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投入實戰的V-2導彈

2014-01-06 01:54:50黃昏晨鐘
太空探索 2014年9期

□ 黃昏晨鐘

1944年6月6日6時30分,美國、英國、加拿大等國組成的盟軍發起代號“霸王行動”的登陸戰役,百萬盟軍強行在法國諾曼底登陸成功,給德國軍隊以沉重打擊。

可是一個星期后,不甘心覆滅的法西斯就開始了瘋狂報復。6月13日凌晨,他們首先用V-1導彈空襲倫敦。三個月后的9月8日,又再次發起報復性攻擊。這次德軍改用了另一種武器,造成人員、財產嚴重損失,引起當地居民的極大恐慌。因這次使用的武器來無蹤影,英國防空體系對其防不勝防,甚至一時搞不清它究竟是個什么東西。后來,經過詳細偵察才得知德軍是把又一種導彈投入了實戰。

這種新式導彈名叫V-2,今年也是它首次投入實戰70年。

原名A-4

V-2導彈的問世得益于德國科學家對現代火箭技術的深入研究。早在1923年,赫爾曼?奧伯特就在其論文《飛向星際空間的火箭》中提出了火箭結構的設想。后來,德國的火箭愛好者又成立了宇宙旅行協會,在液體火箭方面進行了大量開拓性工作,包括成功制造出小型液體推進劑火箭。

就像許多科學技術發明后被首先用于戰爭一樣,現代火箭技術也難逃被用于戰爭的命運。1932年,為了尋求火箭研制資金,馮?布勞恩等火箭專家成為德國陸軍火箭技術部門的成員,開始用軍方提供的經費研究液體火箭。在布勞恩看來,“陸軍的資金和設備,似乎是通向真正的宇宙航行的唯一切實可行的途徑”。

經過布勞恩等人的不懈努力,A-2、A-5火箭先后研制成功。1936年,又在這兩種火箭的基礎上開始研制更先進的火箭A-4。

A-4的技術指標參照了問世于第一次世界大戰的巴黎大炮。巴黎大炮能把直徑21厘米、裝藥11.25千克的炮彈發射到125千米以外,而A-4的最初設想是射程要達到巴黎大炮的兩倍,能發射一噸重的彈頭,命中誤差兩至三米,并能沿鐵路或公路運到德國境內的任何地方。

1936年底,為了增強火箭的研制能力,德國軍方投資3億馬克,按照布勞恩的選址,在柏林北方烏瑟多姆島上興建了佩內明德火箭研制中心。新研制中心建成后,研制人員陸續從原來的庫默斯多夫火箭研制基地遷入,至1943年8月人數達1.7萬人。

出于未來戰爭的考慮,德國元首希特勒也對火箭研制表現出極大興趣。1939年3月23日,他參觀了庫默斯多夫火箭研制基地,認真聽取了布勞恩講解的火箭知識,觀看了發動機試車,提出了各種技術問題,最后說了一句簡短評語:“好極了。”時隔不到半年,9月1日德國軍隊入侵波蘭,第二次世界大戰爆發了。9月19日,希特勒在演講中宣布德國正在研制一種新型秘密武器,有人明白元首指的就是火箭。

不過,當時A-4還不能馬上成為投入戰爭的武器,因為它還只是一個試制品,技術上還有許多問題需要解決。其中火箭發動機就是一個最大難題。在瓦爾特?蒂爾博士主持下,研制人員進行了深入研究和設計,包括改良混合燃料,設計新的燃燒室和噴注器,以使推進劑充分霧化和高效燃燒;為了冷卻噴嘴,首次采用了薄膜冷卻法。

渦輪驅動是另一個大問題。在一家水泵工廠里,布勞恩從正在生產的消防水泵上找到了解決問題的答案,決定用過氧化氫與高錳鹽酸溶液混合生成高溫高壓蒸氣的方法驅動渦輪,進而成功制造出了第一臺氣體發生器。此外,還進一步解決了制導和控制問題,包括首次應用慣性陀螺平臺,開創了現代慣性導航的先河;利用超音速空氣動力學研究成果,解決了以前因氣動外形產生的穩定問題。

