第一章　火箭研发

“峨峨云梯翔，赫赫火箭著。”

——韩愈

第1节　纳粹溃退烽火灭绝　美军挺进人才捕获

我们的故事开始于一个不早不晚的年代。1945年的5月2日，也就是希特勒夫妇在地堡内自杀后的第三天，第二次世界大战已经接近尾声，虽然日本还未投降，仍然在做垂死挣扎，但战争胜负的大局已定，不可逆转。

德国南部的阿尔卑斯山区，一个颇有特色、叫作阿玛高（Oberammergau）的小镇附近，远望高山巍峨、雪峰挺拔；近看湖水碧秀、绿草如茵。这里气候宜人、风景似画，使人难以想象到如此美景也曾被战火硝烟所糟蹋。那天，美军第44步兵师的一队侦察兵正在执行四处巡逻任务，忽然看见两辆自行车从山上缓缓而下……

来者之一操着一口有着浓重德国腔调的蹩脚英语，结结巴巴地向士兵说明他的哥哥是谁：“V2导弹……设计师……冯·布劳恩……要投降……”

当时没人不知道V2导弹，那是让盟军不寒而栗的新型终极致命武器！希特勒为了加速战争最后的进程，聚集科学家和工程师们，于德国的佩讷明德陆军和空军试验基地成功地研制出V2导弹，并在多处地下工厂大量生产。

就在不到一年之前，1944年9月8日的清晨6点，泰晤士河边一声巨响，1吨多的炸药从天而降，惊醒了无数睡梦中的伦敦人。可是，天上并没有看见德国佬的轰炸机啊！原来这些重磅炸弹是来自于300公里之外荷兰海牙的德军基地，炸弹的携带者就是V2导弹，它花了不到6分钟就飞越了英吉利海峡，神出鬼没地在伦敦爆炸。之后短短的6个月内，疯狂的纳粹德国接二连三地共发射了3745枚V2导弹，其中有1115枚击中英国本土，共炸死2724人，炸伤6476人，对建筑物也造成相当大的破坏。此外，攻击比利时的V2导弹造成6500人死亡，伤者数万。正是“铁球步帐三军合，火箭烧营万骨乾”。

当然，如今我们仔细一算，这造价昂贵（12万马克）的V2导弹实在太不合算，效率极低，平均一个导弹才炸死2～3个人，由此也足以证明当时德军困兽犹斗的疯狂劲头。无论如何，这门武器因为不易被拦截而造成当年的欧洲社会人心惶惶。此外，希特勒为了尽快制造出足够多的V2导弹，建立地下工厂批量生产，残酷地压榨犹太人和抓来的普通劳工。据说为生产导弹而累死的纳粹劳工就有数万人，比轰炸敌国炸死的人还要多。

当时V2武器的威力没有能挽回德军的败局，但它拉开了新式作战的序幕，无疑是一项重大的军事技术突破。艾森豪威尔在回忆录中说：“如果德国人提早6个月完善并使用这些武器的话，我们要进入欧洲将是极端困难的，甚至是不可能的。”为此，当年的盟军迫切希望获得V2导弹，四处寻找这个项目背后的科学家。

没想到这一天，研制V2导弹的顶级专家却自己送上门来，正是踏破铁鞋无觅处，得来全不费工夫，美国人不由得乐在眉尖、喜上心头：“哦，欢迎你们投降，用你们的技术为美国效劳。”

两位来访者早就准备好了说辞：“统帅们不希望我们落入斯大林手里，于是在3月份就要求我哥哥（即冯·布劳恩）和他手下的500名科研人员带着大量资料离开了科研基地，躲避正在逼近的俄国红军……我们手中有大量的资料、技术和人才，也愿意服务于美国，但条件是希望能得到善待。”

这有什么可说的，双方很快便达成协议并且找到了藏身于高级别墅、正在欣赏山间美景的冯·布劳恩。这位著名的火箭专家被俘时才32岁，年轻帅气、英姿焕发，但因为不久前出车祸，手上还打着石膏绷带（与战争无关）。面对荷枪实弹的美国兵，布劳恩说了一句话，但语气中仍带有德国科学家那种惯有的骄傲：“我们虽然战败了，但我们开创了全新的战争模式。你们找我，就是为了得到这种技术。”

