带给世界毁灭与希望的魏玛火箭浪潮

前言

1942年10月3日，在德国佩内明德研发中心的P7试验台，当一枚编号为“4004-”的A-4火箭拔地而起时，时任佩内明德研发中心负责人的瓦尔特.罗伯特.多恩伯格博士对身旁的冯.布劳恩博士说道：“10月份的第3天，这个日子永远值得纪念，人类从此进入了太空时代。”

▲这枚日后被称为“V-2导弹”的火箭，是现代大型液体火箭的标志，也是人类正式探索宇宙的开端，它的一系列关键技术和实验都对后来人类利用火箭探索太空有着深远的影响。

而V-2导弹的诞生离不开德国魏玛火箭浪潮的推动，正是由于上世纪二三十年代德国魏玛共和国时期大批德国火箭爱好者和科学家的共同努力，才让现代火箭从理论到技术有了质的飞跃，在催生了人类第一枚大型液体推进剂引擎火箭的同时，也改变了传统远程战略武器的应用形态，为日后人类宇航登月、探索宇宙都起到了极大的推动作用。

起源

在二十世纪以前，人类对宇航探索的梦想绝大部分只还停留在神话故事和科幻小说的畅想里，虽然很多人都已经意识到只有利用“火箭”才有可能实现宇航飞行，但是始终缺乏科学的理论基础和现实的技术条件，这就导致早期的宇航先驱们，虽然满怀对理想的渴望和大无畏的探索精神，但却只能在黑暗的道路上慢慢摸索，而失败的代价往往是惨痛的，很多人都在这条道路上付出了宝贵的生命。

▲万户可能是我们最为熟知的宇航先驱，他的探索精神值得我们学习，但是在缺乏科学理论和现实条件的情况下，生命的代价往往太过于惨痛。

这种现象直到二十世纪初才有所改变，1903年俄国人齐奥尔科夫斯基发表了著名的《用火箭推进器探索宇宙》（俄文：Исследованиемировыхпространствреактивными приборами）（也译为《利用反作用装置探索宇宙空间》，在该文中齐奥尔科夫斯基通过推导动量守恒原理，在不考虑空气动力和地心引力的情况下，推导出了理论上的火箭推进剂数量以及发动机参数对理想速度的影响证明，也就是著名的“齐奥尔科夫斯基公式”（火箭方程），奠定了火箭在太空飞行的科学理论基础。

但是正处于沙俄时期的俄罗斯，对当时身为数老师的齐奥尔科夫斯基并不重视，他的科研成果在俄罗斯也被长期埋没，直到十月革命后他的研究才被新生的苏联政府所重视，但可惜的是这位著名的航天先驱，一生都醉心于理论研究，并没能亲手制造出一枚液体推进剂火箭，但是他的研究却为德国的现代火箭研究指明了方向。

1923年，出生于奥匈帝国特兰西瓦尼亚（今罗马尼亚境内）的赫尔曼·奥伯特博士，在柏林自费出版了其博士论文《飞往星际空间的火箭》（德文：Rakete in den interstellaren Raum）

在这篇独立于齐奥尔可夫斯基理论的文章中，赫尔曼.奥伯特博士提出了空间火箭点火的理论公式、火箭脱离地球引力的方法和要达到的速度要求，系统的论述了研制液体火箭、发射人造卫星和建立空间站等现代宇航思想。

也就是这篇充满了天马行空想象的文章，掀起了德国魏玛时期的火箭浪潮，吸引了各地的火箭爱好者、科学家和众多的德国知名企业加入到了现代火箭的研究浪潮中来。

而在众多科学家和企业的合作下，德国的火箭研究者们，先后解决了影响现代火箭和宇航技术发展的几大关键性问题。

火箭推进剂与“再生冷却”技术

虽然通过齐奥尔科夫斯基和赫尔曼.奥伯特博士等人的著作，当时的火箭研究者们已经发现，要想让火箭脱离地心引力的影响飞入太空，引擎推进剂一定要采用高比冲燃料，但具体采用何种燃料、以及这些燃料的燃烧特性在火箭引擎中的工况表现，都需要逐步的论证和实验。

