提出核火箭的设想

2025-10-31 14:16:01
来源:未来网

20世纪40年代,由于在应用力学、航空工程、喷气推进等领域做出了许多开创性的贡献,钱学森成为知名科学家。一般科学家成名之后很少转型换向,但钱学森没有止步于既有的成就与荣誉,而是继续艰辛探索,将自己的研究推向更为广阔的领域,核动力工程就是其中一个新的领域。由于强烈的开拓创新意识,钱学森这一时期在很多领域都有建树,他在核动力工程领域提出了核火箭的设想。

1944年,钱学森受邀成为美国国防部科学咨询团成员。第二次世界大战结束前夕,钱学森随科学咨询团赴欧洲,考察德、英、法等国在航空和火箭领域的研究情况。考察期间,特别是在德国,获得了许多纳粹德国战时从事火箭研究的情报和资料。考察结束后,在冯·卡门的主持下,咨询团编写了题为《迈向新高度》的展望性报告,为美国战后航空航天技术的发展描绘了长远蓝图。报告总共有13卷,钱学森参与了其中5卷的撰写。钱学森对核能应用的兴趣也源于参与起草该报告。其中,他为报告起草的第七卷《飞机燃料和推进剂》第五部分“原子能燃料作为飞机动力的可行性”,提出利用核裂变能作为热源的核火箭的创新概念,研究了原子能燃料用于热喷发动机和火箭发动机的可行性。

为了广泛搜集核能源以及其他原子能方面的资料,详细了解世界核能源发展动态。钱学森收集美国相关的报纸、期刊和科学杂志,主要是美国大众日报、《航空杂志》《新闻周刊》《纽约客》等期刊,以及某些特殊出版物,如《原子物理学家公报》《原子时代》等。他将一些重要的论文和信息剪切下来,并粘贴装订成九大本英文剪报。这些剪报排列有序、剪切工整、粘贴均匀,主要内容涉及美国的原子能计划,涵盖了从1945年8月第一颗原子弹爆炸到1950年7月钱学森准备动身回国近五年时间的内容。这九大本剪报共有1539篇文章,其中1412篇涉及核问题和原子能计划,占所有剪报数量的90%以上。

钱学森对发展核动力发动机保持着持续的兴趣。1946年,他又发表论文“原子能”,介绍原子能作为飞行器动力这个研究领域的基础知识和研究动态,以及原子能作为动力在航空航天上应用和进行工程设计的物理原则与工程途径。

这个时期,他还撰写了一系列关于制造核火箭的讲稿,陆续在麻省理工学院演讲,引起师生和其他听众极大的兴趣。

1947年5月,在麻省理工学院举办的核反应堆材料应用研讨会上,钱学森做了“采用核能的火箭和其他热力喷气发动机——关于多空反应堆材料利用的一般讨论”(“Rockets and other Thermal Jets Using Nuclear Energy: with a General Discussion on the Use of Porous Pile Materials”) 的学术报告。该报告随后以论文的形式发表。钱学森详细阐述了采用核动力的火箭及其他喷气推进中出现的一些基本问题,如相对论效应、优化设计等,估算了核动力火箭的重量和性能,还对堆体减少临界尺寸的可能性与采用多孔材料作为堆体的优点提出了建议。多年后,这篇论述核动力火箭的论文仍被冯·卡门视为这一领域的经典名篇。

钱学森提出将核能用作火箭动力的设想,极富创新性和前瞻性,至今在世界上仍是喷气推进的一个前沿研究领域。

钱学森收集的英文剪报

  编辑:瞿凯侠