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作者：王祺

出版社：河北科学技术出版社

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航空与航天试读：

书名：

航空

作者：王祺

出版社：河北科学技术出版社

出版时间：2013-01-01

ISBN：9787537555173

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版权所有 侵权必究航空

嫦娥与后羿

传说后羿带着普天下人民的重托，费尽千辛万苦终于上射九日、下除六害，立下了汗马功劳。但是，后羿的心头却忐忑不安，自己毕竟射杀了天帝的九个太阳儿子，不知道天帝能否原谅他。后羿特地宰了在桑林捕获的大野猪，把猪肉剁得细细的，制成肉膏，恭恭敬敬地端上天庭奉献给帝喾，想看一看帝喾对他的态度改变了没有，是否对他依旧亲密，依旧信任。

帝喾看也不看猪肉膏，闷闷不乐：“我不愿再看见杀生的事，也不愿再看见你。你和你的妻子住到下方去吧。”后羿谪居下界，夫妻俩成了凡人，他深感对不住妻子，便与嫦娥商议：“天上等级森严，在人间倒也逍遥自在。不过凡人终将一死，若要长生，就必须渡弱水，翻火山，登上昆仑，去向西王母求取不死灵药。”

西王母原来住在西方玉山的山顶洞穴里，有三只红脑袋、黑眼睛的青鸟轮番外出给她寻找食物，她长着老虎的牙齿、豹子的尾巴，披头散发，却佩戴玉簪，每当晨昏，踞于山头狂嘶猛吼。她掌管天灾、瘟疫、刑罚，也炼制、收藏不死灵药。黄帝退隐九重天外，西王母便迁居昆仑山，那时的她已化身为雍容华贵、仪态端庄的贵夫人。

昆仑山下有弱水环绕，弱水非但不能载舟，一片鸟羽落下亦会沉没。弱水外又有炎火之山，山上的火焰昼夜不息。后羿凭着盖世神力、超人意志，越过炎山、弱水，攀上一万三千一百一十三步二尺六寸高的悬崖峭壁，在昆仑山巅的宫殿里拜见了西王母。

西王母钦佩后羿的作为，同情后羿的遭遇，取药慷慨相赠：“不死药是用不死树结的不死果炼制的。不死树3000年开一次花，3000年结一次果，炼制成药又需3000年。我收藏的药丸仅剩一颗了，两人分享俱可长生不老，一人独食即能升天成仙。”

嫦娥奔月

后羿如愿以偿，欢喜无限，回来与嫦娥约定，在结婚周年的日子共享灵药，暂时把不死药交给嫦娥保管。嫦娥将药藏进梳妆台的百宝匣里，不料被后羿收下的一个徒弟蓬蒙看到了。当后羿率众徒外出狩猎，心怀鬼胎的蓬蒙假装生病，留了下来。待后羿率众人走后不久，蓬蒙手持宝剑闯入内宅后院，威逼嫦娥交出不死药。嫦娥知道自己不是蓬蒙的对手，危急之时她当机立断，转身打开百宝匣，拿出不死药一口吞了下去。奇迹果真发生了，嫦娥渐觉身子失重，双脚离地，不由自主地飘出窗户，像氢气球一般冉冉飘升，最后飘向月亮上去了。嫦娥奔月壁图

傍晚，后羿回到家，侍女们哭诉了白天发生的事。后羿既惊又怒，抽剑去杀恶徒，可是蓬蒙早逃走了，气得后羿捶胸顿足哇哇大叫。悲痛欲绝的后羿，仰望着夜空呼唤爱妻的名字。这时他惊奇地发现，今天的月亮格外皎洁明亮，而且有个晃动的身影酷似嫦娥。后羿急忙派人到嫦娥喜爱的后花园里，摆上香案，放上她平时最爱吃的蜜食鲜果，遥祭在月宫里眷恋着自己的嫦娥。

百姓们闻知嫦娥奔月成仙的消息后，纷纷在月下摆设香案，向善良的嫦娥祈求吉祥平安。从此，中秋节拜月的风俗在民间传开了。

万户的火箭

明代有一个叫万户的人试图坐在绑满火药的椅子上，想借用火药的推力飞上天空，可惜失败了，他成为人类历史上第一个向太空挑战牺牲的英雄。

据说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。万户手艺高强，盼望制造一种飞龙，能够日行万里，山河无阻，甚至腾空飞行。——窝蜂

这时军中已广泛使用火箭武器。早在公元10世纪的宋代，中国就发明了火药火箭，开始是用作节日庆典的娱乐活动，后来发展成了打仗用的武器。这种火箭是将一截前端封闭的火药筒，绑在箭杆上，利用火药点燃后产生向后喷射的燃气，推动箭杆向前飞行。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1千克、射程100～200米的火箭，显示了较强的威力，使倭寇闻风丧胆。这种火箭武器的战绩辉煌。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。神火鸽子“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远的地方。火龙出水“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，同一根火药线连在一起，龙腹内则装有一组火箭。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。

这些火箭工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，只是构造原始简单一些罢了。

万户和军营中的工匠们从这些火箭中，特别是吸取了“神火飞鸦”和“火龙出水”的技巧，设计制造成一种会飞的“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，可飞行一里的路。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，万户坐在椅子内，两只手各握着一只大风筝。

他打算等火箭升空后，就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。人们无不感到惊讶，纷纷称赞万户勇于探索和不畏艰险的精神。从此，万户作为世界上试图利用火箭进行飞行的第一人而名扬四海。

中国人不仅是火箭的发明者，而且也是首先借助火箭载人到太空飞行的实践者。在将近五百年后，1959年在月球背面发现的一座环形山，就以万户命名，纪念他勇于实践、探索太空的壮举。中国人的名字在那时就飞出地球、写到月球上去了。

法国人约瑟夫·蒙特哥菲尔

一天，望着自家的壁炉沉思，法国人约瑟夫·蒙特哥菲尔看到轻烟夹着火星和固体物质从烟囱中消散出来，飞上了天空，于是便设想：如果能大量收集到这种能带动其他物质的轻烟，也许能将别的物体带到空中。于是，自幼向往飞行的蒙特哥菲尔开始用优质的丝绸做了一个小口袋，口袋下升起了一把火。让火生出的轻烟充满口袋，口袋慢慢鼓起之后，果然飘飞到了天花板上去了。虽然这仅仅是一次小小的尝试，却揭开了气球升空的序幕，也使人类飞天的梦想多了一丝现实的希望。