为此，德国的火箭研究者们进行了大量的开创性研究，其中以欧洲火箭之父、德国宇航学会主要负责人约翰内斯·温克勒（Johannes Winkler）和赫尔曼.奥伯特博士的助手鲁道夫·内贝尔（Rudolf Nebel）所领导的“火箭小组”最为引人瞩目。

▲德国液体火箭之父，约翰内斯.温克勒。

1928年-1931年间，约翰内斯.温克勒在容克飞机制造公司的帮助下开始了德国乃至欧洲最早的液体推进剂火箭的研制工作，而在先期实验中，约翰内斯.温克勒实验了各种类型的推进剂，并最终选定了甲烷和液氧做为主要燃料，而液氧甲烷的组合，也是目前火箭推进剂中最有前景的组合。

▲液氧甲烷组合推进剂现在被认为是探索太空的未来动力，包括美国SpaceX、蓝色起源、我国蓝箭航天在内的大量先锋航天公司都将液氧甲烷火箭引擎作为未来航天动力的发展方向，美国NASA也在1986年总结过液氧甲烷、液氧乙烷、液氧丙烷、液氧煤油、液氧液氢等5种液体推进剂的试验结果，结果证明液氧甲烷推进剂是所有烃类燃料组合中，最不容易结焦、最不易积碳的组合，同时甲烷的粘度小、冷却性能高，发动机的理论比冲为390.3秒，也高于液氧煤油的377.5秒，可以说是非常理想的推进剂组合，而约翰内斯.温克勒在数十年前缺少大量数据的情况下，就能清晰的发现液氧甲烷组合的前景是非常不容易的。

▲1931年2月21日，约翰内斯.温克勒对一枚名为Hückel- WinklerI（HW-I）“喷气实验装置”进行了测试，但实验高度仅有3米。

1931年3月14日4点45分，在德国德绍附近，约翰内斯.温克勒成功发射了德国第一枚液体推进剂火箭。

▲这枚名为Hückel- WinklerI（HW-I）的火箭高60公分、重5千克、采用1.7千克液氧甲烷组合作为推进剂并用液氮进行加压，可以产生7千克的海平面推力，而火箭在发射升空约60米后改为平飞，最后降落在距发射台200米处。

但可惜的是，尽管约翰内斯.温克勒成功发射了欧洲第一枚液体推进剂火箭，但是在1932年10月6日试射的HW-II型火箭，由于燃料阀故障失败了，这就导致他没能在液氧甲烷推进剂引擎上更进一步发展，同时随着德国经济萧条导致的资金缺乏和宇航学会的解散，他就逐渐退出德国火箭发展的前沿了。

▲约翰内斯.温克勒和HW-II

不过他关于液体推进剂火箭的诸多设想，例如燃料雾化的构思，都为日后现代液体火箭引擎的发展奠定了基础。

而在约翰内斯.温克勒对液氧甲烷推进剂进行研究的同时，赫尔曼.奥伯特博士也在实验自己的火箭项目；

1928年末，赫尔曼.奥伯特博士担任电影《月里女神》（Frau im Mond）的科学顾问，并为电影首映式研制一枚可以发射至平流层的液体推进剂火箭。

▲赫尔曼.奥伯特博士火箭项目组的早期成员，左起赫尔曼.奥伯特博士、奥伯特博士的助手鲁道夫.内贝尔、工程师克劳斯.里德尔。

但遗憾的是火箭引擎还在试车阶段就发生了爆炸，项目很快就失败了，电影公司拒绝为赫尔曼.奥伯特博士 销研制费用，承受巨大经济压力的赫尔曼.奥伯特博士不得已返回了罗马尼亚做起了教书匠，而作为赫尔曼.奥伯特博士的助手，同时也是德国宇航学会发言人的鲁道夫·内贝尔（Rudolf Nebel）负担起了奥伯特博士离开后的火箭研制工作，而这个火箭研制小组后来加入了一个很重要的成员，那就是日后大名鼎鼎的冯.布劳恩博士。

