带更大的弹头，因为当时科罗廖夫被明确告知，新的弹道导弹必须将有效载荷提高到3吨的水平。很显然这就是为苏联第一代原子弹做准备的。 而要做到这一切，科罗廖夫认为就必须超越v-2，必须要有功率更大效率更高的发动机。不过要说清楚这一切首先得从v-2的发动机说起，说起v-2的发动机就不能不提冯.布劳恩，这个火箭天才在22岁的时候就带领一个团队开始了火箭研究项目，这个项目叫a-1，使用的发动机是阿瑟.鲁道夫设计的300千克力液体火箭发动机，这款发动机氧化剂采用液氧，燃料是浓度75%的酒精。当然，当时冯.布劳恩也考虑过其他燃料，比如说煤油，不过最后考虑还是酒精获得得更方便，所以最终还是采用酒精。 a-1火箭取得了成功，不过因为其极不可靠，最后被放弃。冯.布劳恩则继续发展a-2火箭。这个a-2火箭就很有开创意义了，哪怕是它外形跟a-1没有太大的区别，但内容却完全不同！ 这个a-2火箭开创了一个新局面，首次在液体火箭上使用了挤压循环。其次为了提高飞行稳定性，控制火箭姿态的陀螺仪从弹头移到了弹体中部（a-1随着推进剂的消耗会越来越头重脚轻）。 第二项改进就不详细说了，重点说说第一项挤压循环。很多同志可能都不知道什么叫挤压循环，不知道这是干什么用的。众所周知火箭分为固体和液体两种，固体火箭相对简单，可以看做一个大号的炮仗，而液体火箭就相当复杂了。 要想理解液体火箭的工作原理，首先就要从其循环方式入手。为什么是循环方式入手呢？因为单说发动机不足以系统的概括液体火箭的推进装置。 液体火箭的推进系统实际上包括了两个部分，一个是发动机，另一个是推进剂增压输送系统（也就是循环方式）。而循环方式可以说是液体火箭发动机产生推力的基本要素。而循环方式都有哪些呢？ 那就很多了，比如上面说的挤压循环，还有燃气发生循环、分级燃烧循环、膨胀循环等等。里面最早也最简单的循环方式就是挤压循环了。而要理解这种循环也很简单，初中物理中我们应该接触过“水火箭”。制作水火箭很简单，用可乐瓶加一个橡胶密封塞就够了。在瓶内装一部分水（不要太多也不要太少）发射前用打气筒向其中打入空气，挡瓶内的压力达到一定程度之后解脱固定，然后瓶内的压缩空气就会将水挤出来形成反作用力推动水火箭飞行。 而这就是典型的挤压循环。可以想象连常温下的水都能蕴含这么大的能量，如果瓶子里装的不是水而是水蒸气呢？高温高压的水蒸气经过喷管进行适当的膨胀可以产生更大的能量，蒸汽机的锅炉爆炸的威力同志们心里应该是有数的。 不过火箭上并不适用这一套方法，因为加热水需要能量，总不能给火箭也装个锅炉吧？并且加热水需要一个长期的过程，且水本身的重量也太大了，即使能够在火箭上将水烧成高压蒸汽，恐怕这个火箭也飞不了多高。 说到这里，就必须涉及到火箭发动机经常采用的一个概念——比冲。简单的说，比冲就是消耗一个单位推进剂产生的冲量。这个冲量是一个过程量，即力的作用对时间的积累效果，也就是力对时间的积分。对于火箭来说，我们不仅要足够“给力”，而且给力的时间太短也不行，至于太消耗推进剂那就更不行了。 回到冯.布劳恩的a-2火箭设计上来，想要提高氧气、酒精火箭的比冲，那么唯一的办法就是给推进剂加压，提高其流速。也就是前面水火箭里打气筒的作用。冯.布劳恩选择将陀螺仪从火箭头部移开之后，在这个位置他装了一个加压氮气瓶（即蓄压器），向推进剂贮存箱注入氮气后形成气枕，挤压液氧和酒精形成增压。这就是挤压循环。 到了a-3火箭的时候，冯.布劳恩又进了一步，在a-2的基础上进行了创新。他将加压氮气瓶埋入液氧储存箱当中，液氧贮存箱和氮气瓶呈同心布置。由于液氮的沸点低于液氧，因此被液氧包围的氮气瓶可以保持在很低的温度下。采用这种设计可以用较小的氮气瓶容纳较多的氮气，可以使发动机工作更长的时间，同时也较为节省弹体内部的空间。而这种布局也被后世的大型运载火箭和弹道导弹所继承。 而这就是挤压循环的基本原ｍ.ｆeNgＹE-Ｚn.ｃom