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今日熱文:中國發(fā)明 | 火箭與火銃 Vol.2 火箭類火器

時(shí)間:2023-03-17 13:52:54    來源:科普中國網(wǎng)    


(資料圖片)

古代火箭正是利用黑火藥發(fā)生化學(xué)反應(yīng)時(shí)燃燒爆炸的原理來發(fā)射的,即借助火藥燃燒時(shí)產(chǎn)生的熱力變換為反作用的機(jī)械力來推動箭桿飛行,射向預(yù)定目標(biāo)。

中國是世界公認(rèn)的發(fā)明火箭最早的國家。中國古代火箭是在普通的箭桿上綁縛一個(gè)黑火藥筒,發(fā)射時(shí),用藥線引燃火藥,火藥燃?xì)鈴奈膊繃姵?,產(chǎn)生反作用力,推動火箭前進(jìn)。北宋初已發(fā)明火藥箭。這類火藥箭,尚屬于初級火器,并非利用火藥燃燒噴氣推進(jìn)的火箭,而是將火藥包綁在箭首,點(diǎn)燃火藥包外殼后,用弓弩發(fā)射,火藥引燃后,可縱火攻敵。

據(jù)《宋史·兵志》記載,宋太祖開寶三年(970年),“時(shí)兵部令史馮繼異等進(jìn)火箭法,命試驗(yàn),且賜衣物束帛”。宋真宗咸平三年(1000年),“神衛(wèi)水軍隊(duì)長唐福獻(xiàn)所制火箭、火球、火蒺藜,造船務(wù)匠項(xiàng)綰等獻(xiàn)海戰(zhàn)船式,各賜緡錢”。咸平五年(1002年)九月,“冀州團(tuán)練使石普自言能為火球火箭,上召至便殿試之,與輔臣同觀焉”。北宋慶歷年間編纂的兵書《武經(jīng)總要》具體描繪了早期火藥箭的形制。卷一二記載:“如短兵放火藥箭,則如樺皮羽,以火藥五兩貫鏃后,燔而發(fā)之。”卷一三記載:“火箭,施火藥于箭首,弓弩通用之,其傅藥輕重,以弓力為準(zhǔn)?!边@些用弓弩發(fā)射的火藥箭,與以往使用艾草、油脂、松脂等燃燒物的火箭不同,但尚未使用火捻,施放時(shí)需先點(diǎn)燃火藥包的外殼,射中目標(biāo)后,待引燃火藥包內(nèi)的火藥,然后引起猛烈的燃燒?!段浣?jīng)總要》卷一二還描繪了火藥鞭箭的圖像,火藥包綁縛在箭桿頭部附近。南宋時(shí)發(fā)明了反推力火箭,即將火藥筒綁在箭桿上,利用火藥燃燒氣產(chǎn)生的反作用力,推動火箭前進(jìn)。據(jù)南宋楊萬里(1127-1206)所著《誠齋集》記載,紹興三十一年(1161年),金軍渡過長江,與南宋水軍戰(zhàn)于采石(今安徽馬鞍山市東岸),宋軍發(fā)射“霹靂炮”,擾亂金兵:“舟中忽發(fā)一霹靂炮。蓋以紙為之,而實(shí)之以石灰、硫黃。炮自空而下落水中,硫黃得水而火作,自水跳出,其聲如雷。紙裂而石灰散為煙霧,瞇其人馬之目,人物不相見?!边@種炮利用火藥噴火的反推力將其送入空中,實(shí)際上是一種軍用火箭彈。元代已經(jīng)淘汰了低效的火藥箭,直接使用反推力火箭作戰(zhàn)。據(jù)明抄本元末火器專著《克敵武略螢惑神機(jī)》卷三《遠(yuǎn)攻火器》篇記載,元代的單飛大頭箭,用又粗又長的火藥筒點(diǎn)燃發(fā)射、可發(fā)射飛槍、飛刀與飛劍,射穿敵軍人馬。原文題:“用紙簡實(shí)以火藥,如火箭頭、長可七寸,粗可二寸。其法金鋒長五寸,闊一尺。或如劍形,或如刀形,或三棱如火箭頭,若槍形。光瑩芒利,通計(jì)連身重二斤有余。燃火發(fā)之,可去三百步,大隊(duì)齊沖之。賊中者,人馬皆倒,不獨(dú)穿而已。凡有枝材之物,皆可架放。飛槍、飛刀、飛劍三種飛器,其法即一大火箭?!被鹚幫查L22厘米、直徑6.2厘米,筒內(nèi)裝有兩層火藥,中間用藥線相連,下層藥線外漏,總重1.19公斤。明代《武備志》卷一二六補(bǔ)繪了飛槍、飛刀、飛劍三種火箭的圖像。明代的單發(fā)火箭顯然屬于利用火藥燃燒產(chǎn)生的反推力的火箭,且在《武備志》中有圖文并茂的描繪。其制法是:以火藥筒做動力裝置,火藥筒帶引線,以箭桿作箭身,以箭頭為戰(zhàn)斗部,并涂毒藥,射程可達(dá)500步(約合775米,明代1步等于1.55米)?!段鋫渲尽访鞔_記載,在制作火箭時(shí),關(guān)鍵在于火藥包的線眼加工,用鐵桿打成優(yōu)于用鉆鉆眼,線眼之正直和深淺與否直接影響火藥推力與箭桿飛行軌跡:“眼正則出之直,不正則出必斜;眼太深則后門泄火,眼太淺則出而無力?!痹兔鞔€相繼發(fā)明多火藥筒并聯(lián)火箭、有翼火箭、多級火箭、多發(fā)齊射火箭,用火箭筒、火箭柜定向齊射,大大提高了火箭的殺傷力和射程。