蒙特哥菲尔并未停止自己的试验，他开始向更高的目标奋进着。1782年11月25日，蒙特哥菲尔与弟弟合作点燃麦秆产生热气，带动一只柳条骨架的气球上升到了21.5米的高度。这是世界公认的历史上第一只成功飞行的热气球。

之后，这对兄弟又做了一系列试验，蒙特哥菲尔兄弟的表演引起了法国科学院的重视。1783年9月19日，他们奉命为国王路易十六和王后进行了表演。

这一天，在法国巴黎凡尔赛宫前，蒙特哥菲尔兄弟进行了首次热气球载物升空表演。法国国王路易十六和皇后玛丽亚带着大臣们前来观看。

在广场的中央，砌着一个大灶台。蒙特哥菲尔兄弟制作的这只大气球，形状像一只倒挂着的梨，球体共糊了三层，里层是防止漏气的纸，第二层是麻布，表面一层是轻柔的纱布。气球下面吊着一只柳条编织的笼子，里面装着有史以来第一批活的空中乘客：一只羊、一只公鸡和一只鸭。热气球

在点燃气球下面的燃料之前，用绳索固定住气球。燃料是一些潮湿的羊毛、布条和稻草，置于球体下面的进气口处。当燃料点燃时，熏起滚滚浓烟和热气，充入球体，待充足热气，大球鼓了起来后，蒙特格菲尔兄弟放开拉绳，这只大蘑菇形的彩球便冉冉升起，把三位“乘客”带到了520米的空中。8分钟后，气球和吊篮安全降落到了3千米以外的森林边缘的草地上。吊篮里的“乘客”一个个“身心愉悦”。

这就是人类第一次成功地使用热气球载有生命的物体升入天空。消息轰动了整个法国，人们感到振奋，国王路易十六更是兴致百倍。蒙特哥菲尔兄弟为此获得了路易十六颁授的圣米歇尔勋章。动物安然上了天，人更是跃跃欲试。蒙氏兄弟改进了他们的气球装置，准备载人飞行了。

蒙特哥菲尔的载人气球做好了。这个气球的体积更大，直径为15米，完全可以承受几个人的重量，可是新的问题又来了：这是人类第一次离开地面，飞向天空，毕竟是十分危险的，由谁去冒险完成这个使命呢？消息很快传到了国王路易十六的耳朵里，国王提出，让两个被判了死刑的囚犯去试飞。他认为，反正他们是判处了死刑的，万一试飞失败他们被摔死，不就等于执行了死刑吗？圣米歇尔

这个消息公布以后，人们议论纷纷。有的人赞成国王英明，有的人则持反对意见。反对者之中有一个叫德·路泽尔的青年学者，他神情激动地对众人说：“第一次升空是人类的一个创举，是很光荣的事。我们怎么能让囚犯享受这个荣誉呢？”人们听了路泽尔的话，点头表示同意。可是有人问：“是啊，你说得很有道理。但是，要取得这个荣誉是要冒险的，谁愿意去冒这个险呢？”“是的，我愿意去！”路泽尔坚决地说。他的脸上流露出庄严的表情，决心跟随气球去完成人类渴望已久的第一次飞行。

路泽尔经过多方面的奔波，终于找到了一名和宫廷有关系的贵族青年达朗德斯，并说服了他和自己一起去作人类第一次飞行。路泽尔向国王提出了自己的要求，国王听了他们的申述，听取了他们的建议。

试飞的日子到了。1783年11月21日，一切准备就绪后，勇敢的路泽尔和达朗德斯一起，走进了气球下的吊篮。路泽尔的心情十分镇定，他们向蒙特哥菲尔兄弟及市民们频频挥手致意。礼炮响过之后，气球在人们的欢呼声中，徐徐向蓝天升起……

这一天天气很好，气球一直飞到900米的高空。顺风飞行了20分钟，最后在9千米以外的一块麦田里安全降落了。

人类第一次飞行终于成功了！然而，这种气球飞行受到了气候条件的严重制约和影响。狂风、暴雨、高热、酷寒，都是它不可对付的天敌与克星。尽管后来人们在气球上安装了马达和推进器，使之能够以特定的方向和速度前进，却依然无法改变其脆弱的本性。实践证明，人类漫步天空的理想不可能用气球来实现。

莱特兄弟发明了飞机

1903年12月17日，美国威尔伯·莱特和奥维尔·莱特兄弟发明的，世界上第一架以内燃机为动力、可操纵、可乘人的“飞行者1号”飞机试飞成功，从而揭开了人类航空航天史上的第一页，“飞行者”号亦堪称飞机家族的鼻祖。莱特兄弟

他们是怎样发明飞机的呢？

莱特兄弟生于美国俄亥俄州的一个乡村小镇，有一次，父亲给他们带来了一件礼物。这件礼物，样子有点像风车，在一根竹竿上贴着4个纸片，竿上还挂着一个带橡皮筋的弓子。父亲告诉他们，这是飞螺旋，将橡皮筋在竹竿上绕紧，一放手，它就会飞起来。兄弟俩试了一试，飞螺旋果真一边转着一边往上飞。他们开始萌发了飞行的理想：人造的玩具能飞，人造的其他物品带着人也应该是能飞的呀！

兄弟俩从10岁到20岁是在不断地设计、画图、制作中度过的。在他们家的储藏室里，他们有个初具规模、应有尽有的小车间。虽然因为家庭生活的贫困，没能使他们念到初中毕业，但苦学苦钻却使他们俩掌握了大量的知识和技术。

他们读了大量的书籍，包括《风速和风压》和《飞行实验》等。连初中都没读完的莱特兄弟，要理解这么深奥的航空专业知识，是需要付出极大毅力的。

他俩并不满足书本上得来的知识。为了实现飞行理想，他们经常到郊外去，观察老鹰的飞行情况。他们看到，老鹰飞的时候，有时根本不扇动翅膀，靠滑翔也飞得很好。滑翔的关键在翅膀。于是，他们在制造滑翔机的同时，又测定出各种形状翅膀的升力，从而确定增加升力的飞机翅膀应该具备的弯度。

他们虚心好学，遇到疑难问题，就向航空理论方面的专家请教，得到了很多有益的知识和经验，外界的帮助也大大激发了兄弟俩研制飞机的热情。经过不断的探索，他们很快便得出这样一个结论：要解决飞机操作这一悬而未决的关键问题，必须在飞机上装上一些能利用空气动力控制方向的机械装置，也就是说，必须有一个方向舵，几个升降舵，以及类似的其他器械。莱特兄弟在总结前人经验教训的基础上，准备从滑翔机入手。从1900年到1902年，他们先后制成了三架滑翔机，进行了上千次飞行实验。开始，他们用绳子把滑翔机系起来，然后像放风筝似的拉着滑翔机飞行。等这样飞的差不多的时候，他们就开始一个人坐到滑翔机里，另一个人拉着飞。滑翔机带着人离地了，虽然靠另一个人拉着，但总算飞起来了。莱特兄弟与飞行器