德国的纳粹分子对人类犯下了不可饶恕的滔天罪行，但德国科学家毫无疑问地对科学技术的进步做出了重要的贡献。第二次世界大战除了战场上的较量之外，双方在科技上也明争暗斗，打着另一场战争，对核物理的研究最后导致原子弹武器的开发是另一个著名的例子。

希特勒对犹太人的迫害使得大批犹太裔科学家抵达美国，其中也包括爱因斯坦。这些从魔掌下逃离的物理学家们关注到德国在核研究方面的动向，由爱因斯坦牵头向美国报告说，德国科学家已经掌握了铀的原子裂变技术，即制造原子弹的第一步。如此才使美国政府开始意识到如果希特勒拥有这项技术，将带来前所未有的灾难，因而投资20亿美元启动了研发原子弹的“曼哈顿计划”。最终该计划获得成功并用于实战，缩短了战争的进程。

德国人的原子弹研究最终未成正果，著名物理学家海森伯曾经参与其中。就在布劳恩的兄弟与美国士兵商谈投降事宜的第二天，美军在海森伯的家中抓获了他。

德国已经崩溃，战争即将结束，与科技相关的竞争逐渐转化成了同盟国之间暗地争夺德国人才的斗争。美国在1945年初启动了“回形针”行动，苏联也相应实施了所谓“面包换人”的计划。

苏军原本在最后的德国战场上占尽了先机，曾在1945年1月直接威胁到了离德军火箭研制基地不远的地带。苏军还在波兰的荒野中发现了一些被德军丢弃的V2导弹外壳，他们立即将其送回莫斯科进行研究。

1945年3月，美军开进波恩，波恩大学的科学家们将一些相关资料撕碎丢进马桶中，但来不及处理堵塞的马桶就纷纷逃离了。一个波兰籍卫兵发现了马桶中的碎纸片，将它们全部掏出交给了美军。最后，这些残存的碎纸片组成了一份包含德国科研计划摘要和1500多名科学家、高级技术人员名单及家庭地址的重要文件，这份名单为美国找到这些科学家的“回形针”行动提供了极大的帮助。

在军方授权下，匈牙利裔美国工程师和物理学家冯·卡门（von Kármán，1881—1963）组建了一个由36位专家组成的调查团前往德国考察，其中包括他最得意的学生钱学森。冯·卡门等也审问过主动投降的布劳恩等人，考察了火箭技术并得出在该领域德国已领先美国10年的结论。钱学森在此行中得益匪浅，后来他冲破阻碍回到中国成为“两弹一星”的元勋级人物。

冯·布劳恩（von Braun，1912—1977）出生于德国普鲁士境内，其父母家族都有欧洲王室血统，其母在冯·布劳恩接受宗教洗礼之后，赠予他一台望远镜，从此布劳恩迷上了浩瀚星空，立志研究能一飞冲上太空的火箭技术。战争成全了他的理想，也改变了他的命运。1932年，布劳恩在20岁时就被命名为德国首个导弹试验场液体火箭研发项目的技术负责人。

他的梦想指向太空，但命运却让他击中了伦敦，杀害了不少无辜的民众。正如他在听到伦敦被击中的消息后说：“火箭工作正常，除了登陆在了错误的星球上。”

火箭的工作原理和飞机不一样。飞机在飞行时受到4个力的作用（图1-1（a）右上）：动力（即发动机产生的推力）、阻力、升力、重力。这里与地面交通工具不一样的是，飞机需要一个向上的“升力”，才有可能飞到天空中去。