▲在火箭小组中与内贝尔一起实验的冯.布劳恩博士，当时他还不到20岁。

而在其后火箭小组研发的几款引擎中，均使用液氧作为氧化剂，使用易得的汽油作为燃料（主要因为便宜），后来又改为了乙醇，并实验了火箭引擎的“再生冷却”技术。

▲火箭引擎的高温冷却一直是火箭引擎研发的难题，因为推进剂喷流的高温经常会导致喷管壁烧穿，引起爆炸或其它非预期反应，所以就需要对其进行降温，1903年齐奥尔科夫斯基首次提出有关于此的设想后，后来的很多火箭科学家对此进行了各种实验，而火箭小组刚开始把液氧燃料箱放置在引擎周围用作冷却，稍后又改进为在燃烧室周围的冷却套管中使用水冷系统，最终设计是将酒精在注入燃烧室前通过冷却套管。这种将燃料在引擎和喷管周围循环流动的技术，现在被称为“再生冷却”技术，是当今几乎所有大型火箭引擎的必备特性，而这种技术和液氧乙醇组合推进剂日后也应用在了V-2导弹上面。

现代航天理论与弹道导弹的诞生

在赫尔曼.奥伯特博士1923年出版了《飞往星际空间的火箭》之后，1925年“沃尔特.霍曼”（Walter Hohmann）博士，又出版了对航天器高效轨道转移的经典著作《天体的可达性》（Die Erreichbarkeit der Himmelsk?rper），这为日后航天器高效变轨甚至宇航登月都提供了理论依据。

▲基于沃尔特.霍曼博士理论的“霍曼转移轨道”示意图。

1929年，赫尔曼.奥伯特博士又将《飞往星际空间的火箭》整理完善，出版了《通往星际之路》（Wege zur Raumschiffahrt）一书，在这本书中，他对未来火箭的一个可能应用描述，引起了德国军方的注意。

1929年，奥伯特博士在出版的《Wege zur Raumschiffahrt》（通往星际之路）一书中，提到了未来远程火箭的可能应用方向——“用远程火箭携带毒气弹打击敌方城市”，而这个论述在当时就断定了火箭作为远程战略武器的可能。

这个设想为当时的德军找到了发展远程武器的出路，时任德国陆军弹道武器与弹药部门负责人的卡尔.贝克尔，立即着手准备德国陆军的火箭研发工作。

▲卡尔·海因里希·埃米尔·贝克尔（Karl Heinrich Emile Becker）在一战时曾协助过“巴黎大炮”的研发，是德国著名的火炮专家，由于《凡尔赛和约》对重型火炮的限制，他在德国火箭浪潮兴起后就把目光放在了火箭技术上，他认为“只要有足够威力的火箭，不仅可以代替短程战术火炮，甚至也可以代替远程重型火炮。”

但在当时，火箭尤其是液体推进剂火箭还属于一种未经验证的新技术，具体的发展还需要探索，所以贝克尔做了两手准备；

一 是由德国军方自己组织力量研制火箭

这里面主要由两个项目组成，一个是由贝克尔自己领导的小型固体推进剂火箭项目。

另一个则是提供研制合同，让德国的企业团队研制可靠的液体火箭引擎。

▲由于德国液氧制造商海蓝特公司，在1930年代之前一直在研制在以液体火箭为动力的“火箭汽车”，所以在火箭引擎尤其是液体推进剂火箭引擎的选择上，海蓝特公司成为了德国军方的首选，1931年12月德国军方和海蓝特公司正式签署了研制液体火箭引擎的合同，而项目负责人，就是日后佩内明德中心火箭设计部主管和A-4火箭首席设计师瓦尔特.里德尔（Walter Riedel）博士。

二 是由德国军方提供资金，让奥伯特博士的火箭小组继续研制液体推进剂火箭

尽管当时奥伯特火箭小组研制的火箭已经失败了，但作为当时德国最知名的火箭科学家，奥伯特博士对液体推进剂火箭在军事领域的很多论述在贝克尔看来都至关重要，所以德国军方还是为火箭小组提供5000马克的研究资金，用于继续研发可靠的液体推进剂火箭。