每一次飞行都详细地记录下升力、阻力、速度等数据，并对纵向和横向操纵进行反复改进。他们还亲自设计了一个小型风洞，用来测量气流吹到机翼上产生的升力，以确定哪一种机翼更适合飞行。1902年，莱特兄弟设计制造出较大的能带动力装置的新型飞机。剩下来的主要问题就是如何安装小巧轻便的动力装置。1902年的时候，汽油发动机已经普遍用于汽车工业，因此莱特兄弟认为要选择一台合用的发动机并不怎么困难。对于在陆地行驶的汽车来说，发动机的重量关系不大，然而对于空中的飞机来说，减轻重量是至关重要的。他们写信求助于当时最有名的汽车制造商，希望得到一台5900瓦的航空发动机，结果却没有一家公司的老板愿意制造。莱特兄弟只好亲自动手设计，在自行车技师的帮助下，花了6个星期制造了一台8800瓦的活塞式发动机，重量77千克。有了发动机之后，还需要螺旋桨，飞机是要靠发动机带动螺旋桨升空、前进的。这一次他们还得靠自己，用木头做成了两个螺旋桨，就这样，一架飞机终于制成了。飞行器莱特兄弟研究中的飞行器

那是1903年9月的一天，一架完整的飞机摆在人们的面前。正是万事齐备，只欠东风，实地飞行一次便可证明莱特兄弟设计的正确性。第一次试飞时间定在这一年的12月14日，结果失败了。这架命为“飞行者”的飞机在离开跑道后便向上爬升，突然下坠落入地面的沙土中，对于兄弟二人那真是让人失望的一刻。飞机需要修理，他们担心天气变冷会影响试飞。12月17日是第二次试飞的日子。莱特兄弟去请附近的农民参观试验，可是由于天气很冷，加上他们不相信这像书架似的东西真的能飞起来，所以并不热心，前来看热闹的只有5个人。

上午10点35分，奥维尔登上了称作“飞行者”的飞机，趴在驾驶员的位置上。他开动了发动机，螺旋桨立刻转动起来，不一会儿，飞机慢慢地在地面上滑行了。接着，螺旋桨转得更快，飞机一下子升了起来。顿时，奥维尔的哥哥威尔伯和看热闹的人欢呼起来，并且不由自主地跟着飞机跑起来。

接着，他们兄弟俩又轮流登机试飞，一直连续试飞了3次，每一次都能够飞起来，最后一次试飞中，飞机飞行了59秒，飞行距离是260米。虽然说这仅仅是近1分钟和不到300米的飞行，但是这可是莱特兄弟多年辛劳的结晶，也是人类第一次用动力载人飞行。

鸟类启示人类探索飞行

鸟类是优秀的飞行家。人们经过长期的观察，制造出了能够载人飞行的飞机，其实，我们很容易从飞机上找到鸟类的特征。鸟

鸟除了头部以外，有翅膀、尾巴、身体、腿和心脏等五个主要部分。为了很好地飞行，鸟的这些主要部分都有其独特的作用。

鸟儿为什么会飞？谁都知道是因为它有翅膀。当大鹰的翅膀有力地挥舞的时候，它便腾空而起；当它两翅张开不动的时候，它又可乘着气流滑翔。鸟儿有了翅膀，就可以产生支持它体重的力量。这种力量叫做“举力”，又可叫“升力”。换句话说，翅膀主要是产生举力的工具。此外，鸟还可以利用翅膀产生前进的力量“推力”或叫“拉力”。

尾巴又有什么用呢？它的主要用途是使鸟儿飞得平稳，还可以使它飞得灵活机动。飞翔的鹰

鸟腿是鸟儿站立和起飞着陆的工具。当鸟飞到空中时，腿就不起作用了。

鸟身的主要作用之一是把鸟的各部分——头、翅膀、尾巴、腿等连成一个整体。另外，它上面的肌肉，还可动翅膀，产生力量。接下来我们观察一下现代飞机的主要部分和作用。

机翼就是飞机的翅膀，它的主要作用是产生升力。此外，还能使飞机得到必要的平衡和稳定。相当于鸟类的一双翅膀。机翼里面要安装油箱、机枪、收放起落架等。有的机翼前边和下面还要装发动机。机翼后缘外侧有副翼，内侧下面有襟翼。飞机

机翼是由骨架和蒙皮组成的。骨架又分为构架式和梁式两种。早期的木布结构飞机，骨架中的翼肋和桁条是用木材制成的，外面用棉布或亚麻布作蒙皮。现代飞机全部改用铝合金制造骨架和蒙皮，新式飞机还有采用钛合金和不锈钢制造蒙皮。骨架中有二三根翼梁，和它平行的是桁条，和它相交的是翼肋。翼肋用来维持机翼翼型的形状，桁条保持蒙皮平整不变形。

机翼有着各自的翼形。机翼的形状有长方形、梯形、椭圆形、三角形等。早期的飞机大多是双翼机，近代飞机全部是单翼机。机翼装到飞机上后，两翼尖之间的距离叫“翼展”，用它来表示飞机机翼的最大跨度。飞翔中的飞机

飞机的尾巴叫尾翼。它的结构和机翼差不多，也是由翼梁、桁条、翼肋和蒙皮组成。尾翼分为水平尾翼和垂直尾翼两部分。水平尾翼后面可以转动的部分叫升降舵，前面固定部分叫水平安定面。垂直尾翼后面可以转动的部分叫方向舵，前面固定部分叫垂直安定面。尾翼起着和鸟类尾巴相似的作用。尾翼的升降舵、方向舵和机翼后缘的副翼合在一起用来操纵飞机的升降俯仰、转弯偏航和倾侧滚转，所以叫操纵面。飞行员利用手握驾驶杆和脚蹬舵的变化，就可以使飞机改变飞行姿态，如转弯、上升、下降等，还可做出筋斗、滚翻等复杂的特技动作。

起落架可比作鸟儿的腿，有了它，飞机就可以在地面上停放、起飞和着陆。当飞机升空以后，它不但和鸟腿一样失去作用，而且还增加了飞行的阻力和重量，成了飞行的一种负担。因此，速度稍高的现代的起落架，都做成活的，即可以收放的。飞行时收入飞机中，落地时就放下来。

