古代火箭

中國古代火箭

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發布時間:2007年10月18日 21時15分

航天事業的發展離不開火箭,現代運載火箭就淵源於古代火箭。古代火箭經過漫長的歷史演變,同現代自然科學的理論和探索相結合,才最終發展成為現代的運載火箭。而說到古代火箭,就不能不提到中國的貢獻。

準確地說,火箭是由中國人發明的,中國是古代火箭的故鄉。由中國古代科學家最早運用火藥燃氣反作用力原理創製的火箭,在當代科學精英的手中發展成為運載飛船升空的大力神,這是我們每個炎黃子孫都引以為自豪的輝煌成就。

“火箭”這個詞在公元三世紀的三國時代就已出現。在公元228年的三國時期,魏國第一次在射出的箭上裝上火把,當時蜀國丞相諸葛亮率軍進攻陳倉(今陝西寶雞東)時,魏國守將郝昭就用火箭焚燒了蜀軍攻城的雲梯,守住了陳倉。“火箭”一詞自此出現。不過當時的火箭只是在箭頭後部綁附浸滿油脂的麻布等易燃物,點燃後用弓弩射至敵方,達到縱火目的的兵器。

北宋的軍官馮繼升、岳義方、唐福等(公元10世紀後期),曾向朝廷獻過火箭及火箭製造方法。那時的火箭已經使用了燃燒效能更好的火藥,但仍由弓弩射出。從而出現了人類歷史上最早、最原始的“火藥箭”。它用紙糊成筒,把火藥裝在筒里壓實,綁在箭桿上,用弓發射出去。後來在原始火箭基礎上做了改進,將火箭直接裝入桿中間,爆時聲響很大,藉以恐嚇敵人。

中國古代火箭有箭頭、箭桿、箭羽和火藥筒四大部分。火藥筒外殼用竹筒或硬紙筒製作,裡面填充火藥,筒上端封閉,下端開口,筒側小孔引出導火線。點火後,火藥在筒中燃燒,產生大量氣體,高速向後噴射,產生向前推力。其實這就是現代火箭的雛形。火藥筒相當於現代火箭的推進系統。鋒利的箭頭具有穿透人體的殺傷力,相當於現代火箭的戰鬥部。尾端安裝的箭羽在飛行中起穩定作用,相當於現代火箭的穩定系統。而箭桿相當於現代火箭的箭體結構。中國古代火箭外形圖,首次記載於公元1621年茅元儀編著的《武備志》中。

火箭出現後,在中國被迅速地用於軍事行動和民間娛樂中。10~13世紀,在宋、金、元的戰爭中,已套用了火槍、飛火炮、震天雷炮等火藥武器。那時的飛火炮和現代的火焰噴射器相似,是一種原始的火箭武器。北宋後期,在民間盛行的煙火戲中,人們利用火藥燃氣的反作用力,製成了能夠高飛和升空的“流星”(或稱“起火”)、“爆竹”為節日增添了喜慶的氣氛。從工作原理看,流星、爆竹已具有火箭的特點。

公元12世紀後,原始的火箭經過改進後,廣泛地用於軍事。到了元、明時代,火箭兵器在戰爭中有了很大發展,並發明了許多與現代火箭類型相近的火箭,相繼出現了二虎追羊箭、九龍箭、一窩蜂等火箭,這些都利用了火箭多級串聯或並聯(捆綁)的技術。明代史籍中記載了多種火箭武器,重要的有震天雷炮、火龍出水、神火飛鴉、飛空砂筒、萬人敵等。

明代是我國火箭技術迅速發展的時期,軍事技術家製成多種利用火藥反作用力推進的火箭,用於軍事戰爭。明初,朱元璋第四子燕王朱棣在奪取政權的“靖難之役”中,於河北的白溝河同建文帝的部隊作戰時,遭到“一窩蜂”火箭的射擊,這是中國最早將“噴氣火箭”用於戰爭的記載。此後各種單級噴氣火箭日益增多,有單發和多發兩大類。

民族英雄戚繼光在東南沿海抗倭時,創製了飛刀箭、飛槍箭、飛劍箭等三種噴氣火箭,統稱“三飛箭”。這三種火箭用長6尺的堅硬荊木製作,箭鏃長5寸,分別製成刀、槍、劍形鋒刃,能穿透鎧甲。箭鏃後部綁附長7至8寸、粗二寸的火藥筒。作戰時,將火箭安於木架上,手托箭尾,點著火藥筒的藥線,對準敵人射去,它在水陸作戰都可使用。這三種火箭在戚家軍水兵營的10艘戰船上裝備了2000多支,在車炮營、騎兵營和步兵營中,共裝備了4760支,平均每人4支。戚家軍裝備如此眾多的火箭,在中國和世界軍事史上都是空前的。世界上其他國家,直到240多年後,才知道世界上有噴氣火箭這種火器。

