作者：李芙蓉
出版社：当代世界出版社
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青少年科普知识枕边书：航天知识全知道试读：
前言
在古代，人类对宇宙空间的认识只局限于白昼能感知太阳的光热，夜晚能望见月球的身影，于是产生了许多访日探月的幻想故事。中国出现过夸父追日、嫦娥奔月的神话，其他国家也有不少类似的飞天传说。这些神话传说寄托着人类征服太空的愿望。为实现腾空飞翔的理想，人类经过了一段相当艰难的历程。很久很久以前，人类便为了这个理想做出了种种大胆勇敢的尝试和探索。随着科学技术的发展，人类竭尽自己的智慧和才能，开始把幻想变为现实。
20世纪初，齐奥尔科夫斯基、戈达德和奥伯特等一批杰出的航天先驱者，为现代宇航技术的发展奠定了科学的理论基础，指出了人类进入太空的有效途径和手段，并构想了人类开发太空的宏伟蓝图。1957年10月4日，苏联成功地发射了世界上第一颗人造地球卫星，宣告空间技术从此进入了一个飞速发展的新时代。时至今日，世界各国发射进入太空的各种航天器已达4000多颗。航天技术在运载工具、人造地球卫星、载人航天和深空探索等方面都取得巨大进步，成为20世纪最引人注目的成就之一。
航天技术问世至今虽只有几十年时间，在漫长的人类发展史中只是弹指一挥间，但它给人类文明进步所带来的影响，无论从深度还是广度来看，都是前所未有的。今天，科学技术发展一日千里，人类重返月球、开发月球资源、到月球上去旅行或居住的日子，相信不会太远了。此外，人类还将在无人航天器探测火星的基础上，实现载人环绕火星飞行和登上火星的壮举。所有这些规模浩大的世界性航天工程，将为国际合作提供广阔的前景，并将为解决人类在地球上所面临的能源、生态、环境和人口等诸多问题做出难以估量的贡献。
人类对宇宙的认识和追求是永无止境的。现有成绩的取得也只是人类星际航行走出的第一步。人类在征服火星之后，还将以火星为中转基地，先乘星际航行飞船小心翼翼地对木星、土星、天王星、海王星进行更富实质性的探测，然后再越过太阳系的边疆，向银河系的某个星球进军……这样，只要地球上的人类能持之以恒，共圆“航天梦”，世世代代地坚持下去，也许在若干个世纪之后，人类不但能成为太阳系的主宰，而且必将迎来冲出太阳系，沿着星际航线到银河系去“做客”的伟大时代！
本书第一部分介绍了航天史上的一些重要人物，读者可以从中了解人类在天文探测器发展的不同阶段所付出的艰辛努力。第二部分集中对宇航事业在各个历史阶段所涉及的重大事件、显著的成就与惨痛的教训进行了回顾。第三部分对宇航事业的近期发展目标和远期诱人的发展前景进行了展望，使读者能更多地了解有关宇航的科技知识。
太空在召唤，时代在挑战。愿青年读者立大志，展宏图，为祖国的航天事业争做贡献！
航天人物
“航天始祖”万户
通过天文望远镜观测月球，可以看到月球表面上分布着许多大大小小的环形山。大多数环形山都是以地球上著名的科学家的名字命名。如哥白尼环形山、第谷环形山、牛顿环形山等。在月球背面，有以我国古代著名科学家的名字命名的环形山，万户环形山就是其中之一，它是以我国明朝时期向太空挑战的英雄——万户的名字命名的。
万户是明朝人，生活在14世纪末期。万户原来是一名木匠，喜好工艺技术，善制交通器具。后弃艺从戎，在军中参与改进刀、枪、车、船等各种作战用具。万户手艺精湛，希望制造一种飞龙，能够腾空飞行，日行万里，山河无阻。
明朝的军队中已广泛使用火箭武器。“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。到了唐代，由于炼丹术的兴起，出现了火药的配方，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。
10世纪中叶，宋朝大将冯继升、岳义方发明了一种用作兵器的火箭，并试验成功；11世纪的唐福、石普先后把自己制造的火箭献给朝廷，并组织了射击表演。宋军在与金兵、元兵的作战中，广泛使用了一种叫“霹雳炮”的火箭。到16世纪，明代名将戚继光在抗倭战争中曾使用一种重
2斤、射程300—600尺（1尺约为0.33米）的火箭，显示了较强的威力，使倭寇闻之丧胆。明朝制造的火箭，最著名的有“神火飞鸦”“火龙出水”“飞空砂筒”“一窝蜂”等。“神火飞鸦”箭筒像一只大鸦，呈纺锤形，腹内装火药。每个翅膀下斜插两支火箭。鸦背上钻一小孔，安装火药线并与翅下火箭相连。点燃火药线后，两支火箭同时燃烧，能把大鸦发射到百余丈（1丈约为3.33米）远的地方。“火龙出水”是用一根长筒，装上木制龙头龙尾，龙身两侧前后各安装两支火箭，用同一根火药线连在一起，龙腹内装有一组火箭。先点燃筒外的火箭，推动筒身向前飞行；火药燃尽后引燃筒内火箭，并从龙口射出飞向目标。它是一种两级火箭的雏形。“飞空砂筒”是在箭杆上绑两支方向相反的火箭，发射时先点燃向前的火箭，当飞向目标后炸药砂筒落地爆炸，然后引燃向后的火箭返回原处。这是一种可回收的两级火箭。“一窝蜂”是一个箭筒内插上多至32支火箭，同时点火射出，众矢齐发不仅可加大杀伤威力，还可增大射程。这是一种最早的集束式火箭。这些火箭具有现代火箭的特征，在飞行原理、结构等方面几乎没有什么不同，只是构造简单一些罢了。