飞机的身体叫机身。早期飞机的机身只有骨架，没有蒙皮。现代飞机通常是用铝合金制成圆形或椭圆形长筒机身。飞机与鸟

沿着机身方向的是桁梁和桁条，和它们相交的是框格和框架。它们外面再包上铝合金蒙皮。

机身和鸟身既相似又不相似。相似之处是它也把各主要部分——机翼、尾翼、起落架等连成一个整体。不同之处是机身还有另一个重要作用——装载人员和货物。鸟身自然没有这种作用。

飞机另一个主要部分是发动机。它可给飞机提供飞行所需的动力。如果是喷气发动机，它向后喷气而直接产生推动飞机前进的推力如果是活塞发动机，它的动力就先用来转动螺旋桨，再由螺旋桨产生拉力使飞机前进。由此可见，发动机的作用与鸟儿的心脏和肌肉有些相似。

飞机只有不断前进，才能飞行。

飞机的飞行原理

飞机的体重是很大的，因为机身和发动机等都是用金属做的，飞机的机舱还要载货和乘人。这么重的飞机，它到底是怎样飞向蓝天的呢？飞向蓝天

为了更好地了解飞机升空的秘密，得先了解物体。飞机以某种速度在静止的空气中前进，和气体流动而物体不动有什么区别，以及在这两种情况下，同一物体所受的力有所不同。相对运动原理告诉我们，不管是物体静止、空气流动，还是空气静止、物体运动，只要空气和物体的相对速度相同，则物体和气体之间的相互作用力是完全一样的。如飞机以60米/秒的速度在静止空气中前进，我们坐在飞机机舱里，所看到的飞机是不动的，而空气却是从远前方以60米/秒的速度向飞机流来。因此，飞机的外形就决定了气流的流线怎样弯法以及沿流线流速怎样变化，从而决定静压的变化。

其中紧挨着机翼外表面的那些流线的变化，便决定了作用在机翼上的空气静压。飞行中的飞机

低速飞机的机翼，不管它的平面形状如何，从顺着气流的方向竖切一刀的话，其剖面形状是：圆头、尖尾、弓背。由于机翼的存在，气流被迫分成两路绕机翼而过，由于机翼上、下翼面的形状不同，则绕流的气流也将有不同的变化。

要计算整个机翼上所受的气动力，只要计算较远前方未扰气流的静压高出或低下的那部分差值就行了。因为一个均匀的静压，不论它是大还是小，它对于一个整物体四周所产生的作用力是完全抵消了的。凡比远前方静压低的压强所产生的压力叫做负压力或叫吸力，比远前方静压高的，叫做正压力或简称压力。

沿上翼面流动的气流，过了前缘不远，直到后缘为止，流速大于远前方的原有速度，因此作用在上翼面的压强必然是负压强，有效的气动力是吸力。吸力可以看做是一个向上提升的力。

沿着下表面走的气流，在前线附近某一点流速降到零，这一点叫做驻点。过此点之后，流速逐渐回升，到后缘流速还是没有超过远前方原来的流速，只是差不多恢复到远前方原来的流速。根据伯努利定律可知，作用在机翼下表面的气流压强都较远前方原来的静压强为高，以驻点处的正压强为最大，往后逐渐下降，到后缘处大致降到和远前方原来的一样。整个下翼面受的是一个正压力，是一个向上托的力。

上翼面的吸力和下翼面的压力合成一个总的气动力，这就是作用在机翼上的有效气动力。

翼面上受到的压力都是和各部分翼表面相垂直的。由于翼剖面的形状相当扁平，而且飞行时整个机翼和迎面风之间的倾角也不大，所以这个有效气动合力的指向几乎是垂直平远前方来流的方向的，但计算时，这个有效的气动合力可以分解为两个力，一个是向上并垂直于远前方的气流即飞行方向的力，另一个则是平行于来流方向的力。前者叫做举力，后者是阻止飞机往前飞的，成为阻力的一部分。

当飞机平飞时，远前方流来的气流是水平的，飞机的重量是竖直向下，而举力是竖直向上，当举力不小于飞机的重量时，就托住飞机，使飞机保持在空中不掉下来。这时，这个举力和有效气动合力差不多相等，也可以说有效气动合力基本上就是举力。

竹蜻蜓与直升机

蜻蜓对于我们来说都并不陌生，它能够在空中轻盈地飞舞，并且能够凝固般地停留在空中，姿态是那样的优美而灵巧。早在4000多年前，我们的祖先就注意到蜻蜓的这种非凡的飞行本领。那时人们就幻想若是能拥有像蜻蜓一样高强的飞行本领，那该多好啊！竹蜻蜓

由于，在当时人们已经懂得了利用风力，并相继制造出了风车和人工风扇，于是勤劳勇敢的中国人民在羡慕蜻蜓的同时，便模仿蜻蜓的外形制成了一种玩具，起名为竹蜻蜓。

它的制造非常简单，找一片小小的竹片，将它削成扭曲的形状，再在这一扭曲状的竹片中间插上一根垂直的细竹棒，竹蜻蜓就制成了。如果你用手掌使劲一搓竹棒，这只竹蜻蜓便会“嗖”的一声直窜空中。这种制作简单而又经济的竹蜻蜓很快便成为孩子们的心爱之物。

飞入天空的竹蜻蜓，由于受到空气阻力和缺乏持久动力来源的缘故，加之自身重力的影响，最终仍会落回地面，那么如果制成一个足够大的竹蜻蜓，再给它配上动力装置，它岂不就可以长时间地停留空中了吗？正是从这一意义上说，竹蜻蜓是现代直升机的始祖。

我国晋朝葛洪的《抱朴子》一书，书中说，“用枣心木为飞车，以牛皮革结环以引其机。”有人研究认为，这种用枣心木制作的飞车就类似竹蜻蜓，用牛皮革牵引它旋转，就成了会飞的飞车。《抱朴子》

清代文学家李汝珍在神话小说《镜花缘》中，更想象出一种能乘人的飞车，它可以直升而飞。风车

民国时的《吴县志》上还记载一件真事。有一个穷工匠徐正明，花十年工夫，制出了一种带圈手椅的飞车，人坐在椅子上，用脚踏动机关，就可直升。

虽然这件事有些夸大，但人们推测，这种飞车的构造可能也是带有旋翼的。

大约在明朝，我国的竹蜻蜓传到了欧洲，并且立即引起了西欧学者们的兴趣。当时法国科学家曾将中国的竹蜻蜓加以改进，用羽毛代替竹螺旋桨叶，并称这种玩具为“中国陀螺”。法国科学院还特地表演过这种玩具，表演很成功，它能垂直上升。后来飞行家乔治·凯利又用铁片制成桨叶，插上杆子后，变成“铁片蜻蜓”，这支“蜻蜓”曾飞到27米的高度。