起豎V-2導彈

V-2導彈發動機

火箭研制由布勞恩牽頭并負責各系統之間的協調。許多大學和研究所參加了研究、設計、制造和試驗。

成功來之不易

所有技術問題解決后,第一枚A-4火箭誕生了。

A-4的外形為流線型,箭體全長14.03米,最大直徑1.66米,包括穩定尾翼在內最大寬度3.56米。全彈凈重4噸,起飛重量12.9噸。錐形彈頭長2.01米,裝藥980千克。儀器艙長1.41米,裝有陀螺儀、加速度表等控制儀器。推進劑貯箱總長6.21米,上端為氧化劑箱,下端為燃燒劑箱,它們和箱體結構分離安裝,可裝載8噸推進劑。貯箱下面是一臺推力245千牛的液體火箭發動機,最長工作時間68秒。尾段對稱安裝四片穩定翼。全彈近9萬個零件都是人工打造的。到大批量生產時,共經過了6萬次設計修改。

A-4最大射程320千米,最大飛行高度80至100千米,最大飛行速度每秒1600米,飛行300千米約8分鐘。擊中目標時的速度為每秒750米,比多數來復槍的子彈還快,所以用肉 眼發現它是不可能的。可以說,A-4堪稱20世紀40年代火箭最新技術的結晶。

1942年6月13日,第一枚A-4火箭進行了首次發射試驗。德國三軍主帥和軍火生產部長阿爾伯特?施佩爾等趕到現場觀看。可是發動機點火后,火箭僅上升了一秒鐘就因推進劑供給系統發生故障墜落下來,在巨大的爆炸中炸得粉碎。8月16日進行的第二次發射又因為儀器艙外殼過于脆弱,飛行45秒后在空中解體。由于前兩次發射均以失敗告終,第三次發射尤其事關重大,成敗將關系到整個工程能否繼續搞下去。好在這次發射取得了巨大成功,火箭發射后直沖藍天,54秒鐘后發動機正常關機,上升到85千米高度。

A-4火箭第三次發射成功后,德軍將領向研制人員表示祝賀(后排穿深色西服者為馮·布勞恩)

這次發射成功是人類火箭技術和航天史上一個具有重要意義的事件。望著遠去的火箭,佩內明德研制中心的領導人多恩伯格激動得流下了眼淚,他和佩內明德火箭中心的負責人相互擁抱,孩子似地大聲呼喊。

當晚,多恩伯格在慶祝酒會上興奮地發表了演說:“今天,1942年10月3日是人類太空飛行新時代的第一天。我們的火箭進入了太空,證明它可以用于太空旅行。”話題一轉,他又明確提出:“利用火箭進行太空旅行將是和平時期的任務。戰爭仍在進行,我們的當務之急是盡快將它變為武器,成功用于軍事。”

多恩伯格的演說表達了德國高層領導人的意圖。1942年12月22日,希特勒下令大批量生產A-4火箭,1943年7月7日,又觀看了發射A-4的影片。第一次看到火箭發射升空后,身心疲憊的希特勒精神為之大振。他后來對施佩爾說:“這種武器是決定這場戰爭的關鍵。如果我們用火箭攻擊英軍,將是對德軍前線的一大鼓舞。”

按照希特勒的要求和大批量生產A-4的需要,德國參謀本部在人力和物資供應方面都給予了最高級優先權,同時專門成立了一個直接由軍械和軍工生產部管轄的特別委員會,并建立了強有力的生產機構,包括佩內明德南部一個生產零部件和裝配的大型工廠,以及位于維也納新城、柏林北郊和腓特烈港的三座裝配工廠。

V-2導彈結構示意圖

1942年10月3日,A-4火箭第三次發射獲得成功

將繳獲的V-2導彈運往美國

中心工廠內的發動機裝配現場

正當A-4即將大規模生產時,盟軍諜報部門獲得了德國秘密研制和生產火箭武器的情報。1943年8月17日,英國皇家空軍的571架轟炸機,對佩內明德實施了毀滅性轟炸。為了完成這次任務,40架飛機和機上的240位飛行員獻出了生命。

