钱学森弹道为什么只有中国能掌握? 来源:新闻动态    发布时间:2023-12-31 20:16:54   阅读:1

  要知道,纳粹德国作为当代火箭的鼻祖,那技术是……纳粹战败后,美国派去负责火箭这块的就是冯·卡门和钱学森。团长是冯·卡门少将,作为冯·卡门主要助手的是34岁的钱学森上校。整个空军科学顾问团有36人,在访问德国之后写出给美国国防部的报告,总共九章,冯·卡门写前面总的一章,而出自钱学森之手达五章,从中能够准确的看出钱学森在这个顾问团中的重要作用。

  在不伦瑞克附近的浓密松林里,一道高高的通电铁丝网围成一片军事禁区,里面有56幢漆成绿色的楼房,侦察机从空中难以发觉。戈林空气动力学研究所就隐藏在这里。戈林是纳粹头子,德国空军司令,这个空气动力学研究所直属戈林,上千名德国科学家在这里从事研究。空气动力学就是航空工程的基础。冯·卡门、钱学森都是空气动力学家,所以非常详尽地考察这个密林中的研究所。钱学森仔细检验高速风洞、实验室和所属工厂等总共50多处假装优良的建筑物。这里设有研究导弹、飞机引擎的成套设备。美国国防部科学咨询团从这个研究所里查获了300万份秘密研究报告,重达1500吨的成套仪器,全部运回了美国。

  钱学森和国防部科学咨询团的成员们一起,在这里提审了德国科学家,考察了设备,分析了技术成果。这些考察成果,对于美国空军,对于加州理工学院喷气推进实验室,都极具参考价值。其中最重要的,就是在这里见到了“消逝”多年的德国同行——空气动力学家阿道夫·布斯曼。

  阿道夫·布斯曼是德国著名空气动力学家普朗特的学生,而冯·卡门也是普朗特的学生,只是阿道夫·布斯曼比冯·卡门年轻得多。阿道夫·布斯曼第一次引起外界注意,是在1935年罗马举行的沃尔它高速航空研讨会上。普朗特也出席了会议。阿道夫·布斯曼在这次会议上,首次打破当时飞机都是直翼式的陈规,提出了“后掠式”机翼的设想,认为这是飞机通向高速之路的重要改革。冯·卡门后来在一篇文章中写道:“在这次会议上,最精彩的论文出自一位年轻的德国人之手,他就是阿道夫·布斯曼博士。”

  德国的ME-262型喷气战争机,机翼改成45度后掠式,速度很快。在1941年,ME-262型喷气战争机的速度就已达到每小时998千米。在当时,这是了不起的速度。这就是阿道夫·布斯曼对德国的贡献。

  冯·卡门的导师是普兰特,冯.卡门效忠于美国,而普朗特则效忠于纳粹德国。眼下,美国是战胜国,而德国沦为战败国。普朗特是世界公认的近代流体力学的奠基人,有着“空气动力学之父”的美誉。特别是他认为研究空气动力学必须做模型实验。1906年普朗特设计、建筑了德国第一个风洞,从此风洞成为空气动力学必备的研究手段。

  冯·卡门和钱学森审讯普朗特,这是一场不愉快的会面,但是也是一次历史性的会面。因为这是三代空气动力学家的会面——普朗特是冯·卡门的导师,而冯·卡门是钱学森的导师。在三代空气动力学家的合影上,冯·卡门在微笑着,坐在中间、戴着美军军帽的钱学森也面带笑容,而普朗特则面无表情,大檐呢帽压得低低的。令冯·卡门和钱学森惊讶的是,曾经为纳粹德国出了大力的普朗特,却问冯·卡门:“今后我们的研究经费,是否从美国来?”在普朗特的眼里,“有奶便是娘”,他手中的科学是谁给钱就可以为谁服务。后来,冯·卡门在晚年口述的回忆录中这样道及:

  1945年4、5月间,穿着美军上校降服的钱学森(中)和导师冯·卡门在德国哥廷根会见空气动力学家L.普朗特(左)

  我发觉,是钱(引者注:即钱学森)和我在哥廷根共同审问我往日的老师路德维格·普朗特。这是一次多么不可思议的会见啊,现在把自己的命运和红色中国联系在一起的我的杰出的学生,与为纳粹德国工作的老师会合在一起,我们经历的是一个多么奇特的境遇……钱学森的学生宋健则这样论及这次三代空气动力学家的会面:普朗特、冯·卡门、钱学森三代,为三个不同国家做成了导弹,普朗特为希特勒,冯·卡门为美国,我们的钱学森为中华人民共和国。