万户和军营中的工匠们从这些火箭中，特别是吸取“神火飞鸦”和“火龙出水”的技巧，设计制造出一种会飞的“飞龙”火箭。这种前后两端分别是木质雕刻的龙头龙尾，它们下面各装两个火箭筒，龙肚子里装有火药，用引信点燃后，可飞行约500米。谁来乘龙试飞呢？万户挺身而出，表示“不入虎穴，焉得虎子”，愿意亲自进行一次飞行实践。这一天，在一座山坡上，聚集着观看飞行的人们。军中工匠们将一把椅子安放在一个木制构架上，构架四周绑上47支火箭，万户坐在椅子上，两只手各握着一只大风筝。他打算等火箭升空后利用这两只大风筝带着自己在空中飞行。等一切都准备就绪后，他命令工匠点燃火箭，随着一支支火箭发出的轰响声，喷出一股股火焰，“飞龙”拔地升起，冲入半空……突然，火光消失，“飞龙”下坠，栽到山脚下，万户不幸牺牲了。1945年，美国火箭学家赫伯特·基姆在他出版的《火箭和喷气发动机》中也记载了这个故事。
万户是世界上第一个利用火箭向太空搏击的英雄。虽然万户的做法现在看来很可笑，然而在那个时代却是富有创造性的。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”齐奥尔科夫斯基在1903年提出的利用火箭进行星际旅行的设想早了几百年。他那勇于探索、不怕困难的精神则传承不息，永远激励着后一辈的航天人。万户被世界公认为“真正的航天始祖”。知识链接
南宋时期，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”。
牛顿的“大炮”
1590年，意大利天文学家、近代物理学的鼻祖伽利略发现了自由落体定律。十几年后，德国天文学家开普勒经过辛勤的整理和计算，归纳出了行星绕太阳运行的三条基本规律——开普勒三定律。后来，英国大科学家牛顿综合了前辈们的天文学、物理学和力学成就，通过严密的数学推导，把地面上物体运动的规律和天体运动的规律统一了起来，论证出了万有引力定律。
万有引力定律使人们认识到：由于人与地球的质量相差太悬殊，所以人总是被地球巨大的引力束缚而不能离开地面。接着，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。为此牛顿曾设想制造一座高射大炮，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，以至能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。但牛顿设想的高射大炮并没有制造出来，后来的一系列发现也证明这种高射大炮不可能被造出来。
随着人类向宇宙深处探索的延伸，现在问题已经明朗了，要离开地面，就要克服地球引力。如何才能克服地球引力呢？克服引力究竟需要多大的能量？飞行器在突破引力束缚时所需要的最低速度是多少？
根据牛顿提出的理论，人们很快找到了答案。经计算，如果一个物体达到7.9公里/秒的速度，就能使地球对它的吸引力，即物体的向心力与它的离心力保持平衡，物体便可不再坠落到地面，而是环绕地球运行，并与到地面的距离始终保持不变，这个物体就成为地球的一个卫星，环绕地球飞行。这个速度被叫作“第一宇宙速度”，或称“环绕速度”。人类要实现航天的愿望，首先要突破“第一宇宙速度”，这是摆脱地球束缚的第一步。如果按照牛顿的设想，要使炮弹达到7.9公里/秒的速度，炮身需要1公里长，很显然这是无法办到的事情。
如果物体运行的速度再提高，那么它离地球中心的距离就会越来越远，同时飞行速度逐渐减小，飞行轨道变成一个椭圆形；并随着速度的增加，飞行曲线越来越平滑。当速度大到11.2公里/秒时，则椭圆形的曲线就会裂口，地球引力就再也不能对这个物体起作用了。于是，它就会飞离地球，成为太阳系中的一颗行星。这个速度被叫作“第二宇宙速度”，或称“逃逸速度”“脱离速度”。
当这个物体的速度再增加到16.7公里/秒时，太阳的引力就会显得无能为力，也管束不了它，只好让其飞出太阳系，到更加广阔的宇宙空间任意遨游了。这个速度被称为“第三宇宙速度”，目前只有火箭才能突破该宇宙速度。
地球上发射的物体达到什么速度才可以摆脱银河系引力的束缚，飞出银河系呢？由于人们尚未确切知道银河系的准确大小与质量，因此只能粗略估算，需要达到110—120公里/秒，目前还没有航天器能够达到这个速度。知识链接
牛顿除了在力学方面的成就外，在其他学科也有突出贡献。在数学方面，牛顿与莱布尼茨独立发展出了微积分学，并为之创造了各自独特的符号；在光学方面，他发现白光是由不同颜色的光混合而成的，创立了光的“微粒说”，从侧面反映光的运动性质；在热学方面，牛顿确定了冷却定律；在天文学方面，他创制了反射望远镜。如此众多的成就，称他为百科全书式的“全才”，实至名归。
“滑翔机之父”李林塔尔
在滑行飞行的实践上，最有名的探索者是奥托·李林塔尔，他最早设计和制造出实用的滑翔机，人称“滑翔机之父”。
