1932年科罗廖夫担任火箭技术部门的领导职务，主持制订了宏伟的火箭发展规划，参加研究设计的液体火箭试验成功。在卫国战争时期，科罗廖夫把他主持设计的液体火箭发动机用作战斗轰炸机的加速器，取得了辉煌的战绩。他当时就满怀信心地说：“我致力于研究航空用火箭发动机不是最终目标，而是作为通向宇宙飞行目标的工具，尽管困难很多，但只要作出很大努力，必能成功。”
战后的1946年8月9日，科罗廖夫被任命为前苏联第一枚弹道式火箭的总设计师。在他的精心组织下，发挥火箭专家集体的智慧和创造精神，只经过一年时间，1947年10月18日前苏联第一枚弹道式火箭首飞成功。在20世纪50年代初期，他发起用火箭进行地球物理研究，为实现太空飞行准备条件。1957年5月，科罗廖夫设计局研制的一种地球物理火箭把2200千克的有效载荷发射到了212公里的高度，但是这种单级火箭因其飞行速度低于第一宇宙速度，还不能达到实现宇宙飞行的目的。科罗廖夫充分展示了自己的创造才能，大胆地提出了用单级火箭串联和并联的方式组成多级“火箭列车”来实现宇宙飞行的设计方案。这个方案计划用一枚较长的地球物理火箭作芯级，芯级长28米，直径295米，装一台PⅡ—108液体火箭发动机，由于芯级一台液体发动机产生的推力有限，就在它的四周捆绑4台火箭发动机作助推级，这种助推级提供辅助推力。这样，把芯级和助推级串联起来，以便能够产生足够的推力和需要的速度把一定重量的卫星送上地球轨道。助推级长19米，直径3米，各装一台PⅡ—107液体火箭发动机，与芯级一起组成一枚两级火箭，人造地球卫星就安装在最上面一级的火箭的整流罩内。起飞时，5台发动机同时点火，产生398吨的起飞推力。火箭飞行120秒后，4个捆绑的助推器工作完成后抛掉，这时火箭飞行高度为50公里，飞行速度达每秒32公里。然后中心芯级的火箭发动机继续工作80秒，使火箭加速到每秒8千米的速度，这时卫星与火箭脱离，进入绕地球运行的预定轨道飞行。
1957年8月21日，第一枚名叫P—7的弹道式洲际火箭发射试验成功。在此基础上，科罗廖夫对P—7洲际火箭作了改进，把它用作发射卫星的运载工具。仅过了不到一个半月，1957年10月4日，这枚经过改装的卫星号运载火箭果然按预定方案成功地将第一颗人造地球卫星发射到环绕地球的轨道。科罗廖夫为此倾注了毕生精力，终于把齐奥尔科夫斯基的设想变成了现实，在人类航天史上写下了辉煌的一页。这枚被称为“卫星”号的运载火箭，为前苏联的航天事业开辟了先河。科罗廖夫利用这一基本型火箭，提出上面再加上一级，设计出了一种新型三级运载火箭。1961年3月9日和25日，这种新型运载火箭先后试验成功。一个月后，它载着“东方”号宇宙飞船把世界上第一位航天员加加林送上太空飞行，从而揭开了载人航天的序幕。这枚称为“东方”号的运载火箭，是科罗廖夫对人类新兴航天事业的杰出贡献。人类长期以来向往飞出地球的梦想，终于变成了现实，这是航天史上具有划时代意义的事件。科罗廖夫于1966年1月因心脏病辞世，但是人们永远不会忘记他为架设第一座天梯所建树的伟大功绩。
五、从导弹到火箭
美国第一个飞越大西洋的飞行员林白在目睹美国第一颗人造卫星发射上天时，曾意味深长地回忆说：“1929年，戈达德在我面前展现了一幅多级火箭发射前景的美丽蓝图，30年后的今天，我在卡纳维拉尔角亲眼看到一枚巨大的多级火箭腾空而起的动人情景。我真不知道，是他那时在做梦，还是我现在在做梦。”美国火箭先驱戈达德早在1945年8月10日就被病魔夺去了生命，他所梦寐以求研制多级火箭到太空飞行的执著追求，后来由1955年加入美国藉的德国著名火箭专家布劳恩实现了。冯·布劳恩就在戈达德逝世不久，被作为战俘从德国到了美国，把戈达德留下的事业担负起来。开始，布劳恩仍然从事导弹研制，为美国制造战争武器效劳。1945年至1949年，他在白沙靶场继续研究试验V—2导弹，同时把它改装成高空地球物理火箭。1950年8月，布劳恩被调到亚拉巴马州亨茨维尔的红石兵工厂，在V—2导弹的基础上研制红石导弹。