升力是飞行不可或缺的重要元素，它是如何产生的呢？飞机的升力与机翼截面的形状密切相关，是通过机翼上下表面的气流速度的差异而产生的。如果将机翼沿飞行方向纵向剖开，得到的机翼剖面是一个上拱下平的形状（图1-1（a））。当空气流过机翼时，气流沿上下表面分开，最后在后缘处汇合。上表面弯曲，气流流过时走的路程较长；下表面平坦，气流的路程较短。根据伯努利原理，上表面的气流速度快而压力小，下表面低速气流对机翼压力较大，就产生了一个上下表面之间的压力差，也就是向上的升力。因此飞机是凭借空气动力学原理获得升力而飞行的，所以飞机只能在大气层中飞行，不可能飞到没有大气的太空中。

火箭的工作原理不同于飞机（图1-1（b）），对火箭而言，无论是上升或前进，在任何方向得到加速度，靠的都是尾部气体喷出后产生的反作用力。作用与反作用定律也就是中学物理中为人熟知的牛顿第三定律。它说的是，反作用力总是与作用力相等，作用在不同的物体上。在火箭的情况下，燃料与氧化剂混合燃烧后产生的大量气体从火箭尾部向后喷出，如果将气体后喷所受的力当作作用力，它的反作用力则作用在火箭主体上，推动火箭向前。因此，由于火箭自身携带着燃料和氧化剂，既不需要空气来产生升力也不需要空气中的氧气帮助燃烧，适合在太空环境下工作。

众所周知，地球大气有一定的厚度，大气的密度随着距离地面高度的增加而减少。那什么高度就算是“太空”呢？事实上，太空和大气层之间并没有一条明显的界线，不过我们总是可以人为地给出一个规定的数值。国际航空联合会将100km的高度定义为大气层和太空的界线。美国认为到达海拔80km的人即为宇航员。因此，高度超过80km（到100km）可以算作进入了太空。

布劳恩及其团队在20世纪30年代的任务是研究开发液体燃料火箭（A4火箭）。他的脑海中无疑经常梦想到月球旅行，因为A4火箭上画的是科幻片《月亮夫人》的宣传画，一位坐在新月上的漂亮夫人！布劳恩当时甚至还制定了载人航天飞行计划。

十年的努力终于取得了突破，1942年10月，一枚A4火箭实现完美发射，飞行高度达到84.5km，飞行距离达到190km。其到达的高度已经算是抵达了“太空”，从航天的意义上，这可算是人造物体进入太空的第一个里程碑。

然而，战争正在激烈进行，德军步步败退，纳粹分子不要“登月”，也不在乎是否进入“太空”，他们只在乎火箭升得越高方能飞得越远，他们做的是制造武器、屠杀人类的另一种梦。从1943年开始，A4火箭变成了V2导弹。布劳恩受命研制这种能够携带750kg炸药飞行约300km后准确击中目标的武器。“V2”的德文意思是“报复”，纳粹将其命名为“复仇使者”，企图扭转败局，准备报复。

V2导弹发射时的质量大约13t，可负载1000kg的高能炸药弹头，并射向300km远的目标。导弹先被垂直发射到一定的高度（24～29km），然后按一定的倾角弹道上升。当升至最高点（48km）左右时，无线电指令控制系统关闭发动机，火箭靠惯性继续升到97km。然后，以3542km/h的速度沿抛物线自由下落，最后击中预先计算好的地面攻击目标（图1-2）。

聪明过人的布劳恩并不是一个死命效忠纳粹的傻瓜，当看到战争形势对德方不利时，他就开始考虑自己及几百名科学家的去向问题。他当然知道自己对美国（或苏联）的价值，但他不相信斯大林，被苏军抓住不会是好事，他们连自己的科学家都不能“善待”，又怎么可能善待像他这样的纳粹战俘——过去的党卫军少校呢？

在从佩纳明德撤退的时候，冯·布劳恩私自做了一个大胆的决定。他舍不得销毁自己多年的研究成果，便违背命令将14t重的火箭技术草图及数据藏在了哈尔茨山一个废弃的矿井里，这些资料也成为他（及他的弟弟）与美军交涉的筹码。

不久后，布劳恩和他的上百名同行一起被送到了美国。