15世纪，欧洲的一些人已经开始探索

直升机的发展

虽然达·芬奇的这些设想都没有能够得以实现，但他的设计思想却有许多值得借鉴的地方。为了说明直升机探索的艰苦过程，后人根据他的草图仿制了一个直升飞行器的模型，并将它摆放在纽约的一个博物馆里，供人参观。

19世纪中叶，英国发明家乔治·凯利制作了一架直升机模型，它的头部尖如鸟嘴，机身就像海鸥一样呈流线型，上面装有两副向相反方向旋转的旋翼，旋翼为横向布局，尾部有垂直方向舵，并装有一台蒸汽机为其提供动力。虽然这个模型制作得相当完美，但它并没有飞起来，只是停留在模型阶段。

30余年后，意大利的一个土木工程师恩里科·弗拉尼尼又研制出了一架直升机模型。这个模型的重量仅3.6千克，采用双桨共轴式旋翼，装有一台0.184千瓦的蒸汽机。恩里科·弗拉尼尼的这个模型比乔治·凯利的模型前进了一步，它在试飞中最高曾飞到了12.2米的高度，并在空中停留了20秒钟的时间。此后，人们开始了从模型直升机向真正直升机的研制迈进。飞行器模型直升机的发展

1903年12月，固定机翼飞机飞行成功，人们的注意力就越来越转向更有前途且更为复杂的旋翼飞行。幻想家们早就预言了这类飞机的可能性，即它在转为向前飞行前首先垂直地升入空中。四冲程内燃机

科尔尼在1906年利用1个功率不超过1.47千瓦的老式比歇发动机制造了一架直升机工作样机。科尔尼于1907年8月制成了全尺寸直升机，同年11月13日完成了历史上首次升空0.3米的记录。

科尔尼在该机试验中遇到了很多困难，其中包括皮带传动系统连续发生故障，发动机工作不可靠等。在他对这架直升机的研究所花费的代价还不是太大的时候，他已经开始制造另一种设计方案的直升机了。他的新方案与他的同胞路易·布雷盖和里歇教授合作试验的直升机有些相似。布雷盖和里歇合作制造的直升机实际上早在1907年9月29日就载人飞离地面。但是，这次飞行没有被普遍承认是首次直升机载人飞行，因为这架直升机是靠人工来稳定的，更明确一点说，就是有4个人分别站在它的4副巨大的旋翼的下方，各有1根长竿支撑，以防止直升机倾覆。这4个人虽然没有帮助直升机升离地面，但对它在空中停留确实起了保证作用。

布雷盖继续进行了垂直升降实验，并于1935年制造出了布雷盖－多朗“实验室旋翼机”，采用的是对转共轴式旋翼。

首次真正的垂直自由飞行于1907年11月在科克威廉斯举行。保罗·柯尔涅驾驶他的“飞行自行车”在0.3米高度飞行了20秒。

1874年德国的阿钦伯奇制造了一种新型号的飞机，它包括一个用于反转矩控制的尾部回旋翼，这就是现代已被推荐采用的常用方法的首次使用。

1912年，最卓越的早期设计师之一，丹麦的爱尔哈姆制造了一架复合式直升机，该直升机具有很大的趣味性和新的性能。旋翼机

这架飞机于1916年坠毁，而爱尔哈姆直到1930年才停止他的直升机试验。20世纪20年代初期出现了几种重要的设计方案，其中最有前途的是帕斯卡拉的3号飞机。这种式样笨重的飞机在直升机技术上体现了向前迈进的重要一步。这架飞机创造了飞行736米距离的世界纪录，而且它与同期十分复杂的飞机相比是一架设计得比较简单的飞机。

据说，现代直升机的非凡方案是基于斯泼奈尔特于1919年提出的基本原理。危险的事故威胁着斯泼奈尔特和他兄弟的早期飞行生涯，事故主要是由失速引起的，因此他对这个问题作了重大研究。他论证了旋转机翼产生的升力很大程度上相同于在空气中向前运动的固定机翼，因此，这就有可能以一种机翼代替另一种。他的设计方案与以前流行的一切方案的最大差别是他的风车或回旋翼是自由地旋转的，而不是由发动机驱动。发动机的动力用来驱动一个常规螺旋桨以产生向前的推力，同时转动旋叶达到一定的速度，使其能产生足够的升力而起飞。此后，由飞机前飞速度所造成的气流，就能使回旋翼自由地旋转，这就无需由发动机提供动力而产生升力。斯泼奈尔特称他的新发明为自转旋翼飞机。

几年时间花在修改和改进其设计之后，西瓦解决了另外一系列问题。1928年西瓦驾驶着他的飞机横渡英吉利海峡。这是第一次旋翼飞机完成此举。

直升机的工作原理

直升机能够垂直升降，它有着与其他飞机不同的结构，我们要知道直升机腾空的原理，就必须先从普通飞机讲起。普通螺旋桨飞机

普通飞机，螺旋桨的拉力是为了对付阻力的，它的拉力只等于飞机重量的十几分之一，根本不能直接把飞机拉上空中，可是，同样功率的发动机，用在直升机上，却能把同样重量的直升机垂直拉到空中，这是为什么？

关键在于把发动机的轴功率变为拉力的那个螺旋桨的直径。直径越大，拉力越大。从物理学的角度来看，像螺旋桨这样的器械之所以能产生拉力，不外乎它会向后推空气，使空气加快向后的速度，这是物理上的动量定律。螺旋桨所得到的拉力既是推空气的那个力的作用力，当然它也就决定于这两项的乘积。要加大拉力，可以加大空气质量，也可加大空气的流速。但空气经过桨盘之后，到了远后方，它的流速较之远前方原来的气流速度是增大了，这说明气流带走了动能，这能量是发动机支出的。动能是和空气的质量成正比、和速度的平方成正比的。所以用增大空气量的办法以加大拉力，比用增大流速的办法合算。加大空气量的办法就是加大桨盘直径。

直升机旋翼的直径很大，如果转速还是那么高的话，叶尖处的速度势将变成超音速的，阻力就大得受不了。为此，直升机的旋翼所用的转速特别低，每分钟只有二三百转，一般飞机的螺旋桨每分钟1000~2000转。

