艾森豪威尔与导弹鼻锥的会面

美国陆军

如今,看到一枚导弹弹头已算不上什么大事。我们有更令人印象深刻的从太空返回的物体——比如在全国各地博物馆展出的、已经在月球上度过数年的航天器碎片。但当德怀特·艾森豪威尔总统在1957年的一次电视广播中,办公室里摆着一枚弹头时,那可是一件大事。

20世纪50年代初,美国陆军正着眼于研发一种射程1000英里的导弹。最终定名为“红石”号,这项导弹的研发工作落到了陆军弹道导弹协会(ABMA)身上,该协会成立于1956年,由沃纳·冯·布劳恩领导。ABMA深知这种导弹在技术上是可行的,但也清楚它伴随着重大的工程挑战,需要富有创造性的解决方案。其中一项挑战是如何在重返大气层时保护弹头免受大气加热的影响。

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ABMA的成员从第二次世界大战期间德国火箭试验的经验中得知,从约107英里高空重返大气层的高载荷物体,在穿过越来越稠密的大气层时会熔化。红石导弹的载荷将飞行到远超这个高度,最高可达250英里。从这个高度,钢在重返大气层时会熔化。但这并非是飞行中唯一具有挑战性的方面。红石导弹的载荷不会笔直地向上发射然后自由落体;它将同时横跨全球高速飞行。这种高速度加剧了加热问题。

ABMA最初通过使用喷气式燃烧器测试现有材料和方法,模拟重返大气层的热量。他们重点研究了四种主要方法:烧蚀,即外部材料燃烧脱落;蓄热器,即材料吸收的热量超过其向大气中辐射的热量;辐射,即飞行器在重返大气层时将热量辐射出去;以及蒸发冷却,即从载荷中喷射出的冷气体可以缓和重返大气层加热的影响。这些方法中的每一种都使弹头免受重返大气层的全部热量。

烧蚀被证明是最有前景的方法,因此ABMA将注意力转向了材料——那些在重返大气层过程中会燃烧脱落的塑料、纤维和陶瓷。最终胜出的材料是酚醛树脂、玻璃纤维和石棉的混合物。这成为了弹头隔热罩的材料,尽管实验室测试证实它有效,但ABMA希望在实际重返大气层的情况下进行测试。

进行了三次重返大气层测试发射,其中最后一次,即1957年8月8日的测试,是最重要也是该计划最大的成功。一架改装的“红石”导弹,被命名为“朱庇特-C”,安装了1/3比例的弹头模型。“朱庇特”是陆军与美国海军合作开发的“红石”导弹的一个版本,但合作并未持续。海军对在潜艇上储存液态燃料的“朱庇特”导弹的前景不感兴趣,转而选择研发自己的固态燃料“北极星”导弹。为了这次测试,导弹被命名为“朱庇特”,以利用该计划的更高地位,而“C”则表示这是一次复合重返大气层测试。

在这最后一次“朱庇特-C”发射中,弹头达到了270英里的最高高度,并在重返大气层过程中承受了超过2000华氏度的高温。但弹头幸存了下来,并在发射地点下方1150英里处着陆。当美国海军将其从海中打捞上来时(如下面的视频所示),它成为第一个从太空返回并被回收的物体。

三个月后的11月7日,这枚弹头首次亮相电视;当时它被放在了艾森豪威尔总统办公室的地板上,他向全国发表讲话。“我办公室里的这个物体是一枚实验性导弹——一枚弹头。它已经飞到几百英里外的外太空又回来了。瞧,它完好无损。”艾森豪威尔说,这是一个清晰的例证,表明美国的军事和技术实力“并非停滞不前,而是随着技术进步不断向前发展。”

在“斯普特尼克”号和“斯普特尼克2”号相继进入轨道,以及美国首次卫星发射尝试前一个月,从太空回收的弹头成为了美国技术能力的切实证明。它是总统试图平息笼罩全国的恐惧的象征,向他的民众保证美国“有能力将任何其他国家的战争能力逼近毁灭。”

对于一枚小小的弹头来说,它承载了重大的意义。

来源:美国总统项目;Grimwood和Strowd的《朱庇特导弹系统史》;美国陆军。视频来自Archive.org

 

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我的学术背景是科学史,但我从小就对太空飞行感兴趣,那是在我小学时,我看到了一张两个宇航员在月球上的卡通画。我把七岁时对阿波罗计划的好奇心转化为一名太空飞行历史学家和自由撰稿人的职业生涯。

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