李林塔尔出生在德国的一个贫困家庭，从小就对飞行有着浓厚的兴趣。14岁那年，他和弟弟还模仿鸟儿飞翔，他们用环扣把自己做的翅膀扣在胳膊上，从很高的地方跳下来，最后的结果当然是以失败告终。由于家里穷，李林塔尔没能上大学，从工艺学校毕业后，便到一家工厂当工人。不久，心灵手巧的李林塔尔就调到了厂里的设计室工作，两年后，他获得了一笔微薄的助学金，有了这笔钱，他可以到柏林工艺学院学习，于是又做起了飞行梦。他用一种叫“阀舌”的机械装置来模仿鸟的翅膀。在他看来，人不能飞起来，是因为没有翅膀，只要有能让人飞起来的翅膀，人就能像鸟儿一样飞翔。李林塔尔当时不知道，哪怕把鸟儿的翅膀安在人的身上，人也是飞不起来的。因为人不像鸟儿那样，具备飞行的素质。人的体力有限，不可能像鸟儿那样不停地运动，人的外形和体重也根本不可能在空中飞翔。鸟儿为了飞翔，骨头构造是很特别的——都是空心的。所以，李林塔尔把“阀舌”安在自己的身上，再次进行飞行试验，结果还是以失败告终。
李林塔尔终于认识到，人是不可能像鸟儿那样飞翔的，但可以借助其他物体飞上蓝天。明白了这一点后，李林塔尔开始进行滑翔机的研究和试验。那时候的李林塔尔已经是一名机械工程师了。他建了一个机器工厂，用机器工厂创造的财富为他进行飞行试验提供所需要的资金。
1891年，李林塔尔终于制造出第一架能实际滑翔的滑翔机，它的外表颇像一只伸展双翼的大鸟，尾部也与鸟尾大同小异，高高翘起。它是用棉布、竹片和藤条制成的。其显著的特点是两副翼面为弓形，是现代伞翼滑翔机名副其实的鼻祖。李林塔尔驾着这只“大鸟”成功地进行了滑翔飞行。在此后的几年时间里，李林塔尔又先后制造了18种不同的滑翔机，其中有12种是单翼机，6种是双翼或多翼机。他的滑翔机除了机翼面积的大小和布局不同外，机翼形状几乎是一样的，很像天空中飞行的鸟的翅膀。为了更好地开展试验，他在柏林附近修建了一个试验场。1894年，李林塔尔从一处悬崖上起飞，成功地滑翔了350米，这在当时是一个惊人的成就。他仔细地将自己的成就记录下来，使之成为航空史上最早的飞机性能记录之一。
李林塔尔并不满足已有的成绩，他觉得自己对滑翔机的操纵控制还不是那么熟练，还没有达到随心所欲的地步。他不厌其烦地继续做滑翔试验。从1891年到1896年，他的飞行试验次数多达2000次。随后几年，李林塔尔制作的滑翔机飞得越来越好，最远一次达到1000米。李林塔尔的大名一传十，十传百，有关他的新闻不胫而走，传遍全球，人们授予他“蝙蝠侠”的美称。
1896年4月9日，李林塔尔操纵他的滑翔机从德国斯图伦附近的山坡上起飞了，凭借一股有力的风势，他一下子腾到高空。李林塔尔非常兴奋，却全然不知由于上升迎角太大，滑翔机已达到了失速的边缘。正当他试图尝试一种新的控制方法时，这个“双翼蝙蝠”突然头向下，一直栽向地面。滑翔机摔毁了，李林塔尔也受了重伤——脊椎骨折。人们急忙将他送往医院。在赶往医院抢救的途中，弥留之际的李林塔尔对他的弟弟古斯塔夫说出了最后一句话：“总要有人牺牲的……”
实用飞行史上，在莱特兄弟之前，李林塔尔的名字是最伟大的。李林塔尔从14岁开始便矢志飞行，为其整整奋斗了34年。他的大量飞行实践和研究为后来的飞机研究者提供了宝贵的经验，直接帮助了飞机的发明人莱特兄弟的成功。德国为了纪念李林塔尔的功绩，为他立了一座纪念碑，上面写着“最伟大的老师”。知识链接
滑翔机大多是没有动力装置、重于空气的固定翼航空器。可由飞机拖曳起飞，也可用绞盘车或汽车牵引起飞，还可从高坡上下滑到空中。在无风情况下，滑翔机在下滑飞行中依靠自身重力的分量获得前进动力，这种损失高度的无动力下滑飞行称滑翔。在上升气流中，滑翔机可像老鹰展翅那样平飞或升高，通常称为翱翔。现代滑翔机主要用于体育运动。
莱特兄弟造飞机
像鸟儿一样在天空飞翔，自古以来就是人类的梦想。为了它的实现，人们付出了坚持不懈的努力，许多先驱者甚至付出了生命的代价。1903年12月17日，世界上第一架载人动力飞机终于在美国北卡罗来纳州的基地霍克飞上了蓝天。这架飞机被叫作“飞行者”1号，它的发明者就是美国的威尔伯·莱特和奥维尔·莱特。他们的飞行表演拉开了世界飞机飞行的序幕，因此，他们当之无愧地被世人公认为“飞机之父”。
莱特兄弟出生在美国俄亥俄州的一个工人家庭，由于家境贫寒，兄弟俩只读到中学就不得不辍学来挣钱养家。他们靠修理自行车为生。然而，两人的志向并不是做安安稳稳的修车匠，而是要成为勇于探索的机械设计师。两人在工作之余，把目光从陆地上的交通工具转移到天空，研究人类对飞行器的设计和飞行的各种经验，几年工夫，他们成为远近闻名的航空问题专家。
莱特兄弟早期进行了大量的滑翔机设计和飞行，体会过无数次失败的苦涩，也品尝到了成功的甘甜。在熟练地掌握了滑翔机的设计和操作后，两人又思索，能不能不用风力，而用自身的动力使滑翔机飞起来呢？什么样的动力能够让笨重的滑翔机飞上蓝天呢？
一天，一辆汽车停在了兄弟俩的车行门前，司机向他们借一件工具。眼前的汽车激发了两人的灵感，驱动汽车的发动机不就是最好的动力来源吗！莱特兄弟马上计算了滑翔机能够承载的最大重量，结果是，装在滑翔机上的发动机不能超过90千克。而当时最轻的发动机也有190千克，显然不能用在飞行器上。但在勇敢的探索者的头脑中，是没有“不能”两个字的。工厂不能制造符合规格的机器，莱特兄弟就请制造发动机的工程师专门设计一台。这位工程师没有辜负两人的期望，拿出了一部12马力、重量只有70千克的汽油发动机。兄弟两人非常高兴，立刻将发动机安装到了滑翔机上。为了带动飞行器前行，两人还设计出了螺旋桨。此时的飞行器已经不能叫滑翔机了，我们应该叫它飞机才对。兄弟俩进行了多次试飞，然而不是由于驾驶技术欠佳，就是发动机出了故障或者螺旋桨出了毛病，几次试飞均以失败而告终。
