十分差，这是空中加油机十分致命的缺陷。 垂直起落机 垂直/短距起落飞机是能垂直起飞降落和能在很短距离内起飞降落的固定翼飞机的总称。它可以减少或基本摆脱飞机对跑道的依赖，便于出击、疏散隐蔽和转移，提高地面生存能力、机动作战能力和快速反应能力。其非常规机动特性有助于提高空战和对地攻击能力。这种飞机的主要弱点是航程短、载弹量小以及由于分散使用而带来的后勤补给方面的新问题等。 人们很早就在探索垂直/短距起落飞机的可能性，但直到二次大战后为避免出现核大战对机场破坏，造成常规飞机无法出动的局面，研制工作才进入高潮。不少国家开发出早期的研究机。1957年英国率先开始研制实用的垂直/短距起落战斗机，历时12年，“鹞”式飞机开始装备英国空军，成为世界上第一种实用的这类飞机。美国麦道公司在引进“鹞”式的基础上，研制出性能大大改进的AV—8B“鹞”Ⅱ型飞机，80年代中期交付使用。 为了实现垂直/短距起落飞机，人们曾考虑过很多技术方案，主要有：1.改变发动机推力方向，起飞着陆时向下喷气，产生升力，平飞时向后喷气，产生推力；2.改变飞机状态，起飞着陆时处于垂直状态，平飞时转为水平姿态；3.发动机装在机翼上，与机翼一起偏转方向；4.同时采用升力发动机和推力发动机两种动力。“鹞”式飞机采用喷管可以转向的涡轮风扇发动机，有两对带叶栅的旋转喷口，前后排列，分布在机身两侧，分别喷出风扇气流和燃气流，每个喷口均可由向后喷出位置转为向前下方喷出位置，从而提供飞机垂直起落、 过渡飞行和平飞所需的推力和升力。机翼翼尖、机尾和机头还有喷气反作用喷嘴，用于控制飞机的姿态和改善失速特性。前苏联的雅克—38采用升力发动机和喷口转向发动机的组合布局，70年代后期开始服役。 1982年英阿马岛之战至今令人记忆犹新。那场战争中，英军出动数十架 “鹞”式飞机，参加了与阿根廷空军展开的大规模空战。结果阿军损失的飞机中有31架是被“鹞”式机击落的，而“鹞”式机却无一架被阿军击落、击伤。 在此一年后的一次偶发事故，使“鹞’式机身价倍增。 1983年6月，一架“鹞”式机从英国航母上起飞进行海上训练，飞行一段后，飞机无线电及导航设备突然失灵，眼看燃料就要耗尽，可飞机却找不到航母。情急之中，飞行员忽然发现海面上有一艘西班牙货船，就打手势请求降落，结果飞机成功地降落在货船甲板上。这次成功地在甲板上降落，使“鹞”式机成为许多国家军方关注的对象，一些国家纷纷向英国订货，美国军方也看上这种飞机。 V—22“鱼鹰”，是美国贝尔和波音公司联合研制的倾转旋翼飞机，原型机于1989年3月首次试飞，有望发展成为第一种实用的兼有常规运输机平飞速度和垂直起落能力的飞机。这种飞机的用途包括运输、空击、搜索救援和反潜。 反潜机 反潜机是载有搜索攻击潜艇的设备、武器的军用机或其他航空器，如直升机、飞艇、地效飞行器等，有“捉鳖高手”的美称。二次大战后，反潜机在粉碎法西斯德国利用潜艇破坏盟军海上补给线的作战中发挥了巨大的作用。在大西洋海上交通线的争夺战中，盟军使用反潜机击沉德国海军潜艇300多艘，占德车潜艇损失总数的40％，迫使德国于1943年下半年放弃采用大群机动潜艇 （“狼群”）作战的战术，并将潜艇兵力撤出北大西洋。 现代反潜机装有航空综合电子系统，其中有各种探测器和导航、通信及武器控制系统。探测器包括声学和非声学两类。前者如声纳浮标定位系统，它能把水中潜艇发出的噪声变成无线电信号自动送回飞机，从而确定潜艇的位置；后者包括反潜搜索雷达、磁异探测器、前视红外探测器及电子干扰设备等。反潜机的武器包括鱼雷、普通炸弹、深水炸弹、水雷和火箭等，武器控制系统可以自动工作，也可以人工操纵。 固定翼反潜飞机包括岸基、舰载和水上飞机三类。 岸基反潜机的代表作是美国洛克希德公司的P—3“奥利安”，该机是在 “伊列克特拉”民航机基础上发展的。1958年8月原型机首次试飞，生产型于1962年8月开始交付，截至1990年，已向美国海军和10多个外国用户交付了600多架。目前仍在不断改进中，改进的重点是机载反潜探测设备——以计算机为中心的机载反潜武器系统。其他岸基反潜机有前苏联的伊尔—38.图—95F，英国的“猎迷”，德法合作的“大西洋”等。 舰载反潜机的主要任务是随航空母舰执行机动反潜任务，包括对潜艇实行搜索、监视、定位和攻击。 现役中的舰载反潜机的典型是美国S—3“北欧海盗”双发涡扇式全天候高亚音速飞机，1972年1月首次试飞，特点是航程远、续航力强，作战半径达4300公里，可带60枚各型声纳浮标，装有高度自动化的反潜信息系统。 水上反潜飞机在水上起降，其他与岸基反潜飞机相同，主要代表有前苏联的别—12、日本的PS—1等。 直升机 直升机是靠发动机驱动旋翼旋转产生升力、并通过特殊的传动机构和操纵系统改变升力的大小和方向从而实现各种飞行的飞行器。直升机能垂直起降、定点悬停、定点回转、前飞、后飞和侧飞，具有广泛的军事和民间应用价值。 最早的直升机雏形是中国古代发明的玩具竹晴蜒，它用竹或木削成细长扭曲形薄片，在中间装一个主轴，用双手急搓便会飞快旋转而上升。18世纪传入了欧美。 世界上正式研制直升机是在第一架飞机成功上天、有了较轻的发动机之后才开始的。1907年11月13日，法国人保罗·科尔尼研制的载人动力直升机第一次离地，高度0.3米，时间20秒。1923年，西班牙人J·谢尔瓦在旋翼机上引入铰接式旋翼，为直升机的发展开辟了道路。1936年，德国人H·福克成功地试飞了第一架被公认的载人直升机Fw61双旋翼横列式直升机。1942年，俄裔美国人西科尔斯基在VS—300的基础上成批生产R—4单旋翼尾桨直升机。1946年，美国人L·贝尔制造的贝尔47获得美国首次颁发的直升机适航证，从此直升机进入实用阶段。 直升机由类似固定翼飞机的机身、动力装置、起落架和不同于固定翼飞机的旋翼系统、操纵系统等部分组成。