  普朗特对冯·卡门说,很巧,他有一位中国的女研究生,叫陆士嘉。普朗特请陆士嘉来,跟钱学森见面。陆士嘉是苏州人,跟钱学森同龄,她在1938年进入德国哥廷根大学学习。她要拜普朗特为师,而普朗特却因她是中国人而且又是女性,不愿接收她为研究生。陆士嘉提出,让普朗特对她进行一次考试。普朗特惊讶地发觉,陆士嘉的成绩是那么的优秀,于是接收她为研究生。在普朗特的指导下,陆士嘉完成论文《圆柱射流遇垂直气流时的上卷》,获得了博士学位。陆士嘉后来在1947年7月回国,在天津北洋大学航空系任教。新中国降生后,她是北京航空学院第一任空气动力学教研室主任,成为中国第一个空气动力学专业的主要奠基者之一。她还翻译出版了普朗特所著《流体力学概论》一书。

  在慕尼黑附近的小镇奥伯阿梅高的美军军营里,冯·卡门和钱学森提审了德国头号火箭科学家冯·布劳恩。对于冯·卡门和钱学森来说,早就听说这位V-1、V-2火箭的总设计师的大名,这一回是第一次见面。个子高大的冯·布劳恩非常年轻,比34岁的钱学森还小1岁。他的英语很差,幸亏冯·卡门能够讲一口纯熟的德语,钱学森也能听懂德语,所以他们可以很好地交流。冯·布劳恩一开始,面对冯·卡门和钱学森说了这么一段话:“我明白我们(纳粹德国)制造了一种新的战争模式,问题是现在我们不知道,应该把我们的才智贡献给哪个战胜国。我希望地球能幸免再进行一场世界大战,我认为只有在各大国导弹技术均衡的条件下,才能维持未来的和平。”冯·布劳恩应钱学森的要求,写出书面报告《德国液态火箭研究与展望》。

  通过审讯冯·布劳恩,冯·卡门和钱学森等还获悉了一个令他们震惊的情报——德国已经在着手研制一种射程能够达到3000英里的远程导弹,美国纽约竟然在它的射程之内。

  1958年1月31日,由冯·布劳恩设计的“丘比特”C火箭成功地把美国第一颗人造地球卫星“探险者”1号送上太空。《时代》杂志把冯·布劳恩当成了封面人物,美国总统艾森豪威尔还向他颁发了“美国公民服务奖”。从此,冯·布劳恩在美国昂起头来,再也不是“疑兵”,再也没“二等公民”的自卑感。1961年5月25日,美国宣布实施“阿波罗”载人登月计划。布劳恩成为总统空间事务科学顾问,分管“阿波罗”工程。

  回美国之后,国防部科学咨询团在冯·卡门的领导下,由钱学森担任主要执笔者,写出了题为《迈向新高度》的考察报告,对比了美、德两国在战争期间的科技进展,并指出美国已有可能研制射程达9600千米的导弹。报告共9卷,其中第3、4、6、7、8卷和技术情报附录均出自钱学森之手。钱学森认为,纳粹德国战败前,在飞机和导弹技术方面已超越美国。他总结了欧洲各国特别是纳粹德国的科研成果和进展经验,向美国政府提出战略性进展计划和实际可行的技术路线。钱学森详细阐述了高速空气动力学的进展,包括脉冲式喷气发动机、冲压式喷气发动机、固态与液态燃料火箭、超音速导弹乃至把核能作为飞行动力的可能性等尖端技术。由于钱学森在考察德国的火箭技术进展情况方面作出贡献,1945年冬,加州理工学院晋升他为航空系副教授。

  美国专栏作家密尔顿·维奥斯特对钱学森在第二次世界大战期间的作用作了这样的评述:“在第二次世界大战期间,在钱的帮助下,使大大落后于德国的非常原始的美国火箭事业过渡到相当成熟的阶段。他对建筑美国第一批导弹起过关键性的作用。他穿上了军装随同盟国军队进入德国去研究由希特勒的工程师们设计的可怕的空袭武器。4年以后,他就成为制定使美国空军从螺旋桨式飞机向喷气机过渡,并最后向漫游太空的无人航天器过渡的长远计划的关键人物。钱的贡献的价值,一次又一次地得到美国官方的赞扬和确认。钱是帮助美国变成全球第一流军事强国的科学家的银河中的一颗明亮的星。”