这样的转速，已经完全可以满足直升机的需要了。直升机就这样升上天空。

多种多样的水上飞机

实用的水上飞机自1910年由费勃试飞成功后，发展较快，并作为武器的一种，在两次世界大战中为战争双方所利用。当时战争的双方从战争的需要出发，大力发展水上飞机。其中有各种战术用途的战斗水上飞机，包括近程和远程的海上侦察机、舰艇侦察机、高射炮校正机、水上巡逻飞机、布雷机和鱼雷机等。在此期间，虽然水上飞机的飞行速度不如陆上飞机快，但其载重量和航程已大大越过了陆上飞机。当时，飞机的载重量是相当重要的，飞机的载重量大，从一定意义上来讲，就可以使飞机飞得高，飞得远，火力强；飞机的载重量小，飞机的性能就差得多。

但是，随着现代科学的发展，水上飞机的地位发生了变化。到第二次世界大战后，也就是20世纪40年代以后，由于喷气技术的应用，使飞机的发展出现了飞跃。陆上飞机的速度很快地跃入了超音速的领域。随着陆上飞机的性能不断提高，用途不断扩大，机种不断增加，以前由水上飞机执行的任务，大都由陆上飞机或舰载飞机代替了。水上飞机由于有粗大的船身，其飞行性能落后于陆上飞机，直到今天，水上飞机还没有超音速的，因而这种飞机的作用也就逐渐小了。水上飞机

虽然水上飞机数量减少了，发展速度放慢了，但是由于它具有独立在水上的活动能力、较大的装载量以及良好的水上性能，因此它还是一种攻击武器，在战术使用上还具有独特的优越性，如：在远海水域布雷，对敌舰艇、潜艇进行侦察和攻击，运输物资、部队和技术装备到敌岸登陆，破坏敌方海上交通线，掩护己方海上舰艇，执行巡逻任务，充当加油站等。

各种类型的水上飞机，还在继续发挥着他们的作用，为人类服务。

火箭的故乡在中国

火箭是现代航天的基础，可以说，没有火箭也就没有现代航天技术。也许少年朋友不禁要问，火箭是怎么发明的，又是谁发明的呢？正确的答案是，火箭是我们中国人发明的，它的故乡在中国。古代火箭

火箭演变成今天这般模样经历了很长很长时间，至少可以追溯到1000多年前。我国唐代炼丹和药物家孙思邈根据前人的长期实践，制成了火药配方，发明了火药。这使火箭的产生成为可能。在火药的试验和应用过程中，人们生产出了“烟火”，一种供喜庆节日鸣放的五颜六色的火花。而这些在宁静的夜空绘出一幅幅美不胜收的图画的“烟火”，正是现代火箭的最早雏形。

宋朝初年，有两个年轻人在京城汴梁禁卫军的演练场上作了一次表演。其中一个人手里举着一截削得尖尖的箭杆，上面绑着一个装满火药的小圆筒，圆筒里面伸出一根细细的引线。另一个人则手持火把靠近引线，当他点燃引线后，未等人们明白过来，只听“轰”的一声，那截尖尖的箭杆已经飞向了空中。人群中顿时爆发出一阵热烈的欢呼声。就这样，世界上第一支火药火箭诞生了，那两个年轻人就是火箭的最早发明者：冯义升和岳义方。

宋真宗咸平三年（公元1000年），神卫水军队长唐福将冯义升和岳义方的火箭作了进一步改进，设计了叫“龙形箭架”的发射装置，并根据作战的需要，将装满火药的竹管连接在普通的箭上，火箭点燃后，冲天而起。这一简单而巧妙的创造，使火箭开始具有军事用途。宋朝是火箭制造技术的大发展和大应用时期。火箭既被用作征服南唐的武器，也被用来抗击过金兵的入侵。宋高宗时，金兵逼近长江，宋将虞允文利用火箭“霹雳炮”，以18 000人大败金兵10万人于采石矶。

到了明朝，火箭制造技术又有了相当的发展。公元1450年，戚继光在沿海一带抗击倭寇的战斗中，曾制造并使用了多种火箭武器，如飞刀、飞枪及飞箭。当时为了增强火箭武器的威力，还制造了能装很多支火箭并能进行齐射的“火箭车”。公元1598年，有一个叫赵士忠的人，发明了一种可以任意给予火箭一定的方向和角度、使火箭发射后不致偏斜的火箭发射装置，其作用类似于现在的火箭发射筒。这是火箭制造史上的又一大进步。在连绵不断、四处可寻的中国古战场上，到底出现过多少种火箭呢？明朝的军事观察家茅元仪在他所著的《武备志》中，曾有大量记载。在12～13世纪时，我国的火箭制造技术，通过成吉思汗金戈铁马的蒙古骑兵在西征过程中，先是传到了阿拉伯国家和印度，最后流传到了欧洲。从此，火箭——这个古老的战争机器，开始在异国的领土上生根发芽。

前苏联的“航天之父”

火箭传入欧洲后，曾经在军事方面起了一定的作用，因而风光了一段时期，但随即便因有了射程和精度更为优良的大炮，加之本身的技术没有突破性进展而遭到了冷落，甚至几乎被人们遗忘。直到19世纪末20世纪初，由于出现了齐奥尔科夫斯基等一大批科学家进行的顽强探索和执著的追求，才使得已经黯然失色的火箭技术重新又有了生机。正因为如此，齐奥尔科夫斯基这位前苏联著名的空气动力学、火箭动力学家被人们誉为现代“宇航之父”。

1857年，齐奥尔科夫斯基出生在俄国一个贫苦的林业官员家庭。他10岁那年，不幸染上了猩红热，并因此而丧失了听觉。由于残疾和家境的原因，他没能上学读书。但是，勤奋好学的齐奥尔科夫斯基，克服了耳聋所带来的种种困难，自学了数学、物理和天文学等。为了谋生，1879年他作为唯一的校外考生通过了高等学校的考试，取得了在一所乡村学校作教师的资格。历经磨难、大器晚成的齐奥尔科夫斯基，直到40岁左右才开始研究火箭和宇宙航行的问题，但他把自己下半生的心血和精力都投身到这项事业中去，因而取得了令世人赞叹的成就。

1898年8月，齐奥尔科夫斯基这位尚不出名的乡村教师破天荒地对火箭发动机作了精确计算，他极正确地提出了气体喷出的最大速度可以用液体化学燃料获得的科学论断来解决火箭发动机动力燃料的难题，把火箭发动机的研究水平向前推进了一大步。