按照旋翼数量的多少和布局形成，直升机可以分为： 单旋翼带尾桨式直升机，这是最为流行的一种，利用尾桨平衡反作用力矩； 双旋翼共轴式直升机，两副旋翼沿同一个旋翼轴上下排列，反向旋转，其反作用力矩相互抵消； 双旋翼纵列式直升机，两副旋翼沿机身前后排列，反向旋转，其反作用力矩也能相互抵消。 双旋翼横列式直升机，两副旋翼左右安装在机体两侧的支架上，反向旋转，反作用力矩抵消。 从技术上看，直升机发展经历了四代。二次大战后大量使用的贝尔—47，米—4等第一代直升机以活塞式发动机为动力装置，旋翼系统和机体采用钢木混合材料，最大平飞速度200公里/小时以下，空重与总重之比0.75；60年代末开始在米—8、“超黄蜂”等第二代直升机上改用涡轮轴发动机，仍使用金属桨叶，空重/总重比下降到0.60，最大飞行速度提高到250公里/小时；Bo105、“山猫”等第三代直升机以复合材料（玻璃钢）桨叶为突出特点，空重/总重比进一步下降至0.55，最大飞行速度达300公里/小时；近年来第四代直升机 （“松鼠”、S—70），旋翼和机体上复合材料的密度进一步增大，空重/总重比接近0.5，速度突破350公里/小时，结构寿命和可靠性大大提高。与固定飞机相比，直升机尽管有其独特的优点，但也有速度低、载荷小、航程短、振动大、噪声高等弱点，有待探索新的突破。 中国50年代开始生产直5型直升机，并装备部队。80年代在引进法国 “海豚”直升机的基础上，生产出自9型直升机，逐步实现了国产化，直升机研制和生产提高到一个新的水平。 军用直升机也称武装直升机，尽管历史不长，但对现代战争的影响很大，被称为“空中铁骑”。60年代中期，美国陆军成立的最早配备武装直升机的空中机动师，就起名：空中机动骑兵师。武装直升机专门用于对地攻击，它有高机动性、全天候战的能力和强大的空击力，能攻击坦克、动摇登陆作战、掩护机降、施行火力支援、进行直升机空战等。 第一架直升机诞生于30年代，而武装直升机的问世则比它晚了30多年。世界上第一种武装直升机是美国的AH—1“眼镜蛇”。 “眼镜蛇”是参加实战最多的一种武装直升机。从1967年起，它参加了越南战争，在越南的丛林中和不利于机械化部队行进的小路间为美军效力，战功显著。1982年，它又在以色列与黎巴嫩的战争中充当杀手，击毁了叙利亚的许多坦克、装甲车。1991年的海湾战争，它又披挂上阵，真是一条 “好战”的“眼镜蛇”。 继“眼镜蛇”之后，美国又生产了AH—64“阿帕奇”武装直升机，“阿帕奇”是北美印第安人中一个善战部落的名字。这位空中勇士名符其实，它的飞行速度每小时达 310公里，实用升限6400米，最大航程482公里，最大续航时间3.15小时，不仅机动性好，而且火力在当今武装直升机中是最强的。它的机身上可挂载16枚“狱火”式激光制导反坦克导弹，机身下还装有4个火箭发射器，可挂76枚航空火箭。它的驾驶舱里有红外夜视系统，飞行员在夜间也能发现目标。1991年1月17日凌晨，海湾战争一爆发，伊拉克的两个重要的雷达阵地就被“阿帕奇”发射的导弹击中，在烈火中化为一片废墟。 海湾战争后，美军给“阿帕奇”配备了“长弓”毫米波雷达，可以扫描360度的空中目标和270度范围的地面目标，人称AH—64D“长弓阿帕奇”。 此外，世界上比较著名的武装直升机还有：美国的OH—58D武装侦察直升机，意大利陆军的A—129“猫鼬”武装直升机，德国、法国联合研制“虎”式反坦克武装直升机，前苏联的米—28“浩劫”武装直升机，法国的SA365A “黑豹”武装直升机。 世界上最新式的武装直升机，是美国的隐身武装直升机RAH—66“科曼奇”，“科曼奇”又是一个印第安人的名字。它采用多种隐身技术，可以有效地隐蔽自己，出奇不意攻击对方。还有俄罗斯的K—50“噱头”，它既有最先进的飞行员救生系统，又有全天候低空截击本领，被誉为“武装直升机之王”。 1991年海湾战争中，多国部队全部3900架航空器中，直升机约2000架，占一半以上。其中AH—64， AH—1等武装直升机发挥了神奇的功能。 水上机 水上飞机是能在水面上起飞、降落和停泊的飞机，简称水机，其中有些同时也能在陆上机场起降的，称为两栖飞机。水上飞机无异于能飞上蓝天的船，它既能在浩瀚的海洋游弋，也能在广阔的蓝天翱翔，大大增加了活动空间。水上飞机分为船身式（即按滑行要求设计的特殊形状的机身）和浮筒式 （把陆上飞机的起落架换成浮筒）两种。两栖飞机则在船身或浮筒上加装可收放的起落架，在水上起降时收上，在陆上起降时放下。 水机的军事上用于侦察、反潜和救援活动；在民用方面可用于运输、森林消防等。水机的主要优点是可在水域辽阔的河、湖、江、海上使用，安全性好，地面辅助设施较经济，飞机吨位不受限制；主要缺点是受船体形状限制，不适于高速飞机，机身结构重大，抗浪性要求高，维修不便和制造成本高。 早期，水上飞机和陆上飞机是同时发展的。30年代水机发展十分迅速，远程和洲际飞行几乎为水机所垄断，还开辟了横越大西洋和太平洋的定期客运航班。例如，德国道尼尔公司20年代末研制的DOX是当时世界上最大的水上飞机，机翼上方分6组背靠背地安装12台活塞式发动机，最大速度达到224公里/小时，1929年10月曾创造一项载169名乘客飞行的世界纪录，一直保持了20多年。水上飞机在开辟跨太平洋航线上也发挥了重要的作用，最先来往飞行于美国和亚洲的就是水上飞机“中国飞剪”号。该机是美国马丁公司30年代的泛美航空公司研制的3架M—130水上飞机之一。1935年11月22日“中国飞剪”号第一次飞美国——菲律宾邮运航线，经过6天时间（实际飞行时间59小时48分钟），从旧金山途经火奴鲁鲁、中途岛、威克岛和关岛抵达马尼拉。这次飞行携带58个邮袋，内装110865封信，在信上加盖了20多万个纪念戳，其中不少信是寄给寄信人本人的，以便日后收藏。第二年10月21日，“中国飞剪”号的姐妹号飞机又从旧金山起飞，带11名乘客进行首次客运飞行。