單級火箭的高級製品是各種“多發齊射火箭”。它們大多是將多支火箭安置於一個口大底小的火箭桶中,桶內安置兩層格板,用於火箭的定位和定向,同時又將各支火箭的火藥線集束在一起,點火後眾箭齊飛,發射面有數丈之寬,除前面提到的裝有32支火箭的“一窩蜂”火箭外,還有二虎追羊箭、百虎齊奔箭等幾十種,一次可射2至100支火箭不等。戚家軍還常將多個火箭桶固定在火箭車上發射,一次可射幾百支乃至上千支火箭,是後世火箭炮車的前身。戚繼光在北方守備東段長城時,至少裝備了40輛火箭車,這在古代是獨一無二的。在世界其他的一些國家中,直到360多年後,才出現火箭炮車。

明代後期的軍事技術家還創製了“神火飛鴉”與球形帶雙翼的“飛空擊賊震天雷”兩種“有翼式火箭”。這兩種火箭分別在鴉形與球形體內裝滿火藥,火藥中有火藥線通出,並與起飛火箭火藥筒中的火藥相串聯;發射時先點燃起飛火箭的火藥線,使火箭飛至敵方,並將鴉身與球體內的火藥引爆,殺傷和焚燒敵軍的人馬,是破陣攻城的利器。後來的飛彈可以說是這種火箭合乎邏輯的發展。

明代後期還創製了“火龍出水”等二級火箭。“火龍”有龍身、龍頭、龍尾。龍身是為約1.6米長的薄竹筒製成的箭身,前邊裝一個木製龍頭,龍口昂張,利於火箭射出。後邊裝一個木製龍尾。箭身頭尾下部兩側各安一支半斤重的起飛火箭,箭身內部安置有神機火箭數枚,引線全部扭結一起。龍身下前後共裝4個火箭筒,前後兩組火箭引線各將其引線扭結在一起,前面火箭藥筒底部和龍頭引出的紐結線相連。兩種火箭之間有火線相聯。發射時,先點燃龍身下部的4個火藥筒,推進火龍向前飛行。當起飛火箭的火藥線燃盡時,龍身內的神機火箭即被引燃,從龍口射向目標。

這種火箭已經套用了火箭並聯(4個火藥筒)、串聯(兩級火箭接力)原理。它既可以射向天空,也可以用於水戰。它用於水戰時可在水面上飛行數公里遠。這是最早問世的二級火箭,比現代的二級火箭要早300多年。此外,當時還創製三種可返還可回收的二級火箭“飛空沙筒”,把古代火箭技術推進到高級階段,為近代火箭的研製啟發了思路。這是中華民族對火箭技術的發展所做的重大貢獻。

明代時火箭不但用於軍事領域,而且還出現了火箭載人飛行的嘗試。中國明代學者萬虎(也有稱作“萬戶”)被認為是世界火箭的鼻祖,是試驗空中飛行的開拓者。萬虎在研究火箭具有推動物體上升能力的基礎上,製作了一把能上天的椅子,他在座椅背後安裝了當時最大的47支火箭,同時把自己捆在座椅的前面,兩手各拿一個大風箏,然後叫人把47支火箭同時點燃,想要藉助火箭向前推進和風箏上升的力量飛向前方。這個試驗雖然沒有成功,但他已被公認為世界上第一個試圖利用火箭升空飛行的人。為了紀念萬虎,人們已將他的名字用來命名月球背面東方海附近的環形山。

大約在13世紀末至14世紀初,中國的火藥與火箭等火器技術傳到了印度、阿拉伯,並經阿拉伯傳到了歐洲。引發了阿拉伯與歐洲國家對火箭技術的引用,推動了火箭技術的發展。到1805年,英國炮兵軍官W·康格里夫創製成脫胎於中國古代火箭的新式火箭,成為近代火箭的肇端,射程達到了2.5~3公里。第二次世界大戰後,科學技術迅速發展,火箭技術逐漸用於空間探測和開發。1957年10月4日,蘇聯發射第一顆人造地球衛星,1961年4月12日,蘇聯第一艘“東方”號飛船發射成功。1969年7月20至21日,美國“阿波羅”11號飛船登月。

雖然古代火箭、火藥是中國人發明的,但由於長期不重視科學技術的發展,致使古代火箭技術未能在中國發展為現代火箭技術,最終只停留在禮花爆竹之中。儘管歐洲人在中國發明火箭幾百年後才學會使用火箭,但最終還是從歐洲發展起現代火箭技術,這不能不說是中國歷史的遺憾

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