书城军事导弹的威力有多大
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第2章 导弹的诞生及分类(1)

回顾人类战争的演变史,我们会发现战场有这样一种逻辑轨迹:在车阵、刀剑拼杀的冷兵器时代,是元帅的战场;在大炮、飞机、坦克对峙的热兵器时代,是将军的战场;而在智能兵器时代,是校尉级军官的战场,车长、机长、艇长即可决定战场上的胜负,因为他们操纵着精确制导武器——导弹。

(第一节)导弹的诞生

进入21世纪,导弹的发展已成为国际化“时髦”趋势,改变着现代战争的形态,推动战争向信息化战争形态前进。当人们回顾近几场局部战争时,总要谈及当今被誉为“武器之星”的精确制导弹药在信息化战争舞台上充当作战打击兵器主角所带来的变革作用,它正在使传统作战样式发生重大变化,并将揭开未来信息化战场火力打击的崭新一页。

一、古代中国火箭的发展

现代人都知道,火箭是人类冲出地球进人太空的工具,可谓是人类登空的“天梯”,而火箭是中国古代劳动人民最早发明的。火箭这个名称出现在三国时期即公元220年。三国时期的魏国第一次在射出的箭上装上火把。公元229年,诸葛亮出兵攻打陈仓,魏将在普通的箭上包上引火之物,点着后射出去,以射烧蜀军云梯。就这样,火箭以此得名。据古籍《魏略辑本》记载:

“诸葛亮进兵攻郝昭,起云以临城。昭以火箭逆射其云梯。梯燃,梯上人皆烧死。”这是“火箭”一词最早的文字记载。

我国是火药的发源地。682年,我国药学家和炼丹师孙思邈在《丹经》一书中,第一个提出了配制火药的方法。原始火药的出现,对火箭的发展起到了划时代的作用。由于用火药取代了早期火箭使用的易燃物,迅速扩展了火箭的应用领域。它不仅被广泛应用于军事目的,而且制成火箭玩具深入到人民的娱乐活动中,隋炀帝(581)时,人们就用火药制作刺花,这是世界上最早的火箭玩具,一直流传至今。唐代(900)时,人们利用火药能燃烧的特性制造了火药箭、“火树银花”等各种火箭玩具。

总之,自火药问世后,各类火箭纷纷出现。

军迷小知识

火药的研究开始于古代道家炼丹术,古人为求长生不老而炼制丹药,炼丹术的目的和动机都是荒谬与可笑的。但它的实验方法还是有可取之处,最后有了火药的发明。

1.“弓火药箭”——第一枚火药火箭

早在公元10世纪的唐末宋初,就已经有文字记载了将火药用于火箭的方法。在北宋时期,军官唐福等人曾向朝廷进献火箭和火箭制作方法,这是世界上最早也是最原始的火药火箭。它是将纸糊成筒,把火药装进筒里压实,将筒绑在箭杆上,然后用弓发射出去。后来,人们又在原始火箭的基础上进行了改造,将火药直接装入杆中间,可以用爆炸时的巨大响声恐吓敌人。在《武经总要》一书中,曾公亮等简要说明了“弓火药箭”并绘制了火药箭图。

2.吓破敌胆的“震天雷”

火箭从宋代起就被当作兵器使用,当时火箭的用途主要是烧燎敌兵、袭击敌营,攻打敌方城堡。宋、金、元之间战火不断,军事上的需要推动了对火药性能的改进,促进了火药武器的发展。

1121年,金兵在战争中首次使用了铁火炮,这是一种火箭武器,又名“震天雷”炮。这种火箭呈球形,用篾编造,直径13.5厘米。1232年,在金、元之间发生的汴京(今开封)之战中,金兵再次使用震天雷炮来抵御元兵的进攻。汴京之危的解决,就是靠“震天雷”的强大威力,一见城内射出“震天雷”,元兵就闻风丧胆,狼狈逃窜。13世纪,“震天雷”被广泛应用到战场上,1274年和1281年元世祖进兵日本之时,也多次使用“震天雷”。