美国联合公司30年代研制的PBY—5“卡塔林娜”两栖飞机在二次大战中广泛用作海上巡逻机，生产量达4000架，战后改作森林消防飞机。战后水机发展速度放慢，主要代表机种有前苏联的别—10和日本的PS—1水上飞机，后者由于采用了附面层吹除襟翼和喷溅抑制槽技术，具有较高的抗浪能力。中国研制了水轰—5，能执行反潜任务。 水上云天 地球像一块巨大的磁石，把山川、万物紧紧地吸在怀里。 一切物体间都有吸引力，物体的质量越大，对别的东西的吸引力就越大。据科学家计算，地球的质量为60万亿亿吨，要想挣脱它的引力，不是一件容易的事。 人类天生不安分，不甘心安卧在地球的摇篮里。1900多年前的中国西汉时期，就曾经有人绑上鸟翅做过飞行试验，结果没有成功。以后欧洲人造出了热气球，美国莱特兄弟发明了飞机，但这些飞行都无法挣脱地球的引力。于是人们又不懈地研究起火箭——这唯一能胜任星际航行的飞行工具。 1957年10月4日，前苏联成功地用火箭发射了世界上第一颗人造地球卫星，这颗重量仅为84千克的小球，却使人类告别了一个旧时代，迈进了太空新时代。 古代火箭的贡献 在 14世纪的中国明代，有一位叫万户的军中工匠，制造了一把“飞天椅”，并在椅子后面捆绑了47支“飞龙”火箭，试图乘坐它上天飞行。这一天，在一座山坡上，万户坐到椅子内，手持两只大风筝，军中工匠们围在四周，并点燃火箭，随着一阵阵轰响声，支支火箭喷出一股股火焰，“飞龙”火箭把座椅推向半空，随风筝飞了起来，但很快一声爆炸，“飞天椅”在火光中摔到山坡下，万户不幸献出了宝贵的生命。 万户是世界上第一个利用火箭向太空搏击的英雄。他的努力虽然失败了，但他借助火箭推力升空的设想，比现代宇航之父齐奥尔科夫斯基 1903年提出的利用火箭进行星际旅行的设想早了几百年。他被世界公认为“真正的航天始祖”。 中国是火箭的发祥地。在今天美国华盛顿的宇航博物馆内，就站立着一尊中国古代武士手持火箭发射筒的塑像。 “火箭”最初的含义是带“火”的箭，早在三国时期就有了这一名称。当时的兵家在箭杆前部绑上易燃物，点燃后用弓弩射出去进行火攻战。到了唐代，由于炼丹术的兴起，孙思邈发明了用木炭、硝石和硫磺制成的火药，于是兵家在作战中又将绑在箭杆上的易燃物换成了火药。由于这个时期的火箭还是用弓弩弹射的，而不是靠自身喷气推进的，故与现代火箭只是名称上相同，其飞行原理毫无共同之处。 大约到了距今800年前的南宋，民间用火药制作了各式爆竹和花炮。有利用火药一次爆炸产生的反作用力升到空中，然后再引爆另一部分火药炸出响声的“二踢脚”；也有利用自身的喷气反作用力向前推进的烟火“地老鼠”；还有一种在头部绑着火药筒、尾部装上羽毛，点燃后用喷气推动飞行的“起花”。这些原始的娱乐型火箭是最早靠自身喷气推进的火箭的雏型。 中国宋朝时期，开始在作战中使用火箭作进攻武器。火箭作为兵器可重达1千克，射程达到300～600步。随着火药火箭技术的进一步发展，火箭式样增多，威力增强。在明人茅元仪所著的 《武备志》一书中，记述了近30种火箭的结构与作用，其中最负盛名的有“一窝蜂”“火龙出水”“飞空砂筒”“神火飞鸦”等几种。 一窝蜂：在一个木制长桶内插上32支火箭，同时点火射出，众矢齐发，可加大杀伤威力，增大射程。这种火箭的全长4.2尺 （1.4米），药筒长4寸（约为13厘米），箭杆尾端拴一铁块起平衡作用。这是一种原始的集束式火箭。 火龙出水：用一根5尺（约为1.7）长的竹筒，前后装上木制龙头龙尾，龙身两侧前后各装两支火箭，用火药连线在一起，在龙腹内还装有一组火箭。发射时点燃筒外火箭，推动龙身向前飞行；火药燃尽后再引燃筒内火箭，并从龙口射出飞向目标。这类似一种两级火箭。 飞空砂筒：在竹制箭杆上绑两支方向相反的火箭，发射时先点燃向前的火箭，当飞向目标后装有砂石的药筒落地爆炸，然后又引燃向后的火箭返回原处。这可说是一种可回收的火箭。 神火飞鸦：箭筒像一只大鸦，呈纺锤形，腹内装火药。每扇翅膀下斜插两支火箭，鸦背上钻一小孔，安装火药线与下火箭相连。火药线点燃后，两支火箭同时燃烧，能把大鸦发射到较远的目标。这是早期的一种并联式火箭。 中国古代火箭主要应用于两个方面：一个是作为节日盛典的喜庆焰火；另一个是作为战争中的进攻武器。这是打开天门的第一钥匙。 牛顿高射炮 人们从小就有这样的体验：向天空扔一块石头，不管用多大力气，扔得多高多远，石头最后都要落回到地面上来。这就是300多年前英国伟大的科学家牛顿发现的地球引力的作用。牛顿在1687年完成的《自然哲学的数学原理》一书中指出：如果一个抛物体，不受地球引力的作用，就会像一个浪子一样，沿着一个方向向太空深处飘游，浪迹天涯，永远不会回到地球。 那么，如何才能摆脱地球的引力到太空去遨游呢？牛顿曾经设想：如果制造一座高射大炮，架在高山之上，炮弹平射出去，在获得足够大的速度之后，距地面越来越远，而受到的地球引力也就越来越小，以至飞到足够远的地方环绕地球飞行而不致掉下来；如果速度再大，甚至会飞离地球轨道而进入宇宙空间漫游。这就是牛顿描述的摆脱地球引力束缚的力学经典原理。 按照牛顿提出的万有引力定律，人要飞向茫茫太空而不致掉下来，必须向地球引力挑战，设法挣脱地球引力。每个人童年时可能都做过甩球的游戏，即用一根绳子栓上一个小球，用手拉着绳子让小球绕着人周而复始地不停旋转。这个迫使小球不断转圈并使之作圆周运动的力，必须时刻与小球的运动方向垂直，这个力叫向心力。这同牛顿设想射出炮弹的情况一样，炮弹随着速度的增大，其弹着点不断伸远，直到可围绕地球作匀速圆周运动，这里围绕地球运动的向心力正是因为有地球引力之故。因此，加快速度是地球引力的关键。 根据牛顿提出的理论，算出一个物体达到7.9公里/秒的速度，就能使地球对它的吸引力与其离心力保持平衡，这个物体便可不致坠落到地面，并与地面的距离保持不变，沿着一定的轨道运行。这也就是卫星环绕地球飞行的道理。这个速度称为第一宇速度，或称环绕速度。在第一次世界大战中，德国曾经生产一种远程大炮，炮身长34米，炮弹的速度达到1. 