就在莱特兄弟加班加点地试飞时，传来了兰利制作的飞机试飞失败的糟糕消息。美国人开始谴责类似的试验，认为将纳税人的钱投入到这种虚无缥缈的空想中，是一种浪费行为。人们对飞机能够飞上蓝天充满了不信任。虽然自己的努力难以得到人们的认可，但莱特兄弟并不气馁，而是来到兰利飞机失事的地点，仔细考察了那架飞机的设计，从中获得有益的启示。他们认为，失败的飞行同样能够给人们提供前进的路标。为了不引起公众的干预，他们的研制工作尽量秘密地进行。
1903年12月17日，激动人心的时刻终于到来了，莱特兄弟相信可以在公众面前安全地展示飞机的飞翔魅力，因此举行了一次公开的飞行。这天上午10点钟，天空乌云密布，寒风刺骨。被兄弟俩邀来观看飞行的农民冻得直打寒战，一再催促兄弟俩快点飞行。这次由奥维尔试飞，只见他爬上飞机，伏卧在驾驶位上。一会儿，发动机开始轰鸣，螺旋桨也开始转动。突然，飞机滑动起来，一下子升到3米多高，随即水平地向前飞去。“飞起来啦！飞起来啦！”几个农民高兴地欢呼起来，并且在飞机后面追赶着。飞机飞行了30米后，稳稳地着陆了。威尔伯冲上前去，激动地扑到刚从飞机里爬出来的弟弟身上，热泪盈眶地喊道：“我们成功了！我们成功了！”这是人类历史上第一次驾驶飞机飞行成功，莱特兄弟把这个消息告诉报社，可报社不相信有这种事，拒不发布消息。莱特兄弟并不在乎，继续改进他们的飞机。不久，兄弟俩又制造出能乘坐两个人的飞机，并且，在空中飞了一个多小时。两人打算将它赠送给美国政府，没想到政府官员并不认为这是什么伟大的成就，居然拒绝了他们的好意。看来攻克机械技术容易，攻克人们头脑中的陈旧观念却很艰难。1908年，两人受法国的邀请，带着自己的样机来到巴黎，在无数的观众面前，驾驶飞机自由自在地划过天空，在场的欧洲人被他们神奇的表演征服了，他们也因此在1909年获得美国国会荣誉奖。同年，他们创办了“莱特飞机公司”。
自从莱特兄弟发明飞机以来，飞机以其他运输工具无法比拟的独特优势，越来越为人们青睐，在世界各国得到了迅速的发展。可以说，莱特兄弟的发明改变了人类的交通，影响了经济、生产和人们的日常生活。知识链接
威尔伯·莱特于1912年5月29日逝世，年仅45岁。此后，奥维尔·莱特又奋斗30余年，使莱特飞机公司成为世界著名的飞机制造商，资产高达百亿美元。奥维尔·莱特于1948年1月3日逝世。莱特兄弟为现代航空工业的发展做出了杰出的贡献，实现了人们多年来的梦想。他们的名字将永远留在史册上为后人所敬仰。
中国航空先驱冯如
在莱特兄弟的带动下，世界各地涌现出一大批航空时代的弄潮者。在这些弄潮者中也有中国人，一位与莱特兄弟生活在同一个时代的中国留学生，在美利坚的大地上，完全依靠自己的聪明才智，设计、制造和驾驶了中国历史上的第一架飞机，他就是我国的航空先驱——冯如。
冯如1883年生于广东思平的一家农户，自小聪明好学，十几岁时随一位表亲到美国旧金山谋生。10年工夫，他有了较好的机械学和电学基础，并掌握了不少机械制造技术。正当冯如潜心研究和制造机械的同时，传来了日本帝国主义强占我国旅顺口、大连和中东铁路的消息。冯如为祖国的不幸感到痛心，他发誓要用自己的一技之长报效祖国。起初，他想制造一艘军舰献给祖国，以加强中国的海防力量。当时，由于莱特兄弟发明了飞机，在国际上引起强烈的反响。各国纷纷研制飞机、飞艇、航空武器作为当时国防的先进装备。冯如想，制造一艘军舰，要耗费数百万美元的金钱，不如造数百架飞机，价廉省工，用处更大。
研制飞机，首先遇到的困难是缺乏资金。冯如变卖了自己所有的金银玉器，仍不能解决问题。于是，他在当地华人华侨中募集资金，成立中国人的第一家飞机制造公司。当时莱特兄弟的飞机刚刚试飞没有多久，为了保持垄断地位，他们把所有资料全部封锁起来。冯如他们只能靠自己掌握的空气动力学的知识，白手起家绘制设计图纸。为了了解当时各国研制飞机的情况以吸取别人的长处，冯如把自己生活上节省下来的钱全部购买了报纸和杂志，他起早贪黑，没日没夜地钻研，攻克了一个又一个技术上的难关。经过半年的努力，第一架飞机终于制造出来了。看着自己研制的飞机，冯如兴奋得流下了眼泪。
1908年4月，冯如在奥克兰市的麦园进行试飞。他的朋友们为了安全起见，劝他换一个人试飞，冯如婉言谢绝了他们的好意。随着轰鸣的马达声，飞机离开了地面。当升至数丈高的时候，一个倾斜，飞机突然坠落在地上。围观的群众呼唤着冯如的名字，向飞机跑去，而冯如却若无其事地从残损的机翼下钻了出来。冯如一行人回到了公司，谁知此时他们的厂房已被一场大火化为灰烬，他们几个月来辛辛苦苦绘制的图纸资料被大火烧得干干净净。