这种导弹长192米，直径178米，总重18吨。1955年研制成功丘比特型导弹，弹长177米，直径268米，总重48吨。这两种导弹都是单级火箭结构，还不足以达到运载卫星的能力。1957年10月4日前苏联抢先把世界上第一颗卫星送上地球轨道之后，美国为了不落人后，赶上前苏联，决定将丘比特导弹改装为丘比特C运载火箭。原来，美国于1955年开始实施发射卫星的计划，曾研制过一种运载火箭，结果不仅未赶在前苏联之前捷足先登，而且在紧步前苏联后尘于1957年12月6日第一次发射卫星遭致失败。因此，布劳恩感到责任重大，决心一试身手，挽回声誉。
1958年2月1日，布劳恩主持研制的丘比特C运载火箭把美国第一颗人造卫星“探险者1号”成功地送上地球轨道运行。丘比特C运载火箭有四级，第一级是红石导弹的改进型，第二、三、四级分别由11个、3个和1个固体火箭捆绑而成。由于丘比特C火箭的推力较小，它发射的“探险者1号”卫星重量只有822千克，不及前苏联第一颗卫星重量的十分之一。尽管如此，它毕竟打开了美国通向太空之路。
此后，在布劳恩的主持和参与下，从1958年起，美国先后利用几种中程和洲际导弹，经过改进研制成功雷神系列、宇宙神系列、大力神系列运载火箭，其中每一个系列都包括了几种不同用途的型号。这些运载火箭在美国航天计划中争奇斗艳、各显其能、屡建奇功。而布劳恩的辉煌成就，莫过于为“阿波罗登月计划”而研制的土星5号巨型运载火箭，这是火箭发展史上的一个重要里程碑。
美国在发射卫星和载人上天的激烈竞争中，都落在前苏联的后面。为了摆脱这种难堪的局面，在美国第一个航天员格伦上天飞行之后，就马上把赌注下在载人登月上，决心要抢在前苏联之前夺走这顶桂冠。1961年4月20日，美国总统在一份备忘录中提出：用火箭载人登月，再返地球。为此，总统召见国家宇航局的科学家，询问在20世纪60年代能否把人送上月球。布劳恩斩钉截铁地回答说：“行！”于是，美国决定把规模浩大的“阿波罗登月计划”作为国家目标。而实现这一目标的关键是要有推力相当大的运载火箭。为了抢先登上月球，布劳恩担起重任，迅速制定了土星号登月火箭的研制计划。经过苦心经营，两年后首先研制出了“土星1号”两级液体火箭，它全长35米，直径65米，看起来已经是一具庞然大物了。1966年又研制成土星1号的改进型“土星1B”运载火箭，从1966年到1968年曾进行过5次不载人的亚轨道试验飞行，直到1968年10月11日用它完成了第一次载人轨道飞行。在此前一年，1967年“土星5号”巨型运载火箭问世，从而确立了它在火箭发展史上的重要地位。这是一种三级液体火箭，相当于36层大楼高，全长1106米，直径10米，起飞重量2840吨。它是美国最大的运载火箭，能把100吨重的卫星送上地球轨道，或者把50吨重的飞船送上月球。1967年11月9日进行飞行试验，将不载人的“阿波罗4号”飞船送入地球轨道。此后不到两年时间，1969年7月20日美国用“土星5号”运载火箭破天荒地完成了人类第一次登月飞行，写下航天史上最壮丽的一页。从红石导弹到“土星5号”运载火箭，记录下布劳思的艰辛而光荣的历程。“土星5号”的成功，标志着他一生事业的顶峰。当人们赞誉布劳恩为发展航天事业做出的巨大贡献时，他回答说：“我认为，要像一个从萌芽、成长、开花、结果的自然生命那样，经过理想、奋斗、成功来实现前人和他人未完成的事业，乃是人生的最大乐趣。”
六、火箭的动力系统
航天运载工具一般包括火箭结构、动力装置、控制系统三大部分。火箭飞行，首先离不开动力装置，因此作为火箭动力装置的火箭发动机的发展，对于运载火箭的兴衰成败有举足轻重的作用。前苏联著名的液体火箭发动机专家瓦连金·彼得罗维奇·格鲁什科就曾说过：“齐奥尔科夫斯基从理论上已经解决了宇宙航行问题，而我的任务就是把这些理论变为现实。所以搞火箭发动机就成为我一生奋斗的目标。”
