马克斯·瓦利尔 1924 年关于火箭飞机的思考

当我们想到火箭领域的早期先驱时，脑海中会浮现出三个名字：赫尔曼·奥伯特、罗伯特·戈达德和康斯坦丁·齐奥尔科夫斯基。马克斯·瓦利尔很少（如果有的话）出现在名单上，但也许他应该上榜。瓦利尔是早期火箭技术的推广者之一，他撰写了通俗文章和书籍，将这项新技术介绍给外行。他也是最早尝试火箭动力飞行器的人之一。关于瓦利尔在早期火箭历史中的故事有很多可说的，我正在研究一些内容，所以还有很多内容要研究，但现在我想看看他在 1924 年提出的一个火箭动力飞机的想法，他认为这种飞行器是太空飞机的垫脚石。

1923 年，物理学家赫尔曼·奥伯特 (Hermann Oberth) 发表了他的博士研究成果，书名为《进入星际空间的火箭》(Die Rakete zu den Planetenräumen)。1924 年 1 月，一本副本落入了狂热天文学家和科学普及者马克斯·瓦利尔 (Max Valier) 手中。瓦利尔对奥伯特的书很感兴趣，对火箭将人类送入太空的想法很着迷，于是给这位物理学家写了一封信。这是火箭科学家和火箭冠军之间长期通信和工作关系的第一封信。

在 1925 年春天写给奥伯特的一封信中，瓦利尔附上了一篇补充材料，题为“从飞机开发太空船”。瓦利尔计划在飞机上安装火箭发动机，他认为这是一种经济有效的测试火箭动力飞行潜力的方法。当时，航空业正处于发展成熟阶段。第一次世界大战推动了航空业的一些惊人进步。莱特兄弟在 1903 年率先发明的实验性木质和帆布飞机已不复存在。20 世纪 20 年代初，飞机得到了加强，机身更加坚固。对于瓦利尔来说，这些飞机足够坚固，可以在后部安装火箭，并在飞行中发射，而不会受到严重损坏。

瓦利尔对将飞机改造成太空飞机的兴趣在于其空气动力学设计，特别是机翼和螺旋桨叶片产生的升力。他认为这些传统的飞机部件是着陆地球所必需的，这比单靠降落伞要好得多。如果机翼和螺旋桨可以做成空心的，它们可以在软着陆中提供同样的帮助，同时使整个飞行器轻盈。

瓦利尔想知道，他在这份补充材料中向奥伯特提出的问题是，太空飞机是否可以利用与着陆相同的飞机空气动力学特性。他承认机翼和螺旋桨会增加飞机上升时的阻力，但他想知道这些特征在着陆过程中增加的空气浮力是否能节省上升过程中的一些能量。

瓦利尔在 1925 年的这封信中设想，对容克飞机进行改造，在机尾安装火箭，并密封机舱以保持机内压力。这些飞机将正常起飞，沿着跑道疾驰，直到达到足够高的速度离开地面。然后，一旦飞机到达空气稀薄到螺旋桨叶片无法推动的高度，飞行员就会点燃火箭。飞行结束时，火箭的动力和推力耗尽，飞机将像传统飞机一样滑翔然后降落。

在将这封信寄给奥伯特三年后，瓦利尔开始将这个想法付诸实践。他与弗里茨·冯·欧佩尔和弗里德里希·威廉·桑德合作，为一架利皮施·恩特飞机安装了两台火箭发动机。火箭被设计成一个接一个地发射，以逐渐推进，由驾驶舱中的一个开关启动。弗里茨·斯塔默是试飞员，于 1928 年 6 月 11 日进行了第一次火箭飞行。这是一次成功的飞行；斯塔默说飞行非常顺利，只有火箭的嘶嘶声让他想起了驾驶舱后面的情况。

第二次飞行使用了同样的两枚火箭，但经过改装后，可以同时发射，以增加功率和推力。这次测试结果并不好。其中一枚火箭爆炸，飞机在飞行中起火。斯塔默设法着陆并逃离了坠机现场。

瓦利尔的长期计划是让火箭驱动的飞机缩短城市间旅行所需的时间。他希望看到一架从欧洲飞往美国的航班在一小时内飞过平流层。但在他的脑海中，这些只是中途飞行，是进入太空的飞行的前兆。

瓦利尔对于火箭驱动的容克飞机的设想与 20 世纪 40 年代和 50 年代首批飞行的火箭飞机相差无几。虽然它们是空中发射的，并不是依靠自身动力起飞的（工程师们很快就发现这些飞机在起飞时会消耗掉所有的燃料），但 X-1 和 X-15 都结合了火箭飞行的速度和动力以及传统飞机的空气动力学着陆能力。不过协和式飞机可能更接近瓦利尔的设想，能够在三个小时内完成从伦敦到纽约的飞行。

不幸的是，瓦利尔从未亲眼见过火箭飞机飞行。1930 年 5 月 17 日，他的一架液氧汽油燃料火箭发动机在试验台上爆炸，瓦利尔不幸丧生。

资料来源：I. Essers 著《Max Valier：太空旅行先驱》；Michael van Pelte 著《火箭走向未来》