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源起
二次大戰結束後,蘇聯和美國都積極發展具戰略嚇阻力的長程飛彈,當時飛彈發展已有小成的敗戰德國,成為雙方攫奪技術的主要對象;除蘇聯帶走一批德國飛彈專家外,德國物理學博士沃納‧馮‧布勞恩(Wernher von Braun,1912-1977)則帶領著492位技術人員,投入美國陸軍彈道飛彈署(AMBA,Army Ballistic Missile Agency)陣營,利用美軍從德國帶回來的100枚V-2飛彈為基礎,積極研發長程彈道飛彈。

1956年,布勞恩任職美國陸軍彈道飛彈署發展處處長。之後這段期間,彈道飛彈署展現其研發成果,推出了全長18.3m,直徑2.67m,酬載重量1500kg,滿載重量49800kg,構型看來短短胖胖的SM-78/PGM-19丘比特C型飛彈(Jupiter-C),使用1具洛克達因公司(Rocketdyne)的LR-79NA型液態火箭發動機(Liquid Rocket Engine),海平面淨推力68040kg(150000lb),並於1957年3月1日進行首次試射,射程約2240km左右。

1957年8月21日,蘇聯成功試射第1枚亦由V-2火箭發展來的R-7型洲際彈道飛彈(ICBM),射程可達8000km,遠遠超越了美國的丘比特C型飛彈。同年12月20日,美國試射第1枚由洛克希德太空系統公司研製的泰坦(Titan)洲際彈道飛彈,其原先設計的射程亦可達8000km,但試射並未成功,使美國國內持續陷入緊張氣氛。

軍方建議馬上用3月間試射成功的丘比特C型飛彈,將1枚科學衛星送入軌道,但美國政府不同意,因爲政府決定不將軍用及民用火箭混合使用,打算等到先鋒號運載火箭改良到可以發射人造衛星(Satellite)的程度時,再來發射科學衛星。

當時正逢國際科學聯盟(ICSU,International Council for Science Union)將1957年7月1日至1958年底定為地球物理年(IGY),擬動員全世界的科學家對地球進行徹底的探討。此時,蘇聯負責洲際彈道飛彈研製的謝爾蓋‧科羅廖夫(Sergei Korolyov),獲悉美國在未來數月內計畫發射第1枚衛星,遂向蘇聯政府建議,將原來準備在1957~1958年間發射科學衛星的計畫,改爲儘快發射2枚只攜帶簡單測量儀器的驗證衛星。蘇聯政府立即採納其建議,成立了專責衛星發射的委員會,由科羅廖夫擔任總設計師。將R-7飛彈改裝成東方號(Vostok)火箭,由1枚火箭與4具輔助推進器(SRB,Solid Rocket Boosters)整合。

東方號火箭於1957年10月4日將世界第1枚人造衛星──史波尼克1號(Sputnik I;在俄語中,Sputnik即是人造衛星之意)送上了軌道,開創了人類航太新紀元,並在衛星發射的進程上領先於美國。同年11月3日,蘇聯又發射了史波尼克2號(Sputnik II)。美國總統艾森豪威爾(Eisenhower, Dwight David)於11月7日宣佈成立總統科學諮商委員會(PSAC,President's Science Advisory Committee),並於次日批准了陸軍的衛星發射計劃。11月底,參議院又派出調查組調查衛星的發展情況。調查組在將調查報告提交給總統的同時,建議成立國家航空暨太空總署(NASA,National Aeronautics & Space Administration),以整合美國的航太研發能量。

運載美國第1枚試驗性衛星(重量只有1.5kg)的先鋒號(Pioneer)運載火箭,在格林威治時間(GMT)1957年12月6日16:45首度發射(原先其發射日期定在11月4日,卻再三拖延到12月6日才發射,離蘇聯發射第1枚衛星已2個多月)。然出師不利,當火箭發射2秒鐘後,第1節火箭推力喪失,隨即翻滾落回發射台,在撞擊地面後爆炸,發射台遭嚴重破壞,所幸未造成傷亡。

美國發射衛星失敗後,引起了紐約股票市場的跌風,估計使紐約證券交易所各種股票牌價下跌了20多億美元。基於儘快挽回頹勢的現實考量,只好再度啓用被擱置2年的丘比特C型火箭計畫,該型火箭由美國陸軍飛彈署紅石兵工廠研製。終於,美國在 1958年1月30日將第1枚探索者1號(Explore-I)科學衛星終於送入太空;探索者1號裝置有粒子探測器,探測器偵測出地球上空數千公里處,有一片大量帶電粒子的帶狀區域(稱為范艾倫帶,Van Allen Belt),這項科學探測成果也開啟了美國航太新紀元。

1958年10月1日國家航空諮詢委員會(NACA,National Advisory Committee Aeronautics)組織大幅擴編為NASA。美國政府為充實NASA的人力和集中研發能量,便將陸軍與海軍的航太工程師、科學家,及來自民間的科學家和工程師整編成為NASA的首批技術人員。NASA成立後,美國在衛星、太空艙及運載火箭的研發上突飛猛進,並後來居上的超越蘇聯。許多廣為傳播媒體宣揚的航太大事,如1960年代到1970年代初的水星計畫(Project Mercury)、雙子星計畫(Project Gemini)、阿波羅計畫(Project Apollo)等;1970年代的阿波羅-聯合號試驗計畫(ASTP,Apollo-Soyuz Test Project)和太空實驗室計畫(Project Skylab);還有1980年代的太空梭計劃(Space Shuttle program)及目前進行中的國際太空站計畫(ISS,International Space Station),都是NASA輝煌的成績。

而NASA輝煌成績的幕後功臣,就是載運各型載人太空艙或衛星進入軌道的運載火箭。除了NASA之外,美國國防部及旗下各軍種也是運載火箭的大客戶,以下介紹美國最具代表性的幾種運載火箭。
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    liu08222000 發表在 痞客邦 留言(0) 人氣()