
當我們想到火箭技術的早期先驅時,腦海中會浮現出三個名字:赫爾曼·奧伯特、羅伯特·戈達德和康斯坦丁·齊奧爾科夫斯基。馬克斯·瓦利爾的名字卻很少出現,甚至幾乎從未被提及,但他或許應該被列入其中。瓦里爾是早期火箭技術普及者之一,他撰寫了大量科普文章和書籍,將這項新技術帶給了一般大眾。他也是最早嘗試火箭動力飛行器的人之一。關於瓦利爾在火箭技術早期發展史上的貢獻,有許多值得探討的地方,我目前正在進行相關研究,後續將會有更多內容。但現在,我想先談談他在1924年提出的火箭動力飛機構想,他設想這種飛行器是通往太空飛機的墊腳石。

1923年,物理學家赫爾曼·奧伯特將他的博士論文精華彙編成一本名為《進入星際空間的火箭》(Die Rakete zu den Planetenräumen)的小冊子出版。 1924年1月,一本副本落入了熱衷天文學和科普的馬克斯·瓦利爾手中。瓦里爾被奧伯特的書深深吸引,對火箭載人進入太空的想法著迷不已,於是寫了一封信給這位物理學家。這封信開啟了火箭科學家和這位火箭倡導者之間長期的通信和合作關係。
在1925年春季寫給奧伯特的一封信中,瓦利爾附上了一份題為「從飛機發展太空船」的補充文件。瓦利爾的計畫是為一架飛機配備火箭發動機,他認為這是測試火箭動力飛行潛力的一種經濟有效的方法。當時的航空業正處於蓬勃發展的時期。第一次世界大戰促使航空業取得了令人矚目的進步。像萊特兄弟在1903年開創的那種實驗性的木製帆布飛機已經成為歷史。到了20世紀20年代初,飛機的結構得到了加強,機身也更加堅固。就瓦利爾的設想而言,這些飛機足夠堅固,可以在機尾安裝火箭發動機,並在飛行中點燃火箭而不會遭受嚴重損壞。
瓦利爾對將飛機改造成太空梭的興趣在於其空氣動力學設計,特別是機翼和螺旋槳葉片產生的升力。他認為這些傳統的飛機部件對於在地球上著陸至關重要,遠比僅僅依靠降落傘好得多。如果機翼和螺旋槳能夠製成空心結構,它們就能在實現軟著陸的同時提供相同的升力,並減輕整個飛行器的重量。
瓦里爾想知道,也是他在本增刊中向奧伯特提出的問題,是太空飛機能否像飛機降落一樣,利用相同的空氣動力學特性起飛。他承認機翼和螺旋槳會增加飛機上升時的阻力,但他想知道,這些部件在著陸時產生的空氣浮力是否能在上升過程中節省一些能量。
瓦里爾在1925年的這封信中設想,改裝一架容克飛機,在機尾安裝火箭,並將機艙密封以維持內部壓力。這種飛機可以正常起飛,沿著跑道高速滑行,直到達到足夠的升空速度。然後,一旦飛機到達空氣稀薄到螺旋槳無法有效推進的高度,飛行員就會點燃火箭。飛行結束後,火箭的動力和推力耗盡,飛機將滑翔著陸,就像傳統的飛機一樣。

瓦利爾在寫信給奧伯特三年後開始將這個想法付諸實行。他與弗里茨·馮·歐寶和弗里德里希·威廉·桑德合作,為一架利皮施·恩特飛機安裝了兩台火箭發動機。這兩台火箭引擎的設計是依序點火,透過駕駛艙內的一個開關來逐步推進。弗里茨·施塔默是試飛員,於1928年6月11日進行了首次火箭飛行。飛行非常成功;施塔默說,飛行過程極其平穩,只有火箭發動機的嘶嘶聲提醒他駕駛艙後面是什麼。
第二次試飛使用了兩枚經過改裝的火箭,可以同時點火增加動力和推力。但這次測試並不順利。其中一枚火箭爆炸,飛機在飛行中起火。斯塔默設法安全著陸,並自行離開了墜機現場。
瓦里爾的長期計畫是讓火箭動力飛機縮短城市間的旅行時間。他希望看到從歐洲到美國的飛行時間縮短到一小時以內,並且能夠穿越平流層。但在他看來,這些只是過渡性的飛行,是最終進入太空飛行的先導。
瓦利爾設想的火箭動力容克飛機與1940年代和1950年代首批火箭飛機的構想相去不遠。儘管這些飛機採用空中發射而非依靠自身動力起飛(工程師很快就發現,這些飛機在起飛時就會耗盡所有燃料),但X-1和X-15都結合了火箭飛行的速度和動力以及傳統飛機的空氣動力學著陸能力。不過,或許協和式飛機更接近瓦利爾的設想,它能夠在不到三個小時內完成從倫敦到紐約的飛行。
可惜的是,瓦利爾從未親眼見過火箭飛機飛行。 1930年5月17日,他的一台液態氧汽油燃料火箭引擎在試驗台上爆炸,他不幸身亡。
資料來源:《馬克斯·瓦利爾:太空旅行的先驅》(I. Essers 著);《火箭技術走向未來》(Michael van Pelte 著)