3.“一窝蜂”——多箭齐射火箭

作为兵器,火箭到了元、明两代又有了新的发展。首先,火箭的式样增多了,箭头有刀形、枪形、燕尾形等,因此制成的火箭又称飞刀箭、飞枪箭、飞剑箭和燕尾箭。其次,多箭(少则2至3支,多则上百支)齐射的火箭发展起来,“一窝蜂”就是其中一种。“一窝蜂”的结构是以木桶为壳体,里面装有32支神机箭,在使用时点燃总线,32支火箭将被同时引爆,箭一窝蜂地飞出地面。32支火箭齐射来势凶猛,杀伤力很大,在战争中能起到恐吓敌方和杀伤敌军人马的作用。

4.“神火飞鸦”——原始的并联式火箭

1377年,在中国出现了“神火飞鸦”,这是最早的原始并联式火箭。并联式火箭的原理类似电工学中并联或串联电路,并联式就是火箭产生推力的起火并排安装并同时起爆,串联式则是起火按顺序排列并依次起爆。“神火飞鸦”的外形像乌鸦,它是用细竹篾或芦苇编制而成的。在使用时,点燃引线后,起火的推力可以使“神火飞鸦”升空并飞行30多米远。

“神火飞鸦”落地之前,“鸦”身内的火药会点燃爆炸、火光四起,这样就可以烧毁敌营或水面的船只。

5.“飞空砂筒”——原始可返回式火箭

“飞空砂筒”火箭的箭身由薄竹片制成,前端两侧各设一个药筒,其中一个筒口向前,另一个筒口则向后,筒口向后的药筒前面安放了长为23厘米、直径为2.3厘米的爆竹。在使用时,点燃引线后,筒口向后药筒内产生的推力会将火箭射出,射到敌方的营垒。药筒内的火药燃尽后,爆竹被引燃,爆竹中的细砂四处飞溅,迷人双目并燎伤敌人。同时,筒口向前的药筒将被点燃,从而产生反作用力并将火箭送回。

6.“火龙出水”——原始串联式火箭

明朝(1368~1621)是中国科学技术飞速发展的时代,火箭技术也得到了迅猛的发展,已成为明朝军队中的重要武器。当时发明了一种主要用于水战的火箭武器“火龙出水”,它是最早的串联式原始二级火箭。发射时,先点燃“龙”身下部那4支大起火,产生推力,使“火龙”射向天空。用于水战时如同水面腾起火龙。当起火的药筒燃尽时,点燃“龙”体内的数枚火箭,使“火龙”再次加速,同时火箭从“龙”体内飞出射向敌人。通过多枚火箭联用和两级火箭推力,火箭威力增大,它不仅可在水面上飞行数里,而且击中目标后,会使人船俱焚。我国古代多级火箭的设计思想和“火龙出水”的发明,进一步证实了中国古代火箭技术已发展到较高水平。

由此可见,中国是火箭的故乡,华夏祖先为人类征服太空作出了重大贡献。尽管我国当时的火箭技术还很原始,但是,中国古代火箭的基本原理——反作用推进原理,却成了近代火箭技术的基础。中国古代火箭是现代火箭和导弹的鼻祖,中国是世界火箭的故乡。

中国古代火药的发明,火箭技术的发展,在世界上遥遥领先,比其他国家至少早3个世纪。约13世纪,我国高超的火箭技术通过丝绸之路,开始传到印度和阿拉伯国家。随着国际交往的增加、商船的往来和元军的西征,火药和火箭技术逐渐传人欧洲。火箭技术的传播引起世界的轰动,许多国家纷纷效仿中国,开始制造自己的火箭,形成席卷五洲四洋的“火箭热”。

军迷小知识

丝绸之路,简称丝路,是指西汉(公元前202年~公元8年)时,由张骞出使西域开辟的以长安(今西安)为起点,经甘肃、新疆,到中亚、西亚,并连接地中海各国的陆上通道。其基本走向定于两汉时期,包括南道、中道、北道三条路线。

1.阿拉伯的“燃烧弹”