冯如历尽千辛万苦又一次募集到一点资金，重新购置了工具器材，在奥克兰的麦园支起了帐篷，矢志不渝地研制起来。他和同伴们搜集了大量的资料，将它们汇集成册。经过周密的计算，重新设计绘制零件制作图，精心生产出机翼、方向舵、螺旋桨、内燃机等部件，经过组装，一架全新的飞机诞生了！1908年9月21日，冯如在哥林达市再次驾机试飞。飞机在他的操控下，腾空而起，飞行了2600多英尺（1英尺约为0.3米）之后缓缓降落在草坪上。“成功了！我们成功了！”围观的朋友们欢呼起来，他们拥向飞机，把冯如高高举起。经测定，冯如的飞机首飞距离达2640英尺，比莱特兄弟的飞机首飞纪录还要远1788英尺。
1910年，冯如在美国又设计和制造了一种性能更好的飞机。这年10月，旧金山举办国际飞行比赛，冯如驾驶着他新设计的飞机参赛，以700多英尺的飞行高度和65英里（1英里约为1.6公里）的时速打破了一年前在法国举办的第一届国际飞行比赛的世界纪录，荣获优等奖，再一次使中国人的航空技术超过了西方。此时冯如已经成为举世公认的飞机设计师、制造工程师和飞行家。
冯如的名声越来越大，不惜重金聘用冯如的外国公司越来越多。为了争夺制空权，欧美各国都在积极发展航空事业，他们拼命地网罗航空方面的专业人才。冯如一心想的是发展中国的航空事业，想的是为中国多制造一些飞机，所以他断然回绝了各国的聘请，寻找机会为祖国服务。当时的清政府也在着手筹建空军，他们托人到美国找到冯如，希望他回国做事。冯如喜出望外，当即表示同意。1911年2月，冯如和他的助手携带着他们自制的两架飞机以及制造飞机的机器，踏上了归国的航程。
经过一个多月的航行，冯如一行人顺利抵达香港，清政府派了军舰专程迎接，将飞机和机器安置在广州郊外，冯如原准备在广州郊外为国民演示飞机驾驶，但因革命党人发动的黄花岗起义爆发，此计划未能实现。随着革命高潮的即将来临，清政府对冯如越来越不放心，他们不仅取消了飞行表演的计划，而且还派人监视冯如的行动。反动政府的昏庸和腐败，使冯如非常失望。正当冯如陷于极度苦闷之中的时候，辛亥革命爆发了。冯如毅然参加了革命军，投入到推翻清王朝、建立共和国的革命洪流中。革命军委任冯如为陆军飞机长，授权冯如准备组建飞行侦察队，配合北伐军对清军进行空袭。后来由于南北统一，飞行侦察队未能组建起来。孙中山先生就任南京政府临时大总统以后，非常重视发展中国的航空事业。他积极筹建南京机场，并在1912年2月举行了中国第一次航空飞行演习。在这次演习中，冯如等人驾驶的飞机由于中途发生了故障，飞行数丈后即降落，飞机也有所损坏。尽管这次演习未获得成功，但是它的政治作用达到了，各报相继报道了这一消息，并在全国引起了积极的反响，因为这毕竟是中国人第一次在自己的国土上使用自己的飞机进行的飞行演习。
1912年8月5日，经中华民国临时政府批准，冯如在广州郊区进行了第二次飞行表演。那一天，广州城外的天气格外晴朗，机场的周围坐满了前来观看表演的群众，他们都在急切地盼望着那一时刻的到来。中午11点左右，冯如健步出现在观众面前。他头戴飞行帽，身穿飞行衣，显得格外精神。在一片欢呼声中，他简单地介绍了飞机的性能，然后登上了飞机，为观众做飞行表演。伴随着马达的轰鸣声，飞机升上了高空。冯如驾驶着自己制造的飞机在蓝天上悠悠飞翔。飞机像一只矫健的银燕，忽高忽低，忽左忽右；看台上欢声雷动，鼓乐齐鸣，共同为祖国航空事业的伟大壮举而欢呼。飞机的空中技巧表演结束后，冯如准备着陆。突然，他看见远远的跑道上有两个儿童在嬉闹，不幸的事件即将发生。就在这千钧一发的时刻，冯如猛拉操纵杆，脚踩加速器，飞机像一只发疯的雄鹰，猛然冲上天空，一场突如其来的灾难避免了。但是，由于冯如用力过猛，飞机失去了平衡，在抖动中，部分零件损坏，飞机突然坠落在草地上。周围的观众像潮水一般向着冯如涌来。当他们把冯如从飞机的残骸中救出来的时候，冯如的头部、胸部、腹部等都受了重伤。观众噙着泪水把冯如送到医院，但经抢救无效，冯如长眠在了鲜花之中。那一年，冯如只有29岁。冯如牺牲后，被追授为陆军少将，临时大总统孙中山称他为“民国第一飞行家”。
冯如一生短暂，却凭着自强不息、永不服输的精神在中国航空史上创下“九个第一”。他的故事告诉我们：只要艰苦奋斗，刻苦钻研，勇于创新，就会成为一名像冯如一样热爱祖国、为国争光、为中华民族争气的栋梁之材。知识链接
1912年11月16日，中华民国临时大总统孙中山下令褒扬冯如始创中国飞行的贡献，将其事迹宣付国史馆，并拨款1000元抚恤其家属。冯如后人及其飞机助手等遵照他的遗嘱，将其遗体葬于黄花岗。墓上建一花岗石的方形碑塔，将冯如事迹及民国临时大总统的褒扬、抚恤令镌刻其上。2009年，中国航空百年暨空军建军60周年之际，中国空军授予冯如“中国航空之父”的称号。
“宇航之父”齐奥尔科夫斯基
1857年9月17日，齐奥尔科夫斯基出生于俄国伊热夫斯科耶镇（今属梁赞州）一个美丽的村庄。这个家庭有7个孩子，齐奥尔科夫斯基排行第五。他的父亲以正直闻名，特别爱好建筑，曾经带领着几个孩子一起造过楼房和宫殿的模型，还总是不停地告诉几个儿子要多做体力活儿，要自立。他的母亲活泼、热情，同时也非常能干。
