书城童书青少年应该知道的火箭
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第2章 火箭历史概述

1.火箭来源

早在公元3世纪(大约三国时代)“火箭”一词就已经出现了,距今已有1700多年的历史了。当时往往用在两军的残酷战争中,一方把一种头部带有易燃物的箭点燃后射向另一方,以达到助攻的目的。之后,人们就把这种发射时带火的箭叫做火箭。这是一种用来火攻的武器,实质上,仅仅是一种带“火”的箭,在含义上与我们现在所谓的火箭相差甚远。人类自火药发明以来,人们把装有火药的筒绑在箭杆上,或在箭杆内装上火药,点燃引火线后射出去,箭在飞行中借助火药燃烧向后喷火所产生的反作用力飞得更远,人们又把这种向后喷火利用反作用力助推的箭叫做火箭。这种火箭已具有现代火箭的雏形,称之为原始的固体火箭。

那么,现代火箭究竟是什么样子呢?我们现在所说的“火箭”,是指一种自身既带有燃料、带有助燃用的氧化剂、用火箭发动机作为动力装置,不仅可在大气层内飞行,而且也可以在大气层外的太空中飞行的各类航天飞行器。

说起现代火箭的发展,还要归功于火箭发动机的发展和液体火箭的诞生呢!早在19世纪80年代中期,瑞典工程师拉瓦尔就发明了拉瓦尔喷管,使火箭发动机的设计日臻完善。1925年11月,美国科学家罗伯特·戈达德研制的液体火箭发动机试验成功。不久,他又于1926年3月16日进行了世界上第一枚液体火箭的发射试验,火箭成功地飞行了50多米。多次实验表明,液体火箭发动机比固体火箭的发动机的性能更优越,而且可以多次启动。因而,液体火箭发动机的成功试验和液体火箭的诞生,标志着现代火箭的发展进入了一个全新的阶段。

无论是原始火箭,还是现代火箭,都是最先应用于军事领域,作为一种武器来使用的。在我国,早在公元10~11世纪的宋代,就在敌我双方交战中频繁把原始火箭当作武器使用;到了明代,火箭武器得到了更广泛的运用。从公元14世纪开始,中国的火箭技术经印度、阿拉伯等地逐渐传入欧洲。于是,火箭技术在欧洲一些国家得到了一定的应用和发展。

1931年5月,德国科学家赫尔曼·奥伯特领导的宇宙航行协会通过试验成功的发射了欧洲第一枚液体火箭。1932年,德国军方在参观了该协会研制的液体火箭发射试验之后,意识到火箭武器在未来战争中具有巨大的潜力,于是便开始组织一批科学家和工程技术人员,集中力量秘密研制火箭武器。40年代初,德国在第二次世界大战中期,先后成功研制出能用于实战的V-1、V-2两种导弹。其中V-1是一种飞航式有翼导弹,采用了空气喷气发动机作动力装置;V-2是一种弹道式导弹,采用了火箭发动机作为动力装置。自此,世界各国都在火箭的研制上拉开了序幕。

2.火箭的发源地—中国

自古以来中国就是世界上最早使用火箭和火箭技术最高的国家。大约在南宋时期,人们用球状火药包装在箭头杆附近,点着引线之后,用弓箭射出去杀伤敌人;后来人们将火药装填在竹筒里,火药背后装着细小的“定向棒”,用来点燃引火管上的火硝,使筒里的火药迅速燃烧起来,从而产生向前的推力,使之飞向敌阵,然后爆炸,杀伤力很大。这就是世界上最早的火药火箭,它与现代火箭发射原理基本是相同的。说到火箭的发展,不得不从火药说起!

我国是最早发明火药的国家,关于火药的起源,大约可以追溯到西晋时期。晋代有位著名的道士,叫葛洪。在他撰写的《抱朴子·仙药篇》里记载有用雄黄、硝石、猪大肠油和松脂共炼丹药的记载。雄黄含有大量的硫,硝石是强化剂,猪大肠油和松脂含有碳。硫、硝、碳是火药的基本成份,这实际上已经是一种火药了。迄今为止,最早的火药配方,保存在唐元和三年(公元808年)清虚子撰写的《铅汞甲庚至宝集成》卷二之中,称“伏火矾法”。其内容为:“硫二两,硝二两,马兜铃(草药,烧燋即炭)三钱半……入药于罐内与地平。将熟火一块、弹子大,下放里面,烟渐起。”中唐时期的《真元妙道要略》一书里记载:“以硫黄、雄黄合硝石并密烧之,焰火烧手面及烬屋舍者”;“硝石……生者不可合三黄(即硫黄、雄黄和雌黄)等烧,立见祸事。”由此可见,当时人们已经掌握了火药燃烧和爆炸的性能。

自火药发明以来,很快就应用于军事方面,相继出现了一系列火药武器,其中之一就是火箭。公元969年,北宋军事机关曾经试验过火箭;公元975年,宋太祖灭南唐,作战时就用到了火箭;公元1000年,北宋神卫水军队长唐福曾因制造火箭等武器受到朝廷嘉奖。

火药武器的出现,受到军事家们的高度重视。宋朝的火箭全是单发的,点燃一根火绳发射一支火箭,叫单发箭。明代出现了多发火箭,点燃一根火绳,可以发射出几支、几十支,甚至上百支火箭。多发火箭种类很多,例如,虎出穴箭(5支)、火弩流星箭(10支)、火龙箭(20支)、长蛇破敌箭(30支)、一窝蜂(32支)、群豹横奔箭(40支)、百虎齐奔箭(100支)、神火箭牌(100余支)等等。

16世纪中期,人们又发明了一种新式火箭,名叫“火龙出水”。关于“火龙出水”,在明代后期出版的《武备志》、《火龙经》等兵书中都有记载。这种新式火箭采取传说中龙的形象,目的在于壮大声势,以达到惊吓敌人的目的。据《武备志》介绍,其制造方法如下:先截取一根五尺长的毛竹,然后去节,刮薄,作为龙身;再用木头雕成龙头、龙尾,分别安装在龙身前后,这样就成为一条龙。龙腹内装有几支单发式火箭,把它们的引火绳连在一起,从龙头下面的孔洞中引出来。接着在龙身的前、后两部,分别斜安上两支大火药箭,引火绳仍连在一起。最后,把龙腹内引出的总引火绳连在前部两个火药筒的底部。这样,就制造出了一个火龙出水的新式武器。

1981年,加拿大渥太华市举办的中国古代传统工艺展览会展出了“火龙出水”模型。许多外国学者观看之后,都对中国古代军事家的聪明才智赞叹不止,认为这种以火箭为动力、飞翔于水面上的海战武器,是现代鱼雷的雏型。而且,火龙出水的发射原理跟现代多级火箭发射的原理很相似,所以认为它是现代多级火箭的鼻祖。