13世纪,阿拉伯人设计了一种叫“燃烧弹”的火箭武器。

“燃烧弹”外形呈椭圆状,用竹篾编成。前端固定一楔形杆,后端两侧连接引线,内部用层纸卷成药筒,装入火药。这种火箭武器使用时,点燃引线,利用火药燃烧产生的气体向后喷射的反作用力推动,使其沿地面滑行前进。由于与地面间的摩擦阻力,“燃烧弹”滑行的速度不快,只能用来恐吓敌人的战马。

2.意大利的火箭车

15世纪时,意大利人设计出一种专门攻打敌人工事的火箭车。车前端装有尖楔,车身内装大量火药,车尾固定火药筒。当点燃药筒内火药时,火药车直冲敌方阵地,撞到敌方工事上,立刻起火爆炸。当时,在欧洲这算比较先进的武器,意大利人用它攻破敌方工事、烧伤敌人,打了不少胜仗。

3.艺术大师达·芬奇的“火轮”

作为艺术大师,达·芬奇是人们很熟悉的,但他作为一个着名的学者、航空科学先驱者的一面,却是不为大多数人所知的。他应用解剖学和数学物理方面的知识,通过观察分析鸟类翅膀的运动,撰写了文章《论鸟的飞行》,并绘制出扑翼飞行机构的草图。他还亲手设计了“火轮”,这种火箭武器是由一组径向排列的火箭组成的,每一支火箭以不同角度依顺序安装,形成向外辐射的形状。由于各火箭的安装角度不同,点燃火药时,整个“火轮”会边喷射燃烧边滚动前进,使敌人望而生畏,闻风败退。“火轮”主要用于扫荡敌人、焚烧军营。

4.印度的军用火箭

13世纪,中国的火箭技术传到了印度。最初,印度人是沿用中国的原始火箭工艺,用层纸卷成药筒,药筒内装火药,并靠点燃药筒的引线发射。18世纪后期,火箭技术取得了较大的进步。印度人改用铁皮制造军用火箭的药筒,这样一来,药筒承受燃烧压力的能力大大提高了,火药的性能也改善了,火箭本身的性能也有了明显的提高,其射程已可超过1千米。从这时起,火箭才开始作为真正的武器应用于战争中。1799年,印度军队在抗击英国和法国军队侵略的多次战争中大量使用了这种火箭武器,并取得了良好的效果。

5.英国的木尾火箭

1800年前后,为了改进火箭的性能,英国人康格里夫在实践中给火箭安装上了木制的尾巴。这个尾巴大大增加了火箭飞行的平稳性,提高了火箭的工作性能;这种经改装的火箭质量为19千克,能飞行3千米。康格里夫的改装在当时是个很大的改进。

据说,1807年,英国在进攻丹麦的哥本哈根时共发射了40000枚火箭,这在历史上被称为“火箭焚烧哥本哈根”。

6.秘鲁的液体推进剂火箭

1895年,秘鲁人鲍莱设计了第一个液体推进剂火箭,直径100毫米,质量90千克,采用氧化氮和汽油做推进剂,但其成果多年后才被世人所公认。

三、火箭探索的先驱者

虽然古代火箭发明很早,但是当时科学技术发展缓慢,火药生产工艺落后,性能不稳定,火箭飞行速度慢,杀伤力低。那时人们对宇宙和对火箭的升空机械原理没有理论依据,只停留在感性认识上。故从13世纪开始火箭技术一直徘徊不前。

16世纪中叶,波兰天文学家哥白尼创立了科学的日心地动说,改变了人们当时对宇宙的认识。其后,天文学家第谷·布拉赫通过天文观测获得了大量有关行星运动的资料,经开普勒用数学方法对观测资料进行科学分析,发现了行星运动三定律,为经典天文学奠定了基础。1609年,伽利略用自制的望远镜观察星空,并发现了自由落体定律和惯性原理,使人类对太空的认识产生了一次飞跃。1687年,牛顿根据运动现象研究自然界的力,提出了万有引力定律和三大运动定律,创立了天体力学。而天体力学是航天先驱们寻求克服地球引力进入太空的理论基础。

