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                    《科學畫報》

                    開博時間:2016-07-01 14:43:00

                    由中國科學社于1933年8月創刊,距今已有80年的歷史?!犊茖W畫報》在80年的辦刊歷程中,形成了通俗生動、圖文并茂地介紹最新科技知識,形式多樣地普及科學技術的特點,對提高廣大群眾的科學水平,啟發青年愛好科學、投身科學事業起了很大的作用,當今的不少著名學者、教授、科學家,青少年時代都曾受到它的熏陶和啟發。

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                    “自殺俱樂部”的故事

                    2020-02-27 10:36:00

                      如果我告訴你,錢學森先生在加利福尼亞理工學院的時候,加入過一個“自殺俱樂部”,你信嗎?這是載入錢學森先生的導師——美國科學家馮·卡門自傳的鐵板釘釘的史實。且聽我慢慢道來。

                      創建“自殺俱樂部”的“三劍客”

                      1936年的一天,三個可憐兮兮的年輕人走進了馮·卡門在加利福尼亞理工學院的辦公室,眼睛里流露著期待。為首的是航空系的二年級博士生馬林納,緊跟的是自學成才的年輕化學家帕森斯和火箭發動機迷福曼。他們向馮·卡門提出請求:支持他們研制探空火箭。

                      傳說1000年前,中國人就發明了火箭燃燒彈;500年前,一個名叫萬戶的人為試乘自制的火箭飛行器而喪生。但在20世紀30年代,火箭對大多數人來說還是虛無縹緲的東西,因此,這三位年輕人向加利福尼亞理工學院的多位教授求助時碰了幾鼻子灰。由于馮·卡門在學校里素以標新立異聞名,加上他還是一位“好好先生”,于是他們慕名而來。

                      馮·卡門聽后眼睛一亮,因為他對火箭研究的歷史和現狀了如指掌,知道已有蘇、美、德的先驅者在進行相關研究。他向馬林納等詢問了研究計劃,得知他們希望研制能推進到30~80千米高空的液體燃料火箭和固體燃料火箭。

                      頭腦靈活的馮·卡門想,倘若讓火箭帶上探測儀器,就可以獲取外層空間邊緣的宇宙射線等信息和高空氣象信息,這可是先驅性的工作??!因此,他立即表態,認為值得一試,并痛快地答應三個小伙子在業余時間使用他主持的古根海姆空氣動力學實驗室的設施,還同意他們若有需要可給予指導。

                      “三劍客”欣喜若狂,更令馬林納喜出望外的是,馮·卡門還同意指導他做關于火箭的推進及飛行特性的博士論文。

                      1937年春天,又有兩位年輕人加入他們的隊伍,一位叫史密斯,另一位就是馮·卡門的博士生錢學森。按馮·卡門的說法:“仿佛命中注定這兩個人要對火箭技術起關鍵作用?!边@個火箭研究小組的成員就此增加到5人。

                      從此,加利福尼亞理工學院就成了美國第一所正式研究火箭的大學。

                      第一筆贊助:1000美元

                      萬事開頭難?;鸺芯咳狈涃M,馬林納等人就成了“撿破爛”的,專從實驗室的廢料堆里找寶,有的特殊器件就自己掏腰包去買。他們也向富商們拉過贊助,一直徒勞無功。

                      1937年,火箭研究小組獲得第一筆資助1000美元,來自一位名叫阿諾德的學生,他堅信火箭研究有發展前途,要求成為他們的攝影師。不知何故,他后來離開了,過了好多年馮·卡門才知道他成了內華達大學的校董,1961年辭世。

                      “自殺俱樂部”名稱的由來

                      火箭研究小組真刀真槍地干起來了。液體燃料火箭、固體燃料火箭都搞,先在實驗室里小試,用氧和酒精、無煙火藥做推進劑。半年下來的成果使馮·卡門確信,實驗有可能成功??墒?,研制出來的推進劑的威力出乎他們的意料,爆炸、燃燒等事故頻頻發生,他們不得不搬到戶外,找個空曠的小場地。

                      然而,事故繼續發生:接連出現兩次爆炸。第二次爆炸威力巨大,炸飛了一個零件,直飛馬林納經常站立的位置。幸好那時他被馮·卡門叫去辦事,正端坐在馮·卡門的家里;要是站在那個位置,早就“一命嗚呼”,成了為火箭研究獻身的“烈士”了。那塊空地離航空系大樓不遠,學生們被爆炸聲嚇壞了,就挖苦說,火箭研究小組是“自殺俱樂部”。

                      十幾年前,我到了加利福尼亞理工學院,那時已讀過馮·卡門自傳,知道這一逸事,就在大樓周圍尋尋覓覓,終于發現那個著名的“遺跡”,上面豎立著一塊小小的牌子,記載著馬林納等人在那個地方試驗火箭的事跡。我還在那里憑吊了好一會兒。

                      馮·卡門一看這樣下去不行,就建議他們把火箭試驗場搬到遠離校園之處。幾經周折,在帕薩迪納西郊名為阿諾約塞科的地方建立了火箭試驗場。這也就是后來著名的噴氣推進實驗室(JPL)的所在地,我也到那里探訪過。

                      理論實際結合,終獲成功

                      馮·卡門及時地指出,由于火箭研究缺乏現成的資料,必須把試湊法與分析法結合起來。錢學森成了分析研究的主力軍。

                      他們加緊內查外調,走訪了當年美國的火箭發明家戈達德,但他只讓年輕人看了發射塔和試驗臺,沒帶他們看火箭發動機。于是,錢學森和馬林納等對火箭發動機的熱力學性能、探空火箭的飛行力學等問題進行了細致研究,通過發射自制的小火箭驗證了理論結果;并用新材料改進了發動機燃燒室的襯壁,預測并驗證了火箭飛行軌道。經過計算和調控,他們的火箭不再爆炸或亂竄了。他們的學術論文在美國航空學會的會刊上發表。

                      在《錢學森手稿》中摘編了錢學森關于火箭噴氣推進和飛行力學的手稿7種。其中第一種是他剛加入“自殺俱樂部”時寫的調研報告,匯編了戈達德的早期工作和其他重要資料。在《錢學森文集》里收錄了關于火箭動力學方面的6篇論文,多半完成于他在“自殺俱樂部”的那個時段。

                      在先進理論的指導下,他們的火箭研制大獲成功。馮·卡門又及時地爭取到軍方的支持,美國陸軍航空兵司令阿諾德將軍獨具慧眼,資助了該項研究,首筆經費是1萬美元,在當時是一個不小的數目。

                      后來,經馬林納提議,馮·卡門利用他們研制火箭噴氣發動機的知識和經驗,創辦了航空噴氣公司,實現了現在國內常說的“產學研”結合。

                      20世紀40年代開始,在馮·卡門的率領和多方支持下,美國的火箭事業真正開始騰飛了,其中5人火箭研究小組功不可沒。20世紀50年代,錢學森回到中國,成為“中國航天之父”。

                    本文來自《科學畫報》

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