但在火箭小组取得德国军方资金援助的时候，奥伯特博士已经离开了柏林去了罗马尼亚教书了，所以实际负责的内贝尔只好拍电 又把奥伯特博士请了回来，不过在1930年7月奥伯特博士研制完可靠的液体推进剂引擎后又很快离开，而当时实际负责的内贝尔并不受德国军方的喜欢，贝克尔就认为内贝尔“不诚实，缺乏必要的实干、安静和保密意识”，所以在1931年春，德国军方和内贝尔断绝了联系，将主要精力放在了由瓦尔特·里德尔博士所领导的海蓝特公司团队身上。

▲尽管内贝尔一生都不被德国军方重视，但他却是德国战后火箭事业复兴的关键人物，正因为他的努力才为德国火箭事业保存了一丝火种。

▲这张照片中展示的就是“火箭小组”日后的主要成员，照片最左侧的是鲁道夫.内贝尔、中间的白衣人为克劳斯.里德尔（他手持的长杆火箭就是早期的Mirakl火箭）、而克劳斯.里德尔右手边是德国著名的火箭先驱赫尔曼.奥伯特博士、左手边略显青涩的年轻人是冯.布劳恩博士。

由于火箭试射没有达到预期效果，德国军方对火箭小组尤其是内贝尔非常不满，军方的内部 告甚至认为内贝尔就是个骗子，但在这次试射中冯.布劳恩博士留给了德国军方很深的印象，后来冯.布劳恩博士被德国军方招募，并在日后成为了德国火箭事业的技术总负责人。

▲冯.布劳恩博士在1932年11月1日正式加入德军火箭研发部门时只有20岁，后来主导德国火箭设计的时候也不过才25岁，所以经常有人奇怪为什么当年在人才济济的德国，年轻的冯.布劳恩博士能这么快就吸引德国军方的注意？其实当时的冯.布劳恩博士与德国军方的关系很复杂，他本身的家族背景就非常强大，父亲是魏玛共和国时期的德国农业部长井和兴登堡总统关系密切，而且在德国金融界也是著名的银行家。而母亲则有瑞典和德国王室血统，是典型的欧洲传统贵族，冯.布劳恩博士在柏林工程大学（Technical University of Berlin）时的导师就是前文提到的弹道武器与弹药部门负责人的卡尔.贝克尔，后来被德军招募后去柏林进修时的导师则是埃里希·舒曼（Erich Schumann）博士，在有这么强大的背景下，冯.布劳恩博士能在20岁被德军选中，25岁就成为德军火箭事业的技术总负责人也就不奇怪了。

冯.布劳恩博士在加入德军后，开始在库默斯多夫靶场秘密负责德军火箭的研发工作，但同时冯.布劳恩博士还在柏林洪堡大学的前身弗里德里希·威廉大学（
Friedrich-Wilhelm-Universit?t）进修，而且火箭项目在库默斯多夫的优先级较低，所以很多时候冯.布劳恩博士的可用资源都很少，这就导致库默斯多夫的火箭研发进展缓慢。

尤其是1933年6月-1934年初研制的A-1火箭（Aggregat-1）全部以失败告终，用冯.布劳恩博士的话形容就是：“我们花了半年时间来建造它，然后又用了半年去把它炸飞”。

▲从德军后来的A系列火箭对比图上可以发现，A-1火箭尺寸很小，长度只有1.4米、直径只有30.4公分、发射质量约为107-150千克，采用海平面推力300千克的液氧乙醇组合推进剂引擎作为动力。

1934年初德国军方决定将A-1火箭推倒重来，研制A-2火箭，并将海蓝特团队和库默斯多夫团队合并，扩组了一个约有80人新团队，自此德军的火箭研发工作开始进入正轨。

1934年12月19日两枚被命名为“马克斯”（Max）和“莫里茨”（Moritz）的A-2火箭在北海博尔库姆岛（Borkum）发射成功。

▲A-2相较于A-1尺寸稍大一点，长1.61米、最大直径31.4公分，发射质量107千克，采用海平面推力300千克液氧乙醇组合推进剂引擎作为动力，飞行时间约为16秒，弹道高度约为1700米。