古代火箭的发明和演进为现代火箭和导弹的发展奠定了基础,而近代自然科学的进步和航天理论的形成为进一步发展火箭技术与研制导弹武器创造了条件。

在这一历史进程中,世界上涌现出许多具有探索精神的航天先驱者和无数为现代导弹、航天事业的发展作出突出贡献的先师。

军迷小知识

日心说,也称为地动说,它是关于天体运动和地心说相对立的学说,此学说认为太阳是银河系的中心。而不是地球。哥白尼提出的日心说,推翻了长期以来居于宗教统治地位的地心说,实现了天文学的根本变革。

1.世界“火箭载人”飞行的先驱一万户

中国古代学者万户被公认为世界火箭鼻祖,是试验空中飞行的开拓者。据传,14世纪末,即我国明朝,学者万户在研究火箭具有推动物体上升能力的基础上,制作了一把能上天的椅子,座椅背后安装了47支当时最大的火箭。他两手各持一个大风筝,让人把自己捆在椅子上,同时点燃火箭。万户试图借助火箭的推力和风筝的升力使自己升空。万户的勇敢尝试虽遭失败,但他是世界上第一个试验利用火箭飞行的人,而他表现出的惊人胆略和非凡预见力受到后人的推崇与尊敬。为了纪念这位传奇人物,科学家把月球表面东方海附近的一座环形山命名为“万户火山口”。

2.人类征服宇宙的先驱——齐奥尔科夫斯基

齐奥尔科夫斯基1857年9月生于俄罗斯梁赞州,他是俄国和前苏联空气动力学家、火箭动力学家、飞行理论科学家和发明家,也是现代宇航学和火箭理论的奠基人。他于1883年提出用多级火箭(采用液体推进剂)来实现星际旅行的方案和人类飞往月球与行星的设想,并在世界上最早从理论上证明多级火箭可以克服地球引力而进入太空。在他的一生中,共留下730多篇科学论着,为世界航天技术的发展作出了卓越贡献。他是人类征服宇宙的先驱思想家和理论家。

就是这样一位伟大人物,他的大半生是在旧俄时代度过的,经历十分坎坷,幼年多病,9岁时得了一场重病,几乎失去听力,被迫辍学。病愈后,他靠顽强自学学完中学和大学课程,并在县立中学谋得数学教师的职务。由于他对科学的浓厚兴趣,他一面教书,一面开始从事科学研究工作。他生活十分清苦、贫困,研究工作困难重重,常常处于孤立无援的境地。可是无论多么艰难,他从来没有停止过科学研究,靠个人那微薄的薪金顽强地坚持研究、探索,利用自己超群的智慧,终于取得了重大成果。

为了纪念这位先驱,现在莫斯科航空学院和月球上的一个环形山都以“齐奥尔科夫斯基”命名。

3.世界第一枚液体火箭总设计师——戈达德

罗伯特·戈达德是美国物理学家、美国火箭技术先驱和现代航天学奠基人之一。他就读于伍斯特理工学院,1911年获克拉克大学哲学博士学位,曾任克拉克大学教授。戈达德博士长期从事火箭研制,是最早把航天理论与火箭技术结合在一起的。他在1919年出版的《到达极大高度的方法》论文中提出了火箭飞行的基本数学原理,指出了火箭必须具有7.9千米/秒的速度才能克服地心引力。他认为只有液体火箭才能提供航天所需要的能量,因而从1921年开始潜心研制液体火箭。他研制的液体火箭于1926年3月16日首次飞行试验成功。这是世界上第一枚液体火箭,它长3.04米、飞行高度12米,共飞行2.5秒,射程达56米。液体火箭的首次发射成功震惊世界,进一步验证了航天理论的正确性。戈达德被公认为世界第一枚液体火箭总设计师。由于他对世界,特别对美国在火箭技术方面的突出贡献,戈达德被誉为“美国火箭之父”。

4.世界第一枚导弹总设计师——多恩伯格与布劳恩