這次大規模轟炸非常成功。轟炸后佩內明德一片火海,幾乎被夷為平地,布勞恩辦公室所在建筑物的屋頂被炸塌,其他建筑物也被大火燒得漆黑,一根根鋼梁扭曲得如同麻花。位于三個不同地方的三家大批量生產廠也都成了廢墟。轟炸中有735人喪生,其中178人是德國技術人員,包括剛搬到佩內明德的發動機設計師瓦爾特?蒂爾。因所住的房子被炸毀,他和全家在睡夢中喪生。死亡的其他人員大多為俄國戰俘和波蘭勞工。皇家空軍始料不及的是,轟炸中布勞恩和其他人員從火海中搶救出了許多珍貴圖紙和大部分重要文件,為A-4后來恢復生產創造了條件。

死亡工廠

大空襲之后,德軍高層將領意識到,高度機密的A-4研制計劃已經走露風聲,不能在佩內明德繼續研制火箭。于是,他們將佩內明德遺留的所有研制設備疏散到各地。同時,為將批量生產全部轉入地下,建成了一座秘密地下工廠。

地下工廠名為中心工廠(也稱米特爾工廠),位于柏林與法蘭克福之間的哈茨山南部,靠近諾德豪森市,是用一座廢棄油庫改建成的。為了建造這座當時德國最大的地下工廠,黨衛隊將軍漢斯·卡姆勒強迫附近集中營的囚犯從事慘無人道的苦役。完工后,德軍把空襲中炸毀的三家工廠中保留下來的部分設備搬進隧道。后來,由于全國5000家負責生產零部件的工廠因不斷遭到盟軍轟炸經常停工,越來越多的生產加工也轉移到中心工廠進行。

中心工廠的生產條件十分惡劣,隧道內陰冷潮濕,空氣惡濁。在這種環境里,囚犯們每天在德國工程師和技術人員的監督下進行A-4裝配。由于過度勞累,加上營養不良,肺炎、傷寒、痢疾和結核等疾病肆意蔓延。這種狀況就連A-4的上層領導都感到觸目驚心,施佩爾就認為是“野蠻的”,他寫道“哈茨山山洞里的狀況駭人聽聞”。到過中心工廠多次的布勞恩也認為那里的工作環境很恐怖,活像地獄,他因此深感愧疚。

1944年,中心工廠約有一萬名囚犯參與生產裝配,后來約三分之一死于非命。當盟軍找到他們時,沒有掩埋的尸體堆在一起,其中許多早已腐爛不堪。

最后的瘋狂

1943年冬,中心工廠制造的第一枚A-4出廠。到1944年春,生產速度達到每月300枚,但是離希特勒制定的生產計劃還相去甚遠,他的計劃是每月900枚。后來,這個目標雖然達到了,卻不是每天如此。希特勒的另一個要求是生產30000枚A-4,可是到戰爭結束前才制造了6900多枚。由于形成大批量生產,生產一枚A-4需要12950個工時,造價約38000德國馬克,與一架50萬馬克的戰斗機相比,算是一種便宜武器。

早在1943年多恩伯格就開始籌建火箭發射部隊,包括機動營和固定營兩種。機動營每天能發射27枚A-4。德國宣傳部長戈培爾發揮自己的想象力,將火箭命名為“復仇武器”,A-4火箭從此更名為V-2導彈。

1944年9月8日6時30分后,德軍從荷蘭海牙郊外發射了第一枚實戰的V-2導彈。不到六分鐘,導彈在距離倫敦很近的泰晤士河畔爆炸,造成嚴重破壞。接下來的十天中,德軍又向倫敦發射了26枚V-2導彈。幾天后,戈培爾通過電臺向德國公眾宣布,元首批準的秘密武器已經投入對英作戰。攻擊成功后,火箭專家們用香檳酒慶祝成功,借此宣泄復仇情緒,他們沒有忘記盟軍的大空襲曾使佩內明德的許多人喪生。