内佩明德和现代大型液体火箭关键技术

1935年，为了向军方申请更多的研发预算，冯.布劳恩博士提出了有效载荷1.5吨、射程400公里的大型火箭计划，这也就是后来A-4火箭（V-2导弹）的源头。

为了将这个目标实现，德军计划在柏林东北部250公里外的乌瑟多姆岛，兴建新的内佩明德（Peenemünde）火箭研发中心。

▲在1936年春，在为射程约为50千米的A-3火箭进行测试后，大部分火箭技术人员开始搬迁到了内佩明德研发中心。

在那里德国的火箭科学家们要想实现冯.布劳恩博士大型远程火箭的设想，必须解决以下几个关键问题；

1 大型液体火箭引擎（大型低温燃料液氧酒精火箭发动机）

2 超声速空气动力学理论

3 制导系统（惯性导航技术）

天才工程师和大型液体火箭引擎

1936年，德国天才工程师瓦尔特·泰尔（Walter Thiel）博士加入了佩内明德研发中心，担任V-2弹道导弹的液氧酒精火箭发动机的首席工程师，他的加入改变了德军以往火箭引擎的设计思路。

▲佩内明德火箭引擎项目组的主要成员，图片右二为瓦尔特.泰尔博士。

首先瓦尔特.泰尔博士通过大量实验证明，影响推进剂燃烧效率的关键并不是燃烧室的长度而是体积，用缩短燃烧室长度增加截面积的方式同样可以增加推进剂的燃烧效率。

而在瓦尔特·泰尔博士之前，德军的火箭引擎设计一直由瓦尔特·里德尔和冯.布劳恩博士负责，为使推进剂在燃烧室内充分雾化、混合，火箭引擎做的既长又笨重，而瓦尔特.泰尔博士的加入改变了这一传统设计思路。

▲在修改传统燃烧室的同时，瓦尔特.泰尔博士又为新引擎设计了专门的喷注系统——在引擎的顶部有18个专门喷注单元，每个单元内有有单独的喷注系统。

▲这是A-4火箭引擎喷注单元拆下分解后的样子样子，倒钟形状的单元内壁上分布着68个乙醇喷注孔，中间的喷注头上则有120个液氧喷注孔，引擎工作时液氧与乙醇通过涡轮泵的驱动压入喷注系统，乙醇雾化喷向液氧喷头，两者预先在喷注单元内混合燃烧后，再进一步进入燃烧室内充分燃烧。

而为了快速将液氧与乙醇从贮箱中抽出来，新引擎又加装了专门的涡轮泵系统。

▲A-4火箭的涡轮泵系统是全世界液体推进剂火箭中第一个应用的涡轮泵系统，功率580马力、使用高锰酸钠溶液与过氧化氢溶液混合后的高压气体驱动。

在提高燃烧效率后，新引擎燃烧室工作温度甚至达到了2695℃，这已经超过了绝大多数材料的熔点，为了解决引擎烧穿问题，引擎在采用耐高温钢材的同时，瓦尔特.泰尔博士又借鉴内贝尔火箭小组引擎的“再生冷却”设计，在A-4引擎外侧设置了“膜冷却”夹层结构，利用乙醇低温冷却的特性，冷却发动机高温燃烧室和喷管。

▲A-4/V-2火箭引擎切开后的样子，可以清晰的看见燃烧室和喷管外壁的夹层结构。

到1941年9月，新引擎的设计工作正式完成，设计海平面推力高达25吨、喷流速度超过2200m/s。

在新引擎研制成功后，瓦尔特.泰尔博士又着手研制常温液体推进剂引擎和低温燃料的可持续性贮存技术，不过这些还没等他成功，就被1943年的英国空袭行动打断了。

▲1943年8月18日夜，英国皇家空军对内佩明德实施了代号“九头蛇”的轰炸行动，导致佩内明德包括关键零部件仓库在内的75%建筑被毁，瓦尔特.泰尔博士和工厂建设首席工程师埃里希博士当场丧生，在瓦尔特.蒂尔博士去世后，大型液体推进剂火箭引擎和低温燃料可持续性贮存的研制工作，一度陷入了停滞状态，直到二战结束后的50年代才逐渐恢复（图片展示的是空袭当晚的情况，图中左下部的烟尘位于佩内明德的生活区，右侧则是工厂的位置）