6公里/秒，这离第一宇宙速度还差得很远。牛顿设想的高射大炮不可能造出来，因为要使炮弹达到7.9公里/秒的速度，炮身需长1千米。这是无法办到的事情。 如果把物体运行的速度再加大，那么它离开地球中心的距离就会越来越远。当速度大到11.2公里/秒时，地球引力就无法把这个物体拽住了。于是，这个物体便飞出地球，进入太阳系内飞行。这个速度被称做第二宇宙速度，或叫逃逸速度、脱离速度。 当这个物体的速度再增大到16.7公里/小时，太阳的引力也显得无能为力，只好让它飞出太阳系到更加广袤的宇宙空间遨游了。这个速度被称为第三宇宙速度。 牛顿高射大炮所昭示的万有引力原理，以及这三个宇宙速度，奠定了后来发射人造地球卫星和各种宇宙飞行器的科学基础。英国大诗人拜伦这样评价牛顿学说的：“牛顿铺设的道路，减轻了痛苦的重负，从那时候起已经有了不少的发现，看来我们总有一天，会在蒸汽的帮助下开辟出到月球的道路。” 凡尔纳奇想上月球 月球作为地球的唯一伴侣，是距地球最近的另一个星球。 在人类真正登上月球之前，所有科学家都对月球这个围绕地球旋转的奇异世界感到不已。他们不但解释不了月球的起源，而且对月球是如何成为地球卫星的过程也难置一言。 对于月球为什么会处在地球轨道上，这种格局是如何形成的，主要有三种假说。第一种假说认为，月球和地球都是在大约46亿年前，由于宇宙尘埃和气体聚集而成；第二种假说认为，地球诞生之后，月球是从地球分裂出去的；第三种假说认为，月球诞生于距地球相当遥远的宇宙空间，后来因为飞到地球附近而被地球引力俘获，于是进入地球轨道。以上三种假说即“同源说”“分裂说”和“俘获说”。当然，这都是后话了。 古往今来，人类总想搞清月亮的秘密，也都把月球作为第一个去太空旅行之地。16世纪，意大利天文学家伽利略发明了天文望远镜，第一次通过望远镜观测到了月球。随着科学技术的发展，人类对月球的认识进一步深化，同时希望飞到月球上去探险，因而许多关于登月的科幻小说也应运而生，并广为风行起来。 最为有名的是19世纪法国作者儒勒·凡尔纳于1865年和1870年先后出版的《从地球到月球》和《环游月球》两本脍炙人口的科幻小说。这个时期瑞典科学家诺贝尔发明了安全炸药，同时大炮的射程和精度得到很大提高，于是人们开始幻想乘炮弹飞船到月球上去旅行。凡尔纳在他的科幻小说中，栩翎如生地描述了地球人利用炮弹作交通工具飞到月球又返回地球的探险历程。 这个故事发生在美国南北战争以后，巴尔的摩城的一个炮兵俱乐部，异想天开地造出一座巨型大炮，用它作登月飞船，把人送上月球。凡尔纳设想炮弹飞船以11公里/秒的速度飞出地球。这是一枚铝制炮弹，直径2.74米，长275米，重8.74吨，装107吨火药。为了铸造这样长和这样重的炮弹，炮兵俱乐部在美国佛罗里达州的坦帕城郊挖了一口深270多米、直径180多米的井当铸炮的模具，并用1200个熔炉同时熔化铁水，终于铸成了这尊大炮。 这座炮弹飞船命名为哥伦比亚号。法国人米歇尔·阿唐自荐乘坐炮弹执行登月任务。炮兵俱乐部批准了他的请求，并选派俱乐部主任巴比康和炮弹制造家尼科尔陪伴这次飞行。他们把炮弹掏空，修改设计成可以载人的宇宙飞船，并在炮弹飞船上装进温度计、气压表、月理图，以及防备月球上各种野兽用的猎枪和步枪。此外，还带上锯子、铲子、谷物种子、树苗、粮食以及两只小狗和几只鸡。一天下午，这三位探险家乘上哥伦比亚号炮弹飞船从坦帕城启程。原定4天飞抵月球，但不幸的是炮弹飞船在接近月球时，突然遇到流星的阻挠而偏离轨道，未到达月面，没能完成从地球到月球的神奇旅行。凡尔纳编织这个载人登月故事，当然是虚构，但却表达了人们探索太空的强烈原望和勇敢精神，同时提出了许多引人注目的技术问题。 凡尔纳生活的时代，不仅牛顿发现了万有引力定律已得到广泛认可，而且天文学和天体力学都有了许多新的发展，因此，他建立在科学基础上创作的科幻小说备受青睐，具有不朽的魁力。特别是在这部100多年前发表的小说中，描写的发射炮弹飞船的出发地坦帕城，如今，这座城距今天美国的卡纳维拉尔角宇航中中心不远，相隔只有240公里；第一个到太空遨游的，也像小说中写的一样，是一只小狗；美国第一架飞上太空的航天飞机也叫哥伦比亚号。这些巧合给人类宇航活动罩上了一层神秘的色彩。 伟大的预言 1873年冬天的一个夜晚，在积雪覆盖的莫斯科城，有一位18岁的年轻人，正在一间低矮的木屋里，借着一盏小油灯的灯光，埋头读书，他沉浸在另一个幻梦的世界里。忽然，他站起来，踱到窗前，仰望雪后夜空上繁星点点的世界，不住地喃喃自语：“人不能永远蜗居在地球这个摇篮，应该到遥远的星星上去看看。那么用什么方法才能飞向遥远的星空呢？”这位充满幻想的年轻人，脑海里编织起在太空飞行的情景。他回到桌旁，拿起笔，铺开纸，绘出了一幅想像中的宇宙飞船草图。这位年轻人就是日后创立宇航理论的先驱者齐奥尔科夫斯基。 这位被誉为“宇航之父”的俄国人，1857年9月出生在梁赞州一个偏僻村庄的贫寒家庭里。父亲是护林员，母亲务农。他10岁时因患猩红热而失去听力，失去了上学机会。念完小学三年级就辍学了。两年后母亲去世，他只好在家自学，靠顽强的毅力，5年学完了中学课程。由于求知强烈，16岁时他只身到莫斯科，但由于耳聋又无中学毕业文凭，无法进入大学。齐奥尔科夫斯基只得租住一间简陋的屋子，开始图书馆的艰苦自学生活，直到学完了大学的课程。1878年由于年老多病的父亲退休，经济上更加困难。同年，齐奥尔科夫斯基回到家乡，考取中学教师资格，在教学之余醉心于研究宇宙航行问题，提出了关于人造卫星和宇飞船的最早构想。齐奥尔科夫斯基的思路有时异想天开，并且简直到了痴迷的程度。为了研究气流对飞行器的影响，他竟像孩子一样，迎着大风身披被单猛跑，或者拽着风筝在泥泞路上奔跑，因此往往招致一些人的嘲弄和冷遇，甚至有人把这位耳聋的中学教师视为精神不正常的怪人。但齐奥尔科夫斯基冲破世人的偏见，矢志不渝，执著追求，不断有所成就。 