童年的齐奥尔科夫斯基活泼伶俐，爱读书，喜欢思考问题，尤其是爱不着边际地幻想。由于家里的条件不好，齐奥尔科夫斯基不能到学校读书，他受过的唯一正规教育是在伊热夫斯科耶乡村上过一段时间的村办学校。但不幸的是，他10岁的时候，因滑雪得了严重的感冒，导致猩红热，最终几乎丧失了听觉，齐奥尔科夫斯基也因此成了邻近的儿童们嘲笑的对象。虽然这个生理缺陷使齐奥尔科夫斯基同人们疏远了，但他却从此更加发愤读书。他在母亲的耐心指导下补习功课，读书写字。两年后母亲去世，他只好在家自学。靠顽强的毅力，他5年学完了中学课程。在齐奥尔科夫斯基16岁的那年，父亲用积攒的钱送他到莫斯科去求学。他在莫斯科的3年多时间完全钻进图书馆里。家里每月给他寄来15卢布生活费、学习费，他只吃最简单的面包和蔬菜，把节省下的钱都买了书和实验用品。由于长期营养不良，他的体质越来越弱。1876年，齐奥尔科夫斯基被父亲召回了家。
1877年秋天，齐奥尔科夫斯基通过了乡村中学教师资格考试。4个月后，他被任命为卡卢加省波罗夫县一个中学的数学教师。在教学之余，齐奥尔科夫斯基潜心于研究宇宙航行问题，提出了关于人造卫星和“宇宙飞船”的构想。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的路上奔跑，因此还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。齐奥尔科夫斯基后来在波罗夫县租了两间房子住了下来，房东是一个寡妇，有一个女儿叫索科洛娃，后来他与索科洛娃结了婚。
1881年，齐奥尔科夫斯基对气体理论进行了大量思考和研究，并完成了一篇论文，送交彼得堡的物理和化学学会。学会的科学家看到齐奥尔科夫斯基的论文后十分惊讶。因为论文的内容和结论完全正确，但这一问题早在20多年前就已得到了圆满解决。科学家们没有把这个年轻人看作是骗子或剽窃者。他们认为：这位年轻学者可能与外界缺乏联系，并不知道他的“发现”已经问世多年了。此后不久，成功发现元素周期律的著名科学家门捷列夫给齐奥尔科夫斯基写了一封措辞谨慎的信，对他的工作和成绩表示赞赏，还给予他鼓励，希望他将来取得更大成绩。
1883年，齐奥尔科夫斯基把自己的研究成果写成论文《外层空间》。他断定火箭能在太空的真空环境中飞行，同时描述了征服宇宙空间的火箭发动机原理。此外，他还写了一本叫《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，以此来推动航天船进入环绕地球的轨道飞行。航天船搭载20人，船内栽种着蔬菜和水果，携带足够的食品和用具，然后飞往月球。月球船中有两人开动月球车游览月球，看到了使人眼花缭乱的多姿多彩景象。若干年后，航天船平安返航，降落在大洋上，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，致力于宇航的理论研究与实践。从1896年起，他就开始撰写自己最重要的科学著作——《利用喷气工具探测宇宙空间》。在这部惊世的著作中，他提出了宇宙航行学中的一个重要的基本公式——齐奥尔科夫斯基公式。在正式发表时，他还把引力和空气阻力等因素考虑进去，并勾画出液体火箭发动机的草图。在自己研究成果的基础上，他进一步表现出超凡的才华，设想出许多提高火箭速度的方法。尤其令科学家瞩目的是，他最先倡导建造“梯级或列车式”火箭，即多级火箭，通过缜密的物理论证和精确的数学计算，他得出了结论：火箭若能越来越轻，便能越飞越快；火箭还可以一枚一枚地“串联”起来，当下一级的火箭燃料用尽后便自行脱落，而上一级的火箭则获得了新的速度。他以极高的想象力，同时指出，若干枚火箭也可以“并联”集成一束。这位伟大的宇航科学家，在著作中还研讨了火箭的最佳形状、火箭与空气摩擦引起的发热问题，指出宇宙航行的火箭应采用能量较高的液体燃料。他的深入研究，使他能最早建议用液氢和液氧作推进剂，利用阀门调节燃料的流量，以便控制火势和速度；他还提出研制回热冷却式发动机的设想……他的研究成果在当时是相当深奥的。当时的人们没有能力判断这些火箭构想的科学价值。因此，这部惊世的科学巨著屡遭坎坷，难以出版。直到美国莱特兄弟所造飞机试飞的1903年，这部巨著才在莫斯科的《科学评论》杂志上发表。
十月革命改变了齐奥尔科夫斯基的生活和研究条件，他的社会地位也有了很大的提高。1919年他被选为苏联社会主义科学院的会员，1921年苏维埃联邦社会主义共和国人民委员会决定给予他个人特殊养老金。从那时起，他更加勤奋地专注于航天学的研究。他在一篇名为《太空火箭工作：1903—1927年》的文章中，系统总结了他在火箭和航天学研究过程中所做的工作和取得的成就，进一步提出研制宇宙火箭列车即多级液体火箭以实现宇宙航行的构想，但是鉴于当时的工业水平和技术条件，他难以亲眼看到这种火箭升空的情景。即使如此，齐奥尔科夫斯基也没有丝毫的犹豫，对自己毕生的奋斗目标充满了信心。
在齐奥尔科夫斯基的论文和著作的影响下，一批火箭和航天爱好者走上了航天探索的道路。他的成就也被欧美广泛承认，德国航天先驱奥伯特曾在致齐奥尔科夫斯基的信中说：“您已经点燃了火炬，我们绝不会让它熄灭。让我们尽最大的努力，以实现人类最伟大的梦想。”随着世界范围内火箭和太空飞行研究热潮的兴起，齐奥尔科夫斯基的名望在迅速提高。1932年在他75周岁生日时，苏联的各大报纸和杂志都刊登了有关他的事迹和科学成就的长篇文章，斯大林也向他发去了生日贺电，一时间这位老人成了苏联杰出的人民英雄，被誉为“俄罗斯航天之父”“世界上最伟大的航天先驱者”。