| 明代“火龍出水”復(fù)原圖

例如,“火龍出水”是明代發(fā)明的多級火箭,用于對敵船實(shí)施火攻。其制作方法是,用竹管做龍身,用木料做龍頭、龍尾,首尾兩側(cè)各裝一支火箭,龍腹內(nèi)裝數(shù)支火箭。發(fā)射時(shí),先點(diǎn)燃首尾火箭,推動火龍前進(jìn);首尾火箭將要燃盡時(shí),引燃龍腹內(nèi)的火箭,繼續(xù)射向目標(biāo)?!痘瘕埥?jīng)》記載:“水戰(zhàn),可離水三四尺,燃火,即飛水面二三里去遠(yuǎn),如火龍出于水面。簡藥將完,腹內(nèi)火箭飛出,人船俱焚。”“一窩蜂”是元代發(fā)明的一種多發(fā)齊射火箭,明抄本元末火器專著《克敵武略螢惑神機(jī)》卷三《遠(yuǎn)攻火器》稱之為“無敵一窩蜂火籠”,可同時(shí)發(fā)射20枚火箭,射程達(dá)四五百步(622~777.5米),水陸并用,勢如破竹,被視為“火器中第一器”。據(jù)《武備志》記載,明代“一窩蜂”增至32支火箭,箭鏃上涂射虎毒藥,各支火箭的藥線連在一根總線上,裝在一個(gè)木筒內(nèi),可防止被雨淋濕。作戰(zhàn)時(shí),可架在車上發(fā)射,一車可架十幾筒,“總線一燃,眾矢齊發(fā),勢若雷霆之擊,莫敢當(dāng)其鋒者……力能貫革,可射三百余步(約合465米)。

| 明代“一窩蜂”復(fù)原圖

神火飛鴉是元代發(fā)明的一種多火藥筒并聯(lián)推進(jìn)火箭,用于縱火攻敵。明抄本元末火器專著《克敵武略螢惑神機(jī)》卷八粗略描述:“用竹篾制造,形如飛鳥,兩旁為風(fēng)翅,腹懸火藥,尾縛摧火。一遇大風(fēng),飛送入城中,火光蔽天,賊見而不亂者鮮矣,可乘亂攻之?!痹窕痫w鴉用于掩護(hù)攻城。明代《武備志》卷一三一對神火飛鴉的制法做了更具體的描繪,飛鴉所縛火箭清晰可見:用細(xì)竹篾、細(xì)蘆管和棉紙做成烏鴉狀,腹內(nèi)裝滿火藥,身下斜釘4支綁縛火藥筒的火箭。發(fā)射時(shí),同時(shí)點(diǎn)燃4支火箭,可飛百余丈遠(yuǎn)。明代神火飛鴉,不僅可用于陸戰(zhàn)燒營,而且可以用于水戰(zhàn)燒船;“臨用先燃起火,飛遠(yuǎn)百余丈,將墜地,方著鴉身,火光遍野,對敵用之,在陸燒營,在水燒船,戰(zhàn)無不勝矣?!蔽赐甏m(xù)

| 編輯節(jié)選自《中國三十大發(fā)明》,華覺明 馮立昇 主編,游戰(zhàn)洪 作。本文謝絕轉(zhuǎn)載。文章配圖部分來源于網(wǎng)絡(luò)

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