美國白沙試驗場上的V-2導彈

美國“中途島”號航空母艦上的V-2導彈

1950年7月24日,美國首次從卡納維拉爾角發射V-2導彈

9月8日對倫敦的攻擊比希特勒要求的期限晚了10個月,按照他的設想,1943年10月底就要讓倫敦嘗嘗這種武器的滋味。倘若希特勒的愿望如期實現,V-2將對整個二次世界大戰產生嚴重的負面影響。盟軍總司令德懷特·艾森豪威爾將軍曾認為:“如果德國人提早六個月完善并使用這些新式武器,我們要侵入歐洲將是極端困難的,甚至是不可能的。”

截止1945年3月27日4點45分向肯特郡奧爾平頓進行的最后一枚發射,德軍先后發射了4320枚V-2導彈,雖然有些沒有擊中目標,卻仍給英國、法國和比利時等國家造成了巨大損失。擊中倫敦的1050枚導彈使2511人喪生,重傷6000余人;在比利時的最大港口和重要工業城市安特衛普,一枚導彈就奪去271條生命。導彈還摧毀了數以千計的民宅和建筑物。

“土星”5號火箭如同V-2導彈的放大版

然而,法西斯的導彈沒有嚇倒英法人民。丘吉爾曾蔑視道:“即使德國人能堅持每天發射120枚V-1或V-2,結果只能相當于每周在一平方英里(約2.6平方千米)的范圍內發射兩或三枚一噸的炸彈。”丘吉爾的科學顧問徹韋爾勛爵也認為V-2導彈不過是虛張聲勢。

V-2投入實戰后,佩內明德火箭中心又開始研制射程約370英里的A-9火箭,并在1945年1月24日試驗成功。A-9是一種帶有超音速翼的V-2,射程增加近兩倍,有可能成為突破音障的第一種有翼導彈。

可惜的是,A-9連同其他更宏大的設想都只能停留在繪圖板上了。正當盟軍節節勝利,德國面臨徹底失敗時,布勞恩率領佩內明德的導彈專家們集體向美軍投降。投降前,他們沒有執行黨衛隊關于銷毀一切導彈秘密文件的命令,卻將其用炸藥封閉在哈茨山附近的一座廢棄礦坑里。

前世今生

V-2導彈的研制和它在戰爭中的應用早就引起了同盟國的密切注意,他們理所當然地把它列入繳獲裝備清單之首。1945年3月初,蘇軍占領佩內明德,3月20日美軍則占領了哈茨山和中心工廠。一個月后,美軍找到那個礦坑,挖出藏有導彈資料的箱子,并搶在向蘇軍移交中心工廠前,將裝滿300節車箱的V-2零部件運到安特衛普,之后又用16艘自由輪運到新奧爾良,最后運到美國新墨西哥州的白沙導彈試驗場。不久,美軍又把包括布勞恩在內的118名德國火箭專家送往美國。

V-2導彈的問世如同飛機的發明一樣,既可以促進科學技術的發展,造福人類,又可以用于戰爭,給人類帶來巨大災難。作為首次投入戰爭的導彈,V-2在二次世界大戰中犯下了深重罪孽,而后來卻為人類發展航天技術奠定了技術基礎。

二次世界大戰結束后,蘇聯和美國分別在V-2導彈的基礎上發展本國導彈技術。1947年10月30日,蘇聯利用被俘的德國技術人員發射成功了第一枚德國制造的V-2導彈,不久又成功地仿制出了V-2導彈,命名為P-1。接著,蘇聯在V-2的基礎上加以改進,成功地研制出P-2導彈。1957年8月21日,蘇聯成功發射了世界上第一枚洲際導彈P-7。在此基礎上又研制出“衛星”號火箭,成功地發射了第一顆人造地球衛星。美國當然不甘落后,1946年4月16日,在德國火箭專家的幫助下,第一次成功發射了在美國組裝的V-2,并很快在此基礎上研制出本國的第一種導彈“下士”1號。之后又相繼研制成功了“宇宙神”、“大力神”等洲際導彈和運載火箭。

二戰期間,V-2導彈首次襲擊倫敦后,布勞恩等人曾感到非常懊悔,因為它原本是為月球飛行研制的,卻被迫為殘酷的戰爭服務。直到1969年7月,“阿波羅”11號載人飛船成功抵達月球后,他們才實現了當年的夢想,因為“土星”5號火箭如同V-2導彈的放大版。

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