1935年，这位苏联火箭之父的心脏停止了跳动。但苏联科学家沿着他的足迹前进，于1957年发射了世界上第一颗人造地球卫星。知识链接
1935年9月19日，齐奥尔科夫斯基逝世于卡卢加，享年78岁。今天，在航天界仍然流行着一句名言，这是齐奥尔科夫斯基在给《航空评论》杂志的信中写下的：“地球是人类的摇篮，但人类不可能永远被束缚在摇篮里。”苏联政府为他建立了纪念像，并在卡卢加市建立了齐奥尔科夫斯基博物馆；月球上有一个以他的名字命名的环形山，第1590号小行星也是以他的名字命名的。
戈达德的贡献
液体火箭是齐奥尔科夫斯基等火箭与航天先驱者所极力倡导的。但由于条件所限，他们没能完成液体火箭的研制。20世纪20年代初，另一位航天先驱罗伯特·戈达德终于成功地研制出了液体火箭。
罗伯特·戈达德于1882年10月5日出生于美国马萨诸塞州伍斯特城的一个新英格兰后裔家庭。戈达德小的时候，母亲患上了肺结核，身体极度虚弱，那时肺结核是无药可治的。戈达德也经常生病，没法坚持正常上学。17岁时，戈达德上了伍斯特南方中学。后来，戈达德的父亲倾其所有照顾患病的爱妻，没钱再为罗伯特中学毕业后求学交学费了。戈达德从别处得到了资助，上了伍斯特综合技术学院。在这里，他遇到了很好的老师，成了数学和物理学的行家。戈达德在伍斯特综合技术学院完成了学业，留校当了一名物理教师，后来又上了克拉克大学。
戈达德一直相信人类能够穿越太空去到另一个星球，他宣称只要有威力足够强大的火箭，就可以把人射到月球去。在克拉克大学的一年后，戈达德去了新泽西州普林斯顿学院对火箭作进一步研究。
第一次世界大战期间，戈达德来到威尔逊实验室，主持由美国陆军资助的反坦克火箭的研究，这种火箭成为第二次世界大战中反坦克火箭的原型。1918年11月，第一次世界大战即将结束前，戈达德设计并制造出了铁筒小型火箭弹样机，并成功地进行了一次示范表演。由于第一次世界大战很快结束，这项成果就被束之高阁了。
1919年，戈达德把他10多年精心计算和研究的成果归纳成一篇论文，交给斯密森研究院审查。这篇名为“到达极限高度的方法”的论文，年底发表在《斯密森杂文集》的71卷第2期上。论文中，戈达德论述了火箭运动的数学原理和计算方法，讨论了宇航的原理，并用图片说明了火箭抵达月球的方法。然而，这篇论文带给戈达德的并不是荣誉，而是冷嘲热讽。当美国新闻界得知这一论文后，在报刊上进行了铺天盖地的夸大宣传和冷嘲热讽，一些报纸公开宣称戈达德是科学疯子，说他用火箭登月的建议说明他连中学程度的知识都不具备。电影明星玛丽·碧克馥以轻佻的口气给戈达德写了一封嘲讽的信，信中说：“请阁下在第一次乘火箭飞赴月球的途中，给玛丽·碧克馥小姐寄来一封信。”
面对新闻界和其他各界人士的无知和嘲弄，戈达德没有生气，他甚至对这些人的行为不理不睬，用理智压抑着胸中的怒火，埋头致力于火箭技术的理论研究，他决心用现实回敬那些不懂装懂的人们。在理论研究告一段落时，戈达德一边在课堂上向学生们传授自己创立的宇宙飞行新理论，一边转向从事机械和装备的设计，试验各种燃料，制造火箭样机，并进行静态试验和飞行试验。
戈达德的试验场设在马萨诸塞州奥本郊区的沃德农场。1923年，他成功地进行了世界上第一个用汽油和液氧作为燃料的液体火箭发动机的地面静态试验。1925年，戈达德在克拉克大学物理实验室内成功进行了火箭静态试验，制造了可供飞行试验的液体火箭样机。
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，在大雪覆盖的试验场上，戈达德架起了一座两米多高的发射架，上面竖着一枚高约3.9米、用液态氧和汽油做推进剂的火箭。开始发射了，火箭下面喷出燃气，火箭直往上蹿，飞了12米高、56米远，整个飞行时间仅2.5秒。这和现代的火箭相比，自然不可同日而语，但它毕竟是世界上第一枚发射成功的液体火箭。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！”这以后，戈达德在成功的喜悦中继续研究，终于制造出了更大的液体火箭。1929年7月17日，他在农场发射了一枚载有气压计、温度计和照相器材的气象火箭，这是全球第一枚装载有测量工具的气象火箭，仪器由降落伞回收。成功的喜悦再度充满戈达德的胸怀，他一鼓作气地造出了第二枚气象火箭。这一次非常不幸，火箭巨大的轰鸣声和嘈杂的噪声终于将一直对戈达德不满的警察、消防队和新闻记者招来了，警方给戈达德发出了最后通牒：立即停止进行中的试验，并不再允许其在马萨诸塞州进行此类古怪的试验。一家报纸在得知戈达德的升空记录后，幸灾乐祸地嘲弄道：“月球火箭离目标差238799英里！”面对警方的指责、新闻记者的嘲讽，不屈的戈达德无可奈何地将他的试验场从马萨诸塞州迁到了另一个地方，重新开始了他的试验。然而，由于戈达德的试验支持者甚少，他的全部经费来源于斯密森研究院少得可怜的拨款。正当戈达德为自己的试验经费东奔西走时，一个令人鼓舞的消息传来了：第一个成功飞越大西洋的空中英雄林白上校渴望见到戈达德。林白上校因自己的英雄壮举而为著名财团古根海姆家族所崇拜，并成为这个家族的朋友。当他从报纸上得知戈达德的研究状况后，对戈达德的研究很感兴趣，决定助他一臂之力。林白告诉戈达德说，他已意识到火箭最终将是实现宇宙航行的唯一推进工具。“我们不妨去争取企业界的支持。”林白建议说。林白驾着自己的飞机，陪戈达德周游于各大企业，然而，尽管费尽口舌，仍没有哪家企业愿意资助。无可奈何之际，林白决定向自己的好朋友——古根海姆家族求援。在林白的周旋下，古根海姆基金会终于答应：从1930年起，在4年内向戈达德提供10万美元的研究经费。