格鲁什科生于1908年9月2日。1922年当他只有14岁时，从一本叫《星际航行》的书中知道了齐奥尔科夫斯基为之献身的事业，唤起了格鲁什科对宇宙航行的憧憬。他如饥似渴地阅读齐奥尔科夫斯基的著作，并渴望齐奥尔科夫斯基给他指点迷津。于是他大胆地写信给齐奥尔科夫斯基，表达自己立志闯入宇航大门的理想。不久，齐奥尔科夫斯基回信给以热情鼓励，还两次给他寄书，希望他树立信心，不懈努力。从此，他们结下了亲密的师生情谊，格鲁什科追随齐奥尔科夫斯基的足迹，走上了研制火箭发动机的道路。1929年，格鲁什科从列宁格勒大学毕业后，开始从事空气动力实验工作，同年倡议成立液体火箭发动机研究小组，并参加早期的OPM（试验火箭发动机）—52型发动机的设计工作。格鲁什科认为，宇宙航行的基础是动力工程，如果不很好地解决与他有关的问题，那么航天只能是幻想。因此他选择火箭发动机研制作为致力于火箭技术发展的起点。1945年，由于格鲁什科在研制火箭发动机方面成绩卓著，他被任命为总设计师，先后主持了几个PⅡ系列的液体火箭发动机的设计工作。格鲁什科毕生致力于液体火箭发动机结构的完善程度，因为它决定火箭向太空发射的有效载荷重量，在航天技术领域具有更大的意义。他主持设计的液体火箭发动机最基本、最常用的是PⅡ—107和PⅡ—108两种，它们均采用液氧和煤油作推进剂，前者用在发射早期人造卫星和载人飞船的运载火箭上，后者多数用在发射行星探测器的运载火箭上。其次是PⅡ—200系列发动机，采用普通的硝酸和煤油作推进剂，或具有较高能量的四氧化二氮和偏二甲联作推进剂，其中PⅡ—211、PⅡ—213、PⅡ—214发动机用在发射宇宙号系列卫星的运载火箭上，PⅡ—219和PⅡ—253分别用在旋风号运载火箭和质子号运载火箭上。前苏联最大的运载火箭能源号采用先进的液氢液氧发动机。氢能自燃，氧能助燃，液氢和液氧都是在低温高压下被压缩的液体，因而液氢和液氧是一种高能低温推进剂，不仅能产生很高的能量，而且氢加氧燃烧后的产物是水，它无毒无污染，是目前性能最佳的一种火箭推进剂。格鲁什科主持的液氢液氧发动机，代表了他晚年最杰出的成就。这些发动机闻名于世，反映了前苏联火箭发动机发展的光荣历程。
七、火箭的控制系统
如果把发动机比喻为运载火箭的心脏，那么控制系统就犹如运载火箭的大脑。控制系统保证运载火箭的稳定飞行和准确进入预定轨道。因此控制系统的发展，对于运载火箭的性能至关重要，决定着宇宙航行的命运。在前苏联运载火箭发展史上，有一位与火箭发动机大师格鲁什科同时代齐名的控制专家，他就是尼古拉·阿列克谢耶维奇·比留金。这位火箭技术的开拓者，毕生致力于控制系统的研制和改进，做出了卓越贡献。比留金生于1908年。早年丧母，生活艰难。1926年随父自原列宁格勒迁居莫斯科，中学毕业后进入中央航空气动力研究所当钳工，又被选派到颇负盛名的莫斯科包曼高等工业学院仪表系深造，毕业后回到航空气动力研究所任工程师。1944年领导一个飞行自动化小组，开始从事火箭控制系统的研究工作。第二次世界大战结束不久，他参加专家小组赴德国考察火箭技术发展情况，参与接收工作。比留金带着工具到处收集废墟中遗存的火箭仪器设备，特别注意寻觅作为火箭“感觉器官”的控制系统，以便探索新的研制途径。
1947年起，比留金承担研制前苏联第一枚远程火箭自动控制系统的任务，一年后通过试验，取得很大进展。接着参与研制P—2火箭的控制系统获得成功。这种控制系统虽然复杂一些，但仍和自动驾驶仪类似，技术上没有特殊要求，后来在研制P—5火箭过程中，新的控制系统失去稳定，谁也搞不清可靠性差的原因在哪里。当时既没有任何模拟试验设备，也无电子计算机，一切都要靠自己的聪明才智，另辟蹊径，寻找症结。比留金知难而进，亲自试验，动手计算，功到事成。他终于发现这是一种火箭静态非稳定现象。这就是说，切不可把火箭看作是刚体，火箭具有弹性，又装有液体燃料，控制系统中的陀螺仪表必然引入附加误差。为了解决这个问题，必须研制一个控制火箭发动机参数的系统，即所谓视速度调节系统。这个系统能够控制火箭飞行保持在稳定状态。比留金攻克了这个难关，使火箭控制系统前进了一大步。