1883年，他把自己的研究成果写成《自由空间》论文手稿，断定在地球上可以研究遥远的星空，在地球之外要受到失重的考验，火箭能在太空中飞行，同时描述了征服宇宙空间的火箭发动机原理。齐奥尔科夫斯基还写了一本叫《在地球之外》的科幻作品，设想科学家制造出一种长100米、直径40米的纺锤形“火箭航天船”，靠一种“宇宙枪”喷出气体，推动航天船进入环绕地球的轨道飞行。航天船载20人，可在船内栽种蔬菜和水果，制造金属材料，携带足够的食品和用具，然后飞往月球。这艘航天船中有两人开动月球车游览月球，看到了使人眼花撩乱的多姿多采景象。经过若干年后，航天船平安返航，溅落在大洋上，胜利结束了一次难忘的宇宙航行。这个构想与今天的载人飞行有惊人的相似之处。 1892年，齐奥尔科夫斯基到卡卢加定居下来，致力于宇航的理论研究与实践。1898年他写成《利用喷气装置探索宇宙空间》的著作，集中地反映了他对宇航科学的贡献。在这部划时代的著作中，齐奥尔科夫斯基提出了火箭在自由空间中运动的基本原理，推导出了描述火箭在重力场中运动时所能达到的最大速度的数学公式，这就是具有奠基意义的齐氏公式。这个著名的公式以最简捷的形式表明，提高火箭速度的关键不在于增大火箭的尺寸和质量，而在于提高发动机的喷气速度和火箭在一定条件下尽可能多地添加推进剂。这一公式为火箭和宇航的发展奠定了理论基础。此后，齐奥尔科夫斯基进一步提出研制宇宙火箭列车即多级液体火箭实现宇宙航行的构想，并且培养造就了一代功勋卓著的航天探索者。但是鉴于当时的工业水平和工艺条件，齐氏未能亲眼看到火箭升空的情景。即使如此，齐奥尔科夫斯基也没有丝毫犹豫，对自己毕生的奋斗目标充满信心。他在1933年发表的一篇讲话中说：“我始终都坚定地认为，在可预见的将来，人类将可能飞向火星。尽管时代在变，但星际飞行的理想总要继续下去。今天我确信，你们之中将有人到星际中航行。 早在1911年4月13日，齐奥尔科夫斯基在一封信中写道：“地球是人类的摇篮。但是，人不会永远生活在摇篮里，他们不断地争取着生存世界和空间，起初将小心翼翼地飞出大气层，然后便是征服整个太阳系。”经过将近一个世纪的努力，这一预言正在变成现实，人类终于飞出了自己的摇篮，开始了到太空去游历的新里程。 梦想成真创奇迹 1920年1月20日，美国华盛顿传出一条新闻：克拉克大学物理系教授罗伯特·戈达德设计成功探测高空大气的多级火箭，它能把探测仪器送到200英里的高度，甚至可以到达月球。戈达德及其火箭顿时名噪一时，成为美国街谈巷议的中心话题。在地球的另一端，由齐奥尔科夫斯基构思的液体火箭，后来确实在戈达德的手里实现了。 戈达德1882年10月5日生于美国马萨诸塞州的伍斯特城。他幻年体弱多病，但却喜好学习，充满幻想。在上小学时，有一次他好奇地拆开蓄电池，取出一对锌制电极，绑在自己的脚上，试图升空飞行。他中学时读完科幻小说《从地球到月球》，便爬上一棵樱桃树，极目远望辽阔的天空，不禁想发明一种工具，飞到天上旅游。1908年从伍斯特工学院毕业后，在攻读物理学硕士和博士的同时，他倾心于利用火箭推力实现宇宙航行的研究工作。 1919年，戈达德将自己多年的研究成果写成一篇题为《达到极限高度的一种方法》的著名论文。这篇著作描述了火箭运动的数学原理和计算方法，提出了利用火箭冲击月球的宇航原理。他还用示意图说明火箭如何可能抵达月球。当时这个结论不被人理解，嘲笑者攻击者大有人在，但这并未动摇戈达德的追求。他在给朋友的信中表达了自己的心迹：“生命如此之短暂，而世上又有那么多的事需要我们去做，这是令人着急的。我们应当冒点风险，去做那些我们力所能及的工作。” 戈达德是第一个将火箭技术理论与实际的试制试验工作相结合的先驱者，他经过艰苦努力，在马萨诸塞州奥本郊外的沃德农场建起了一座液体火箭静态试验和发射基地。他一面在克拉克大学从事火箭理论研究，一面利用假日到沃德农场进行试验。1923年，经过多次失败，戈达德制成了世界上第一台供飞行试验用的液体火箭发动机样机。这台用汽油和液氧作燃料的液体火箭发动机在沃德农场进行地面静态试验。它被固定在试车台上，用泵把液氧和汽油注入发动机中，然后点火燃烧，测试发动机功率及其他数据，这次测试结果对发动机设计的改进具有重要参考作用。1925年11月戈达德造出了一台5.5千克的小型液体火箭发动机，成功地工作 1926年3月16日，是世界火箭发展史上一个永不磨灭的日子。这一天下午2时30分，在大雪覆盖的沃德农场，世界上第一枚液体火箭竖在简陋的发射架上点火发射，火箭起飞，爬高12米，然后水平飞行56米，最后掉在一片菜地里，整个飞行时间仅2.5秒，但这却是划时代的一瞬。戈达德为试验成功兴奋不已，激动地喊道：“这一下我可创造了历史！”这确实是20世纪初叶创造的一大奇迹。 这枚花了戈达德20多年心血的火箭，高3.04米，由一台0.6米长的液体发动机和两个燃料贮箱组成。它的结构尽管简单，但却是火箭技术的一次飞跃，从此，火箭进入实际的试验阶段。1930年12月30日，戈达德又研制一种较大的液体火箭，发射高度610米，飞行距离300米，速度达到800公里/小时。这枚火箭的性能已大大提高了一步。 1930年以后，戈达德辞去了在克拉克大学的教职，在新墨西哥州罗斯韦尔沙漠建立起艾登火箭试验场。他把全部精力用于液体火箭的研究试验，到1940年，他先后设计了十种系列火箭，目的是探索加大发动机尺寸的可能；试验燃料的性能和混合比例；利用陀螺控制燃气舵稳定的飞行方向；研究小型离心泵喷注推进剂；提高发动机的功率等。后来，戈达德在改进火箭的研究中继续获得进展，他一生申请了212项有关火箭技术和航空技术的专利，为人类的航天事业作出了巨大贡献。 1945年8月10日戈达德病逝。他被誉为美国“火箭之父”。为纪念他的功绩，美国国家航空航天局的一座空间飞行中心以戈达德的名字命名。