火箭点火有多危险？喷气推进实验室的创始人组成“自杀小队”，其中就有钱学森

燃烧和爆炸都是释放能量的过程，区别在于燃烧是一种缓慢释放能量的过程，但是爆炸时瞬间释放能量。

除此以外，还有一种介于燃烧和爆炸中间的能量释放过程，就是化学燃料火箭的喷气推进。

火药是中国古代的四大发明之一，火药发明了以后，不仅制造出了炮仗，还制造出了最原始的喷气推进装置~呲花。

呲花和炮仗的区别就在于呲花后面有一个可以把火药燃烧的能量喷出来的口子，如果把这个口子堵上以后，能量释放不出来就会爆炸。

所以喷气推进和爆炸只有一点点区别，控制不好，火箭就会变成炸弹。

钱学森的导师冯.卡门在加州理工学院成立了一个研究火箭推进装置的小组，最初这个小组只有几个人。

火箭推进装置涉及到机械设计、化学燃料配置以及数学计算，最初组员都是独当一面的人才。

这个小组后来就发展成了著名的喷气推进实验室，也是美国宇航局NASA的前身。

最初的实验过程中经常发生爆炸，巨大的爆炸声响彻了加州理工的校园，其他的人给这个小组起过各种外号，其中最著名的就是“自杀小队”。

液体燃料火箭一般都是双组分，一种是氧化剂，一种是燃料。通常情况下是比较安全的，只有两种情况会爆炸，一种是燃料和氧化剂混溶以后，不正常点火。还有一种是燃料泄露到空气中和空气混溶，达到一定的比例被明火点燃会爆炸。

“自杀小队”最早使用的火箭燃料是酒精。酒精必须以喷雾的方式进入发动机的燃烧室，通常的情况下它是一个喷射盘，就像煤气炉上那个喷嘴差不多，但是有很多的孔。

●下面这个装置是著名的美国登月火箭土星5号F1发动机的喷射盘。

在燃烧室里，燃料和氧化剂混合以后再点燃。

因为燃料和氧化剂不同，火箭的点火方式有很多种。

中国长征2号运载火箭使用的燃料是偏二甲肼，氧化剂是四氧化二氮。偏二甲肼和四氧化二氮混合以后会自动点燃，所以这种火箭发动机不需要点火装置，设计简单可靠耐用，但是偏二甲肼有剧毒。使用偏二甲肼燃料的火箭发动机常被称为大毒发，现在慢慢被逐渐淘汰。

但是像酒精或者煤油这样的燃料，点燃比较麻烦，需要额外的火源来点火。

这个过程是非常危险的，尤其是在早期的火箭发动机研制的时候，纯粹靠手工和计时器来控制燃料的喷射和点火，经常会发生爆炸。

有的时候燃料和氧化剂喷多了，但是火还没有点，然后又突然点燃了，大量的能量突然释放出来。就像我们给煤气打火一样，前两下没有打着，后面大量的煤气涌出来以后和空气混合被点燃，然后就会轰的一声。

在上世纪30年代，“自杀小队”进行火箭发动机的研制实验没有任何经验可供参考，操作错误爆炸是家常便饭。剧烈的爆炸经常炸毁实验室设施，导致研究小组的经费大部分都在用来进行善后处理和维修家具上。

甚至有一次用来做氧化剂的四氧化二氮泄露出来和空气中的水分反应形成了硝酸雾，弥漫在整个地下室，把所有的仪器都腐蚀了。

加州理工差一点把做实验的几个人给开除，后来由于冯.卡门的努力，才让他们搬到了一个河谷里面去做实验。

现代化的液体火箭的点火装置，通常用电打火或者金属镁棒（类似于仙女棒那样的装置）来点燃。

早期的液氧煤油发动机需要用专门的点火车辆来点火，点火车的燃料罐里面装载着三乙基铝或三乙基硼烷，或两者的某种混合物。这两种物质遇到空气都会自然发出高热量，土星五的火箭发动机F1就是使用这种物质点燃的。

像Space X公司的液氧甲烷发动机，由于燃料气化性好，所以可以用电打火来点燃。但是液氧和煤油，必须用能够发出高热量的燃料才可以点燃。

就火箭研制体制上来说，液氧、煤油燃料容易储存，但是发动机的研制比较困难，而且在不充分燃烧的时候，煤油容易积碳。

早期“自杀小队”用来点燃液体火箭的点火装置，原理和现代装置类似，但是结构却非常简陋。根据“自杀小队”成员回忆，火箭的点火装置通常是放在木棍上的锂剂，由于锂剂在空气中可以自燃，只需要做一个特殊的装置，在火箭发动机启动的时候让锂暴露在空气中就可以了。

这样原始的点火装置，现在俄罗斯还在用了。联盟火箭的点火装置就是绑上了点火药的木棍。

联盟火箭一共有32个喷管，所以要放32个木棍。每个木棍上都有电线，等火把电线烧断，就知道哪一个喷口具备点火条件，所有的电线被烧断以后，就意味着火箭可以发射了，这个时候就开始喷射燃料。

钱学森加盟“自杀小队”以后，发表了一篇题目很长的论文《喷嘴发散角度变化对火箭发动机推进力的影响；理想的火箭发动机运转周期;理想的效率及理想的推进力；使用离散法计算燃烧室温度》奠定了他在自杀小组中核心数学家的位置。

钱学森与他的老师冯卡门共同完成了空气动力学的卡门~钱学森公式，在28岁的时候，钱学森已经成了世界上知名的空气动力学专家。

一九四四年，美国喷气推进实验室成立，冯.卡门任主任，钱学森担任火箭理论研究组长。

钱学森回国后，为中国火箭发展奠定了坚实的理论基础，从此中国的火箭理论研究一直走在世界前列。