超声速空气动力学理论

拥有可靠的大推力引擎确实让德国的A-4火箭研制工作向前迈进了一大步，但是想让火箭在4-5马赫的速度下稳定飞行，没有系统的超声速空气动力学支持是不行的。

而在1935年之前，整个德国军方对超声速动力学几乎一无所知，唯一的理论认知还来自于子弹自旋的陀螺稳定原理，所以早期的德军液体火箭比如A-1和A-2都尽量设计的跟个大号子弹一样，并在飞行时借用子弹自旋原理让火箭绕着行进轴旋转来保持稳定，但是在实际试飞中发现这种思路在液体火箭中根本无法实现，因为旋转会让火箭燃料箱和管线产生扰动，至多也仅是让火箭飞起来而已，所以必须利用相关的超声速动力学来设计新的火箭气动外形。

1935年，得益于阿道夫·布泽曼（Adolf Busemann）博士的“箭翼理论”，冯.布劳恩博士发现为新火箭加装巨大的后掠翼有助于在火箭在跨声速时降低激波阻力。

▲“箭翼理论”说白了，就是后掠翼在近音速或者超音速时的表现远优于直翼。后掠翼更利于突破音障，在高速时也有更好的升力和牵引力表现。

不过这个理论在当时还需要证明，1936年1月冯.布劳恩博士拜访了在亚琛工业大学执教的鲁道夫·赫尔曼（Rudolph Hermann）教授，在冯.布劳恩博士的请求下，鲁道夫.赫尔曼博士利用空军的超声速风洞对A-3火箭模型做了基本测试。

通过测试虽然证明了A-3火箭可以通过增大后掠翼实现跨声速稳定，但是在A-3升到高空以后，低大气压会让炙热的尾喷气流扩张，直接烧毁尾翼，同时在风洞测试中还发现大尺寸的尾翼使A-3过于稳定，制导系统将对火箭失去姿态控制力。

于是为了获得未来远程大推力火箭合理的外形和尾翼尺寸，德国军方同意在内佩明德修建一部最高工作速度为4.4马赫的新超声速风洞，让鲁道夫.赫尔曼博士做进一步验证。

▲战后盟军发现的内佩明德超音速风洞测试模型，几乎涵盖了德国所有预研及正在研制的导弹项目。

而为了验证在超声速下的箭体稳定性，鲁道夫.赫尔曼博士还研究了钱学森博士的《超音速气流中的锥体压力分布》一文，通过该文验证了超声速下的箭体表面压力分布。

作为德国最著名的空气动力学家和V-2导弹的超声速动力设计负责人，鲁道夫.赫尔曼博士在战后受到了美国科学顾问小组的审问，而钱学森博士是唯一一个在赫尔曼博士回忆录中被提到的名字，而钱学森博士的《超音速气流中的锥形体压力分布》《倾斜旋转体上方的超音速》等早期空气动力学文章，都对德国V-2导弹的空气动力学设计帮助巨大。

1940年初，内佩明德关于远程大推力火箭的空气动力学设计工作基本完成。

西门子与惯性制导平台

按照冯.布劳恩博士关于远程火箭最初的设想，想让一枚重13吨的火箭飞行400公里并精确命中目标，光有大推力引擎和超声速理论是不行的，还需要精确制导系统的配合。

而早期A-3火箭的惯性制导平台，由德国海军控制的Kreiselger?te GmbH（陀螺设备有限公司）提供，整个惯导平台采用两个水平陀螺仪、三个速率陀螺仪和一个原始的速度计组成。