他的一位全力支持火箭研究的好友、曾经第一个成功驾机飞越大西洋的空中英雄林白，在 1958年目睹美国第一颗卫星发射上天时，无限感慨地怀念说： “1929年，戈达德就在我面前展现了一幅多级火箭发展前景的蓝图。30年后的今天，我在卡纳维拉尔角空军基地亲眼看到一枚巨大的多级火箭腾空而起的动人情景。我真不知道，是他那时在做梦，还是我现在在做梦。” V—2火箭的威力 1944年6月13日凌晨，在英国伦敦上空突然响起可怕的爆炸声。随后，嗡嗡的呼啸声不断，一个个火球从天而降，城中立刻燃起大火，人们惊恐万状，不知发生了什么事情。原来这是德国法西斯发射的V—1飞航式火箭。9月8日傍晚，希特勒更加丧心病狂地向伦敦发动猛烈的空袭，发射了威力更大的V—2弹道式火箭。这是有史以来世界上投入战争的第一种火箭。人们发现，火箭作为战争工具，显示了惊人的威力。 德国研究火箭，是从赫尔曼·奥伯特发起成立宇宙旅行协会开始的，以后形成了一股热潮。这位1894年在罗马尼亚出生的德国科学家，少年时代就热衷于宇宙航行。他后来风趣地回忆说：“每年我有8至10个发明，想方设法使宇宙飞船能离开地球，飞向月球。”1923年，他完成了《飞向行星际空间的火箭》论文，描述了液体火箭、人造卫星以及空间站的设想。在奥伯特的影响下，涌现出了一批热衷于宇宙旅行的青年研究者。1927年奥伯特组织成立德国宇宙旅行协会，会员后来发展到1千多人，推动了火箭技术研究工作。在这个协会中，培养造就了一批出类拔萃的宇航科学家，包括后来V—2火箭的研制者冯·布劳恩教授。1930年，奥伯特主持设计了一种锥形喷嘴火箭发动机，把它装在液体火箭上点火发射，燃烧90秒，产生了7千克力（约为69牛）的推力，试验成功了。这是德国宇宙旅行协会研制的第一枚液体火箭。奥伯特的学生冯·布劳恩作为他的助手崭露才华，迅速成长为火箭技术领域的佼佼者。 冯·布劳恩1912年3月23日生于德国维尔锡茨的富豪官僚家庭。在中学时代，他阅读了许多介绍宇航的书籍，并给奥伯特写信，表示喜爱火箭研空工作。1930年18岁时他就被吸收为德国宇宙旅行协会会员。他在协会中参与设计完成米拉克1号和2号火箭。德国陆军看中了萌芽中的火箭技术，计划秘密发展火箭试验。而布劳恩清楚，发展火箭以及把它用于太空飞行的目的，是一项投资巨大、规模超常的工作，并不是个人或民间团体所能承担的任务，因此他想通过陆军的资金和设备，达到实现真正的宇宙航行。1932年布劳恩还在柏林大学深造时，就成为不穿军装的陆军火箭研制人员，着手设计一台小型火箭发动机。在试车台上进行静态试验时，火箭燃烧60秒，推力达到140千克力（约为1370牛）。虽然获得成功，但也暴露出许多技术问题。布劳恩意识到，研制火箭是技术十分复杂的尖端工程，不是几个人能把技术问题全部解决的，应当由各个方面的专家分工协作，才能使火箭工程顺利发展。于是，他建议把原来宇宙旅行协会的一批专家组织起来，集中到陆军库麦斯多夫试验场参加流体火箭研制工作。 1933年，布劳恩领导的库麦斯多夫液体火箭小组开始研制A系列火箭。从1934年至1942年先后研制成4种A型液体火箭，其中A—4型火箭飞行速度接近2公里/秒，飞行距离达到189.8公里。如果在此基础上研制多级火箭，人类也许可能会提前跨入太空的大门，然而法西斯德国却垂青于它的军用价值，下令把A—4型火箭改装成导弹，用作战争的武器。纳粹头目之一的戈培尔把A—4型火箭改名为V—2导弹，冠以“复仇”之名。V—2火箭全长14米，直径1.65米，装有十字形尾翼，采用酒精和液氧作推进剂，发动机推力为26.5吨力（约为260千牛），起飞质量13吨，能将1吨重的弹头发射到275至320公里的地方，飞行全程只用5分钟左右。这在当时是最先进、最重型的杀伤武器了。V—2火箭于1942年10月3日首次试射成功。从1944年9月至1945年3月，德国共制造了6000多枚V—2火箭，其中用了4320多枚袭击英国、法国和其他国家的目标，给这些国家造成巨大灾难，留下了战争的创伤。尽管V—2火箭被吹嘘为不可一世的“神奇武器”，但最终也未能挽救德国法西斯的覆灭命运。 V—2火箭在战争中扮演了极不光彩的角色，但它的技术上的成功却使人类向征服太空跨近了一步，在世界航天发展史上是一个重要的里程碑。V—2火箭的出现，为战后发展航天运载工具奠定了基础。 “卫星”号火箭出风头 1957年10月4日夜晚，在前苏联的拜科努尔发射场，探照灯把夜空照得如同白昼，发射架上竖立着一枚银光闪闪的巨型火箭。莫斯科时间 22时28分34秒，火箭专家科罗廖夫下令“点火”！顿时火箭在震耳欲聋的吼声中拔地升起，直冲天穹。不久，从太空传回世界上第一颗人造卫星入轨后发出的“噼噼啪啪”电子尖叫声。翌日，塔斯社向全球宣布：苏联第一颗人造地球卫星开辟了宇宙航行的道路。 随着第一颗卫星上天运行，发射它进入轨道的“卫星”号运载火箭大出风头。但是，从齐奥尔科夫斯基提出宇航理论，到研制成功航天运载火箭，却经过半个世纪的艰难历程。其中，把宇航理论变成现实的科学家中，前苏联的运载火箭总设计师科罗廖夫作出了杰出的贡献。 谢尔盖·科罗廖夫1907年1月13日诞生在乌克兰的一个教师家庭。当他9岁时，举家迁居敖德萨，住在离一支飞行中队不远的机场附近。他几乎天天可以看到飞机在蓝天上的飞行表演，这在他幼小的心灵里埋下了飞向太空的种子。他16岁时参加了滑翔机飞行小组，并自己动手设计滑翔机。1926年，科罗廖夫从基辅工学院转学到著名的莫斯科包曼高等工业学院空气动力学系，一边读书，一边在一家飞机制造厂工作。1927年在莫斯科举办了首届世界星际航行器械模型展览会和关于星际航行的讲座，科罗廖夫生平第一次了解到齐奥尔科夫斯基等宇航先驱者的思想和事迹，并看到了戈达德、奥伯特等的火箭设计方案，这对他产生了巨大影响。两年后，科罗廖夫前往卡卢加拜访了仰慕已久的齐奥尔科夫斯基，这次会见成为他毕生从事宇航事业的转折点。