1903年，他在具有开拓性的研究文章《利用喷气装置探测宇宙空间》中，提出了著名的火箭运动公式。通过这个宇宙航行学的基本公式他提出了许多重要论断：第一，火箭气体喷出的速度愈大，则火箭的速度愈快；第二，要提高火箭速度，就要提高发动机喷气速度和火箭的质量等；第三，火箭只适用于作某种高速飞行物的运载工具，那么飞行的速度与高度可以大大增加，从而使远程飞行、高空飞行以及星际旅行成为完全可能实现的事情。

俄国十月革命后，齐奥尔科夫斯基的研究条件有了改善。1929年，这位科学巨匠又发表了关于《火箭列车》的论文，首次提出了多级火箭的概念，提出了建立星际站作为宇宙飞船的“加油站”和“起航站”的设计方案，正确地预见和指出了火箭技术从试验火箭到实用远程火箭及载人飞行火箭的发展过程。

然而当时，前苏联科学技术和生产能力尚无法把齐奥尔科夫斯基的设想变成现实。1935年，这位火箭和人类宇航技术的先驱，带着无限的遗憾默默离开了人世，但他却给世界留下了一笔巨大的宝贵财富。齐奥尔科夫斯基所创立的反作用运动原理理论在喷气和火箭技术方面无疑引起了一次真正的革命。由于这位天才火箭大师和宇航奠基人的奉献，火箭技术复苏了，宇航时代来临了。

戈达德和奥伯特

19世纪下半叶，早期火箭由于它自身的不足曾遭到冷落，但潜心于火箭技术研究的先驱者们并没有丧失信心，从19世纪末到20世纪初，许多学者为此进行了顽强的理论探索和科学实验。“航天之父”齐奥尔科夫斯基的一生是为航天事业奋斗的一生。他总共发表了600多篇有关航天的论文、科普文章和科幻小说。虽然由于受当时一些条件的限制，他始终未能制造出他所构思的那种火箭，但他的事业和精神，完全被十月革命后的前苏联科学家继承下来。1931年，前苏联成立“喷气推进研究小组”，1933年8月，他们研制了第一枚液体燃料火箭，但其技术水平不如美国和德国。举世公认，最早对发展液体燃料火箭作出突出贡献的是美国的戈达德和德国的奥伯特，他们的出色工作和取得的巨大成就，终于使曾经与火炮相比黯然失色的火箭，又重新点燃起希望之火，并展示出在军事和航天领域大有用武之地的光辉前景。

1926年3月16日，在美国马萨诸塞州的奥比姆上空，冉冉升起一枚黑色的火箭，这枚火箭虽然带着从尾端喷出的一束明亮的火焰在空中飞行了仅短短的2.5秒钟，上升高度只有12.5米，飞行距离也只有56米，但却轰动了世界，因为这是人类最早研制出的按齐奥尔科夫斯基所设想的液体燃料火箭。这枚火箭其貌不扬，只有3米长，主要由一台0.6米长的发动机和分别装有液氧和煤油的两个燃料贮箱组成，它却是戈达德教授经过十余年的苦心研究和精心设计取得的成果。当时的《纽约时报》和华盛顿发出的电讯都把这枚火箭和戈达德本人的名字联系在一起，誉称为：“戈达德火箭”。

1882年10月5日，戈达德诞生于美国马萨诸塞州乌斯特城的一个败落守旧的家庭。他从小极富于幻想，常带领一伙小朋友拿着小铁锹搞“地下作业”，试图挖一条从美国通到中国的隧道，并设想凿穿地球只需花一个星期的时间。少年时代他留给市民的最初印象是性格孤僻，沉默寡言，爱好读书。他常常背着书包边走边低头看书，尽管书已经显得非常残破，仍然目不转睛、兴趣盎然地一页一页地翻来翻去。到中学时代，他尤其迷上了韦尔斯的科幻小说《星际大战》和维思的《从地球到月球的旅行》，并常常边看边陷入深深的沉思。1908年，戈达德从乌斯特理工学院毕业后进入克拉克大学攻读物理学博士学位，成为该校著名教授韦伯斯特的得意门徒。第二年他就富有远见性地提出，为了提高火箭性能，必须用液氢和液氧作为火箭推进剂。他在大学苦心攻读三年后，于1911年29岁时获得物理学博士学位，不久成为克拉克大学教授。从此，在教学之余，专心致志于火箭技术的研究。

1920年1月11日，美国华盛顿发出一则电讯，说戈达德教授成功地设计了一种火箭，可以把探测仪器送到大气层之外，直至送上月球。这条新闻报道的只是戈达德的“纸上谈兵”，竟然起到了极大的轰动效应，连戈达德本人也被人们冠以“月球火箭”的美名。他通过详细计算火箭的起飞质量和摆脱引力场的火箭飞行速度，进一步肯定制造一种能摆脱地球引力的束缚，并击中月球的新型火箭是可能的。他将这些研究成果写进了一篇名为《一种达到极端高度的方法》的论文中。1926年戈达德完成世界上第一枚液体火箭的首次试验后，他年复一年地继续为提高火箭的性能作了不懈的努力。1930年，他研制的火箭升高达到609米。在1930~1940年，为提高火箭的飞行稳定性，他领导一个研制小组研制了用于火箭的第一个稳定器。第二次世界大战期间，他参与了为美国海军研制液体火箭助推器的工作，为以后美国火箭技术的发展立下了汗马功劳。

在美国有位家喻户晓的戈达德，而在德国也有一个“火箭之父”，他就是比戈达德小整整12岁的奥伯特。

1894年6月25日，奥伯特出生于德国的一个医生家庭，受家庭影响，1913年进慕尼黑大学学医。他从小就对天文很感兴趣，早在他11岁时，当妈妈将儒勒·凡尔纳写的《从地球到月球》和《月球旅行》两本科幻小说，作为生日礼物送给他时，他就着迷到书不离手，一连读了五六遍，几乎将书中的全部内容都刻印在脑子里。有一次，他对书中提出的各种宇宙航行方案进行对比思考，发现采用反作用推进的火箭可用于改变飞船飞行方向和降低飞船在月面降落时的速度，并深信火箭是唯一能实现太空飞行的交通工具。于是，他决定放弃子承父业的想法，专攻物理和数学，并把全部业余时间用于从事航天研究。遗憾的是，他当时设计的远程液体推进火箭竟被当局视为荒诞之事，而遭否定拒绝。后来，他又将自己的火箭设计思路写成论文，提出了空间火箭点火的数学理论和脱离地球引力的方法，并于1922年将论文递交海德堡大学，以谋求一个博士学位，没想到又一次遭到拒绝。于是，他决定自出经费，于1923年以《飞往星际空间的火箭》为题在慕尼黑出版了他的这篇论文。在文中，他创立了火箭在空间点火的理论公式，用数学阐明了火箭如何获得脱离地球引力的速度，并提出了许多关于火箭构造和高空飞行的新概念。这篇论文的公开出版，大大提高了奥伯特的知名度，连美国的火箭之父戈达德也明确表示，他从这篇论文中也受到启发，至今这篇论文仍不愧为宇宙航行的经典理论著作之一。奥伯特