▲其中两个水平陀螺仪负责箭体的俯仰和偏航、三个速率陀螺仪负责火箭在特定方向上的转向速率（俯仰、偏航和滚动），姿态控制电机位于A-3火箭的顶部，当火箭姿态失稳后，陀螺仪进动会通过电触点的方式，影响电动机带动传动杆，控制位于火箭尾部的耐高钼钨合金燃气舵偏转。

但是A-3火箭控制燃气舵的伺服控制系统相对太弱，燃气舵所产生的控制力还远远不够执行滚动速率陀螺在滚动轴上的纠偏指令，所以在后来A-4的惯导平台上，冯.布劳恩博士决定引入西门子公司加入内佩明德的制导研究。

西门子公司的制导团队主要由航空设备部总监卡尔·奥托·阿尔特瓦特（Karl Otto Altvater）、卡尔·菲贝尔（Karl Fieber）博士及冯.布劳恩博士以前在火箭小组的同事——“克劳斯.里德尔”等人组成。

▲1937年7月在西门子团队加入内佩明德后开发了新的制导平台，只采用两个负责俯仰、偏航和滚动的机械陀螺仪和一个速度计组成。

▲A-4火箭的惯导平台拆开后陀螺仪就是这个样子，一个陀螺被称作“地平线”，与飞机的水平陀螺仪同名，负责火箭的俯仰轴。另一个二自由度陀螺被称作“垂直线”，负责偏航轴和滚动轴，西门子将整个系统命名为“垂直线制导系统”。

同时，作为德国飞机自动控制和航海器械制造巨头的西门子公司，还完美解决了伺服控制系统较弱的问题；

▲A-4火箭的伺服控制系统和西门子的自动驾驶系统一样，采用液压伺服马达来移动飞机/火箭的控制翼面（系统将电信号转成液压活塞的油压变量，产生的机械能让空气舵转向）

但是西门子团队的惯性制导平台，对火箭的制导方式非常类似传统的弹道武器，都是先将火箭发射至弹道高点后，让其倾斜俯冲、利用重力飞向目标。

所以A-4/V-2的标准飞行程序，都是在发射升空后先保持5秒钟左右的垂直飞行，在快速飞出稠密大气后，再进入预设转弯程序，在50秒内完成弹道倾斜。如果是打击远距离目标的话，54秒后导弹会与垂直线倾斜夹角49度，弹道最高点为88千米左右。

典型的-2导弹发射弹道

而这样的制导方式，最大的问题就是对弹道设计和火箭关机速度要求极高，因此在1940年，冯.布劳恩博士将赫尔曼.奥伯特博士请到了佩内明德，负责火箭的弹道计算工作。

同时西门子公司也为火箭加装了无线电控制系统，以实现对火箭关机速度的精确控制，至1940年9月影响德军远程火箭发展的关键技术已经全部完成，剩下的就是需要具体的组装、实验和测试了。

不过受制于时代的限制，A-4/V-2火箭在整个战争中的可靠性和精度都不甚理想，在1942年的某次试射中，甚至还差点把观测导弹着陆点的冯.布劳恩博士给炸死，不过作为全世界第一种实用化的弹道导弹，V-2导弹成熟后的威力还是十分惊人。

▲由于最大飞行速度超过1600m/s、末撞击速度超过1100m/s、采用重达一吨的阿玛托装药高爆弹头，V-2在整个二战中都是无解的存在（图片显示的是1945年4月V-2导弹对伦敦的一次袭击效果）

虽然作为自德国魏玛火箭浪潮发展起来的新式武器，V-2作为人类第一种成熟的现代火箭，对人类宇航发展史有着举足轻重的地位，但遗憾的是它的诞生首先带给人类的却是毁灭，冯.布劳恩博士也曾不止一次的说道：“我设计的火箭，运行完美，只不过它落到了错误的星球上。”

二战后赴美的部分德国科学家合影

好在随着二战的结束，大批德国火箭科学家赴美，一切终于又回到了正确的轨道上，这些由魏玛火箭浪潮推动的火箭技术又在大洋彼岸掀起了新的波澜——而这次则是带给了人类探索宇宙的希望