科罗廖夫后来回忆说：“从前我的理想是驾驶自己设计的飞机飞行，而见到齐奥尔科夫斯基之后，我一心只想制造火箭并乘坐飞船到太空飞行，这已成为我生命的全部意义。 1929年至1931年间，科罗廖夫参加组建喷气推进研究小组。1933年8月17日，苏联发射了第一枚液体燃料火箭，这枚火箭质量18千克，飞行持续时间18秒，垂直上升高度约400米。火箭达到最大高度后，沿着水平线飞行一段，然后沿着微微倾斜的弹道落到附近的树林里。第一枚火箭试验成功后，引起政府的重视，决定成立国立喷气科学研究所，科罗廖夫被委任为副所长。在他的主持下，制订苏联火箭发展计划，参与早期的液体火箭研制工作。战后的1946年8月9日，科罗廖夫被任命为第一枚弹道式火箭的总设计师，只经过一年时间，就仿制成功从德国俘获的V—2火箭。1948年秋，苏联利用V—2火箭加长设计了P—1弹道式导弹，射程300公里。1950年第一枚自行设计的P—2导弹进行发射试验，射程达到500公里。在此基础上，科罗廖夫领导研制两级火箭，1957年8月21日，第一枚洲际弹道式导弹P—7在拜科努尔发射场试验成功，总推力500吨力，射程8000公里。8月27日塔斯社发表公告称：“多级远程洲际火箭试验顺利，完全证实了计算和所选定结构是正确的。火箭以前所未有的高度完成飞行，在短时间而长距离的飞行之后，火箭在预定区域降落。”这就表示发射人造卫星的运载火箭近在咫尺了。 1957年7月1日开始的地球物理活动，促成了苏联加快发射人造卫星的步伐。科罗廖夫主持对P—7洲际火箭进行改进，研制成了“卫星”号运载火箭。这种火箭由一枚芯级火箭和4个侧挂助推火箭并联捆绑而成。为了控制航向，另外安装了12台可摆的小型游标发动机。火箭发射后，芯级发动机和4台助推火箭发动机同时点火。火箭达到预定速度，4台助推火箭发动机先行熄火并分离，芯级发动机继续工作，直到把卫星送入轨道。1956年底，前苏联得知美国的运载火箭已进行了飞行试验，而苏联却因卫星过于复杂而滞后于美国。这时，一个惊人的计划在科罗廖夫的脑中形成。他提出，造一个空心铝合金小球装上电源和发报机，先搞一个简单的卫星，抢在美国之前发射上天。他的建议立即被前苏联政府批准。 1957年10月4日，“卫星”号运载火箭立下头功，世界上第一颗人造地球卫星终于冲开天门在宇宙之上与群星同辉，它发出的电波，全世界都可以收到。当时世界舆论沸腾，在十多天里，报纸每天的头版新闻都有它的消息。从此，人类在天庭上开始演出一幕又一幕的登天壮剧。 “宇宙神”揽胜 人们常把运载火箭称为“宇宙之神”。目前世界上投入使用的运载火箭已有数十种。无论是运载火箭的种类和数量，还是火箭的运载能力，美国和俄罗斯占有绝对优势。但由于中国、法国、日本等国运载火箭的崛起，打破了美、俄的航天领域的独霸局面。 当今世界上有几种最享盛名并进入商业发射市场的运载火箭，它们激烈竞争，建立起了竞相发展的新格局。 美国投入发射市场的运载火箭，有“宇宙神”“大力神”‘德尔塔”等几种系列火箭。 美国的“宇宙神”火箭首先用于商业发射。它由“宇宙神”洲际导弹改装，与不同的上面级组成多种运载火箭。其中名声颇大的“宇宙神”——半人马座号火箭，质量139吨，已发射70多次。它的低轨道运载能力为6至6.8吨，同步转移轨道的运载能力为2.9至3.8吨。截至1993年底，“宇宙神”火箭已发射259次，其中成功224次，成功率为86.5％。2000年前，已安排62次发射，大部分是执行发射军用卫星和商业卫星的任务。“大力神”火箭用两级液体燃料洲际导弹改装，加一级捆绑大型固体燃料助推器，并逐渐形成了“大力神”系列火箭。其中“大力神” 3型火箭从1966年首次发射到1986年8月，共发射135次，成功130次，成功率较高，因此很快投入商务市场。现在常用的“大力神”34D火箭，1982年11月30日首次飞行成功，1989年12月31日首次用于商业发射，将英国和日本各一颗通信卫星送入预定轨道。美国现在研制威力更大的“大力神”四型运载火箭，整个火箭长62.17米，最大直径5.08米，其地球同步轨道的运载能力达到4.5吨。美国专门研究的“德尔塔”三级运载火箭基本型长23米，最大直径2.4米，起飞质量52吨，起飞推力63吨力。截至1992年3月，“德尔塔”火箭发射208次，其中失败12次，具有较高的成功率。 俄罗斯的“质子”号火箭，是世界上使用最为频繁的一种航天运载工具。1965年首次发射成功以来，先后用它发射各种通信卫星、星际探测器和“礼炮”号轨道站，成功率达到93％。“质子”号火箭采用并、串联式结构，先后拥有二级、三级、四级等3种型号。最大的四级“质子”号火箭全长45.8米，底部最大直径7.4米，起飞质量约800吨。它的近地轨道有效载荷可重达20吨，地球同步轨道的有效载荷重2.2吨至4吨。1971年4月19日把重达17.5吨的“礼炮”1号轨道站发射到预定轨道，显示了它的巨大运载能力。它先后发射成功6个“火星”号、8个“金星”号探测器以及各种通信卫星。特别是1986年2月20日发射“和平号”轨道站获得成功，充分表明这种火箭的优越性能。它目前已投入国际商务发射市场。 日本于1975年9月9日用N—1火箭发射一颗“菊花”1号试验卫星，到1984年N—1火箭共发射7次。1981年2月又用N—2火箭把“菊花”3号通信卫星送入地球同步转移轨道。N系列火箭进入发射应用卫星的阶段。1986年8月13日，日本第一枚第一代H—1火箭同时将两颗卫星发射入轨。特别是日本1994年2月4日发射成功的H—2火箭，技术上发展很快。这是一种捆绑两个大型固体燃料助推器的两级火箭，第一、二级均采用液氢液氧发动机，火箭总长50米，最大直径4米，起飞质量260吨，可将4吨重的有效载荷送入地球同步转移轨道。现已3次发射卫星成功。H—2是日本90年代具有很大竞争实力的商业发射运载工具。 1979年12月24日，欧空局研制的“阿丽亚娜”1型火箭首次试飞成功，标志西欧12个国家联合体在航天领域的崛起。