1926年，当得知戈达德在美国马萨诸塞州点燃世界上第一枚液体火箭时，奥伯特深有感触，立即从罗马尼亚给戈达德写了一封信。信中说：“我多年从事研究如何用火箭飞出地球的问题。当我正要发表我的实验和计算结果时，由报纸上得知，我在这方面的探索不是孤独的，而您，亲爱的先生，在这方面已做了很重要的工作。虽然我做了不少努力，仍未能得到您在这方面的著作。因此，请您赐寄几册。”

戈达德满足了他的要求，从此，共同为宇宙飞行忘我探索的两颗巨星碰撞到一起了。1927年7月5日，德国的一批业余火箭爱好者成立了宇航协会。这是世界上最早倡导发展太空事业的群众团体，后来发展成为世界研究火箭技术的权威机构之一，会员达数千人之多。正在罗马尼亚工作的奥伯特得知此事，也来到德国，不久，奥伯特担任了该协会会长。从此，协会在他的领导下，广罗人才，聚集经费，对火箭技术进行了广泛的基础研究，德国出现了一股“火箭热”。

1929年，奥伯特又将他的新研究成果写成《实现太空飞行的道路》一书予以发表。书中，他预见到电推进火箭和离子火箭的发展。这本书使他获得第一届佩尔·希尔施年度奖10 000法郎。当有人问他是靠什么力量取得这样了不起的成就时，奥伯特说了一句意味深长的话：“一般认为，骆驼能在它们渴了的时候发现新的水源。”这句名言后来写进了他的自传。正是由于奥伯特和他的同事早在20世纪20年代末就开始对火箭进行忘我地理论研究和实践，奠定了近代火箭技术欧洲领先于世界的基础，奥博特被尊为“欧洲火箭之父”。

现代火的箭奠基人布劳恩

布劳恩于1912年3月23日出生在德国别尔捷茨的一个高级官员家庭。父亲是以善于解决农业和粮食问题而著称的专家，母亲是音乐、文学和天文爱好者，有较高的文化素养，会讲6种语言。闲暇之余，她常给幼年的布劳恩讲述有关日月星辰的变化和人类征服月球的理想，使布劳恩从童年时代起就开始与浩瀚无垠的宇宙结下了不解之缘。1930年，布劳恩中学毕业后，进入柏林理工学院学习，并在这里先后结识了著名的火箭技术科普作家威利·莱和“德国火箭之父”奥伯特教授，并成为奥伯特的亲密助手，开始从事液体火箭发动机的研制工作。

此后，布劳恩对火箭技术领域的难题，提出了许多科学的预见，并作出了不少解决方案。一系列成果，使年龄不到20岁的布劳恩一举成名，成为享誉海内外的火箭专家。为了使自己倾心的火箭早日升空，布劳恩来到了德国陆军火箭研究所，并成为这里的中心人物，担负了军用火箭的研究工作。

在布劳恩领导下，德国很快研制出了专门用于试验的“A-1”型液体火箭。这种长1.4米、直径0.3米、重量达150千克的火箭，用酒精和液氧作推进剂，发动机推力达到了300千克，在当时是无与伦比的大型火箭。紧接着又在第二年冬天，成功地试射了“A-1”型火箭的改进型“A-2”型火箭，在第三年又完成了“A-3”型火箭的试制。野心勃勃的纳粹头子希特勒，听说“A-3”型火箭试射成功的消息高兴极了，想用这种武器为其策划中的罪恶战争服务。于是他迫不及待地责成德国陆军司令部给布劳恩研究小组下达了研制射程275千米、弹头装药达1000千克梯恩梯的“A-4”型弹道火箭。1942年底，代号为“樱桃核”的飞航式导弹出世了。这种导弹重2200千克，弹长7.6米，战斗部装药近1000千克，射程可达370千米。由于纳粹的宣传部长戈培尔觉得“樱桃核”这个代号不响亮，于是便将这种导弹改名为“V-1”导弹。因为“V”既具有英文胜利的含义，同时又是德文“复仇”一词的第一个字母。V-2导弹

当“V-1”导弹在使用于对英国的空袭之后，布劳恩等火箭专家立即发现了它的重大缺陷：一是“V-1”导弹的速度低于歼击机的速度，因而随时有被歼击机靠近、拦截并击落的危险。二是“V-1”导弹的作战飞行高度只有1000米，因此一旦被雷达发现，密集的高射炮火能轻易将它打得粉碎。三是它的导向技术上还有一些关键问题未解决，导致了命中精度出现巨大误差。德国火箭技术人员在布劳恩的指导下，很快就在“A-4”火箭的基础上，研制出了一种新型的更为准确有效的武器——“V-2”导弹。“V-2”导弹重约13吨，弹长14米，直径1.6米，战斗部装药800千克，最大飞行速度1700米／秒，最大推力可达27吨，弹道高100千米，射程320千米。采用带有程序装置及测速仪器的自主式陀螺控制系统，导弹命中精度大为提高。“V-2”导弹是世界上第一枚弹道导弹，体现了当时最先进的火箭制造技术。它的制造成功，使处于战争困境中的希特勒仿佛捞到了一根救命稻草，立即被用在1944年9月对英国伦敦的空袭中。由于英国对这种武器没有防备，因而造成了巨大的伤亡和战争恐慌。

但是，战争的胜负并不是靠一两件新式武器所能决定的，尽管布劳恩为德国的火箭制造立下了许多功劳，但德国在第二次世界大战中还是战败了。

正当布劳恩等一批德国火箭专家因德国战败而惶惶不可终日的时候，美、苏两大战胜国却为了今后政治的需要在德国开展了一场争夺火箭技术和专家的秘密行动。前苏军先下手，派出军队将德军设在佩内明德火箭试验场的全部设备和图纸，连同几百名技术工人、专家，

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