有了经费的戈达德辞去了大学教授的职务，于1930年7月将试验场迁到了新墨西哥州的罗斯韦尔。在这里，戈达德不断改进他的火箭，最终使火箭飞行能够达到相当可观的高度和速度。戈达德刚开始发射的火箭，由于没有控制设备，火箭不能按预定的方向飞行，1932年，戈达德开始用高速旋转的陀螺来保持火箭的稳定性。陀螺能绕某一个支点自由旋转，最简单的陀螺就是民间玩具“地转子”或称“地牛”。当“地牛”在地面围绕自身轴线飞快转动时，你越使劲抽它，它就转得越欢，立得越稳；不使劲抽就转得慢，开始摇晃；如果不抽，“地牛”最终会倒地，这一特性就是旋转物体的定轴性。火箭装上这种陀螺就能扶摇直上了。火箭上升到一定高度后，还要改变方向，这就需要操纵。为了解决这个问题，戈达德发明了燃气舵，它的功用犹如飞机的方向舵，不过飞机的方向舵是靠外部气流的作用，使其偏转以改变飞机的航向的，而燃气舵却是装在火箭发动机的内部靠近喷口的地方，它利用燃气流的作用使其偏转，从而达到改变火箭方向的目的。1932年，戈达德完成了陀螺和燃气舵控制火箭飞行的试验。1935年，戈达德制造出速度超过音速的火箭，射程达到了70公里。1945年3月，当戈达德看到从德国运回的胜利品V–2火箭时，发现除大小不同外，这个火箭几乎与他的火箭完全相同。
1945年8月10日，戈达德因咽喉癌离开了人世。他共获得了214项有关火箭技术和航空技术的专利。他留下的报告、文章和大量笔记也成了后人一笔巨大的财富，戈达德也因此被称为“现代火箭之父”。知识链接
罗伯特•戈达德不仅认识到火箭对大气研究、弹道导弹和太空旅行的潜力，而且是第一个科学研究、设计和建造实施这些想法所需的火箭的人。1959年的美国宇航局戈达德太空飞行中心就是以他的名字命名的；月球上的戈达德环形山也是以他的名字命名的。
欧洲火箭的大功臣奥伯特
1935年，戈达德制造的火箭的速度超过音速，射程达到70公里，他的成功使一大批火箭研制者受到鼓舞，德国的奥伯特就是其中一个。
奥伯特1894年6月25日生于赫尔曼施塔特，这个地方当时属奥匈帝国，由于边界的变更，后来属罗马尼亚。在他12岁的时候，就因凡尔纳著《从地球到月球》一书的影响而迷上了星际旅行。1913年，奥伯特到慕尼黑学医学，但第一次世界大战中断了他的学业。从1919年开始，奥伯特认真钻研物理，他阅读了所有他能找到的关于火箭和宇宙航行的著作，其中包括齐奥尔科夫斯基的著作。
1922年，奥伯特充分认识到太空飞行运载工具的研制已经不是一种推测，而是很快就将变为现实。他认为只有火箭才能在没有空气的太空中飞行，人完全可以乘坐这种飞行器到太空中飞行并且可以保证安全。奥伯特将他的研究成果进行了整理，写成了一篇论文《飞往星际空间的火箭》，并于1923年初发表。这篇论文提出以下四个论点：第一，以目前的科学知识水平，能够制造出一种机器，它可以飞到地球大气层以外的高度；第二，经过进一步改进，这种机器能够达到这样一种速度，使它不受阻碍地进入太空间而不返回地球，甚至能够摆脱地球的引力；第三，这种机器可以制造成载人的形式，而不会危及他们的安全；第四，在一定条件下，制造这样的机器是有益的，这样的条件有望在几十年内发展成熟。在文章中，奥伯特对以下问题进行了深入讨论，其中包括：对火箭运动的一般问题的研究，对他构想的高空火箭的描述，对理论上的“宇宙飞船”的描述等。《飞往星际空间的火箭》经过修改和充实，于1929年改名为《通向航天之路》。这是一部相当全面的关于火箭和太空飞行的著作，出版后在德国引起了很大反响。1927年，德国一批火箭与航天飞行爱好者自发成立了“德国星际航行协会”，奥伯特任会长。这个协会立下了“为人类造福”的宗旨。他们用简陋的液体火箭在柏林郊区的火箭发射试验场进行试验。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，试验成功了。这是德国星际航行协会研制的第一枚液体火箭。
奥伯特于1940年加入德国籍。不久后他就去了佩内明德研究中心参与V–2火箭的研制工作。在他的领导下，德国在第二次世界大战期间率先研制成功大型火箭武器，为航天时代的到来开启了大门。
第二次世界大战结束后，奥伯特留在德国，并回到他的家乡住了一段时间。1951年，他离开德国到美国与他曾经的助手布劳恩合作，共同为美国空间规划努力。这期间他写了两本书，一本是对10年内火箭发展的可能性所做的展望，另一本谈到了人类登月往返的可能性。1960年，奥伯特退休后回到德国。1989年12月，奥伯特去世，享年95岁。知识链接
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