截至1995年底，“阿丽亚娜”火箭共有4种型号，共发射81次，其中有5次失败。目前常用的“阿丽亚娜”4型火箭于1988年6月15日一举将3颗通信卫星送入预定轨道。这是一种三级液体燃料火箭，根据捆绑助推器的不同，又分为6个不同的型号。火箭全长58.4米，最大直径3.8米，起飞质量413吨，起飞推力570吨力（5590千牛）。如果采用4台捆绑第一级的液体燃料火箭助推器，能分别将1.9吨至4.2吨的有效载荷送上地球同步转移轨道。1988年6月15日，这种“阿丽亚娜”44LP型火箭首次发射成功，到1994年12月共发射42次，其中3次失败。“阿丽亚娜”4型运载火箭每年都有七八次发射任务。1996年6月新研制的“阿丽亚娜”5型火箭首次发射，其同步转移轨道的运载能力可达6.9吨，但是，火箭起飞后37秒，突然凌空爆炸，这使欧洲历时11年、投资达74亿美元的最大的航天项目受到了重创。 中华神剑之光 中国自1970年用“长征”一号火箭发射第一颗人造卫星以来，25年形成了兴旺的“长征”火箭家族。截至1995年底，已有8种“长征”系列运载火箭进行了39次发射，在征服太空的旅程中放射出灿烂之光。 “长征”一号是在中远程导弹的基础上研制的三级运载火箭。第一、二级采用液体燃料火箭发动机，第三级采用固体燃料火箭发动机。1970年4月24日把第一颗卫星发射上天，打开了中国通向太空之路。 1974年11月5日“长征”二号运载火箭发射，由于箭上控制系统一根导线折断，火箭升空后20秒飞行姿态失稳，自毁爆炸，试验失败。但从1975年11月26日由“长征”二号火箭发射返回式卫星获得成功后，到1995年底改进的“长征”二号丙火箭发射共16次，屡创发射不败纪录。“长征”二号丙火箭全长34米，最大直径3.35米，起飞质量192吨。这种火箭于1992年10月6日发射双星，其中包括搭载一颗瑞典科学试验卫星，表明“长征”二号丙火箭已进入国际卫星发射市场。 “长征”三号火箭由于第三级采用了先进的液氢液氧发动机，并于1984年4月8日发射地球静止轨道通信卫星“东方红”二号成功，表明中国的运载火箭技术跻身于世界先进行列。这种火箭全长43.25米，第一、二级直径3.35米，第三级直径2.25米，起飞质量202吨，起飞推力284吨力（2780千牛），其同步转移轨道的运载能力为 1.4吨。“长征”一号火箭至1996年7月成功发射同步静止轨道通信卫星10次，其中包括三次执行发射外国通信卫星的任务。 中国在“长征”三号的基础上加以改进，又研制成一种新型的“长征”三号甲火箭，它把原“长征”三号的第三级直径增大到3米，并增加贮箱长度，推进剂多装了一倍，整个火箭起飞质量240吨，起飞推力300吨力。它的同步转移轨道运载能力由原来的1.4吨提高到2.6吨。1994年2月8日，中国用“长征”三号甲火箭首次成功地将一颗“实践”四号探测卫星送入同步转移轨道。同年11月30日，又把中国新一代通信卫星“东方红”三号发射长空，并进入准同步轨道。遗憾的是由于星上姿控推力器泄漏，燃料耗尽，致使卫星无法定点投入使用。但“长征”三号甲火箭经过发射考验，表明火箭技术上了一个新台阶。从1993年起，中国还研制了“长征”三号甲的姐妹火箭“长征”三号乙，它以“长征”三号甲火箭为芯级，一级捆绑上四个和 “长征”二号捆绑火箭所用一样的助推器，火箭总长54.8米，它的地球同步转移轨道运载能力达到5吨。1995年2月15日首次发射一颗重型国际通信卫星受挫，火箭起飞约22秒即发生爆炸。但这不会影响中国继续发展火箭技术和执行卫星发射任务。 1988年9月7日，第一枚“长征”四号运载火箭把“风云”一号气象卫星送上900公里高的太阳同步轨道运行。“长征”四号是一种三级都采用常温推进剂的液体燃料火箭，它在改进“长征”三号运载火箭一、二级的基础上，新研制了第三级，各级均采用四氧化二氮和偏二甲肼常温推进剂。火箭全长41.9米，第一、二级直径3.35米，第三级直径2.9米，起飞质量249吨，起飞推力300吨力（2940千牛），其地球同步转移轨道的运载能力为1.25吨，太阳同步轨道的运载能力为1.65吨，还可将3.8吨质量的有效载荷送入高400公里、倾角为70度的圆轨道。这种火箭可靠性高，适应性强，操作使用方便。 1990年9月3日，它成功地发射了第二颗“风云”一号气象卫星，表明“长征”四号火箭技术成熟，达到了比较先进的水平。 在“长征”四号火箭技术的基础上，中国又研制成功“长征”二号丁二级液体燃料运载火箭。它于1992年8月9日和1994年7月3日先后成功地把两颗返回式科学探测与技术试验卫星送上太空，圆满完成了发射和回收任务。这种火箭长38.3米，最大直径3.35米，起飞质量232吨，其地球低轨道的运载能力可达 3.3吨，采用加长一级贮箱和加大一级发动机推力的方案，成为中国二级火箭中运载能力最大的一种运载火箭。 在中国的运载火箭中，1990年7月16日发射成功的“长征”二号E大推力捆绑式火箭是一个新的里程碑。这种火箭的最大特点是采用先进的捆绑技术，即利用“长征”二号丙火箭一、二级加长作芯级，然后在周围捆绑4台液体燃料火箭助推器。火箭全长51.2米，直径3.35米，总起飞质量461吨，起飞推力600吨力（5880千牛），能把8.8吨至9.2吨的有效载荷送入近地轨道。如果加上合适的上面级，则可将2.5吨至4吨的有效载荷送入地球同步转移轨道。1992年以来，它先后用来发射2颗美制澳大利亚通信卫星、一颗美制“亚洲”二号通信卫星和一颗美国“艾科斯达”一号通信卫星获得成功，标志着中国的运载火箭在世界航天领域占有了一席重要地位。 至此，中国“长征”系列运载火箭的运载能力覆盖了低轨道、中高轨道、高轨道等各种太空轨道，已可以发射世界上各种轨道、不同质量的卫星。 |
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