  这一段时间,钱学森发表诸多论文:1938年,冯·卡门与钱学森共同发表论文《可压缩流体边界层》《倾斜旋转体的超音速流》,刊载于《航空科学杂志》第五卷。1939年,冯·卡门与钱学森共同写作《外压引起的地壳的翘曲》;1940年,他们合作了另一篇论文《曲泵对结构翘曲特性的影响》,都发表在《航空科学杂志》第七卷上。

  1939年6月,钱学森完成《高速气动力学问题的研究》等4篇博士论文。其中《可压缩流体的二维亚音速流》阐明压力修正公式,后被学界称为“卡门—钱近似公式”。1940年,由于王助教授的推举,钱学森成为成都航空研究所的通信研究员,写了题为《高速气流突变之测定》的专论,刊登在该所报告第二号。从1940开始,钱学森与冯·卡门合作,对飞机金属薄壳结构非线性屈曲理论的研究取得了一系列成果,包括外部压力所产生的球壳的屈曲,结构的曲率对于屈曲特性的影响,受轴向压缩的柱面薄壳的屈曲,有侧向非线性支撑的柱子的屈曲,以及曲度对薄壳屈曲载荷的影响等。

  1941年,冯·卡门与钱学森共同撰写了《薄柱壳在轴压下的翘曲》,发表在《航空科学杂志》第八卷上。这篇文章定稿的手稿只有几十页,但从钱学森积存下来的手稿中能够准确的看出,他为这篇文章前后修改了五次,为这项工作所做的演算草稿达700多页。在把最后一稿装入一个信封时,钱学森随手写上“Final”(最后的定稿),但钱学森思索了一下,在“Final”旁边又写下“Nothing is final!”,即“(科学上)没什么(认识)是最终的”。在1941年,钱学森还发表论文《风洞的汇聚风斗之设计》。

  1943年,冯·卡门与钱学森撰写了《关于远程火箭抛射体可能性的综述》,在《喷气推进实验室报告》上发表。钱学森与火箭专家马林纳合作,完成《远程火箭的评论与初步分析》的研究报告。1943年,冯·卡门、钱学森与康荣等合作撰写的《利用喷气的引射作用作为驱动推进剂泵的动力源可能性的研究》,发表在同年的《喷气推进实验室报告》上。1944年,冯·卡门、钱学森与马林纳共同撰写的《关于喷气推进系统应用于导弹和跨声速飞机的比较研究的综述》,发表在同年的《喷气推进实验室报告》上。

  1945年,冯·卡门与钱学森合作,完成论文《非平均流体机翼的升力线理论》,发表于《应用力学》季刊第三卷上。1946年,钱学森发表论文《超等空气动力学》《稀薄气体力学》,主编《喷气推进的新天地》论文集。他还在美国的《航空科学》杂志上发表论文《原子能》,对爱因斯坦提出的质能关系、原子结构、核分裂等诸多方面的理论,提出了自己独到而清楚的理解,并给出了在航空航天上应用核能和进行工程设计的物理原则与量化信息。

  看了上面这么多信息,你必须要知道为什么钱学森弹道只有中国人掌握,看看钱学森的经历,以及他在力学方面的造诣。千古一人啊!

  当今导弹主要采纳的是钱学森弹道和桑格尔弹道本质上说,都是利用了打水漂的原理,但由于桑格尔弹道多半时间都是在100公里以上的大气层之外,空气稀薄阻力小,导弹飞行速度能达到20到25 马赫,这里顺便解释一下马赫是个什么单位,简答地说就是声音的传播速度,340米每秒,20马赫就是20倍音速,突防速度快,正是桑格尔弹道的最大优势。

  现今美俄等军事大国多采纳的是桑格尔弹道,虽然也能改变弹道,但缺点在于,它的飞行高度多在40公里以上,恰好在处在导弹预防系统的打击范畴之内,通过超级计算机的解析,仍旧有可能对弹道进行精确分析,而采纳钱学森弹道的东风17,基本都在大气层之内飞行,虽然速度只能达到10马赫,可由于飞行高度低,包括萨德、爱国者、宙斯盾在内的现有反导系统基本无法拦截。

  好比美国的F-22服役多少年了,现在他的技术有几家掌握,所以钱老留给我们的某些东西,哪怕再过百年也是“遥遥邻先”





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