古代火箭的贡献
在 14 世纪的中国明代,有一位叫万户的军中工匠,制造了一把“飞天椅”,并在椅子后面捆绑了 47 支“飞龙”火箭,试图乘坐它上天飞行。这一天,在一座山坡上,万户坐到椅子内,手持两只大风筝,军中工匠们围在四周,并点燃火箭,随着一阵阵轰响声,支支火箭喷出一股股火焰,“飞龙” 火箭把座椅推向半空,随风筝飞了起来,但很快一声爆炸,“飞天椅”在火光中摔到山坡下,万户不幸献出了宝贵的生命。
万户是世界上第一个利用火箭向太空搏击的英雄。他的努力虽然失败了,但他借助火箭推力升空的设想,比现代宇航之父齐奥尔科夫斯基 1903 年提出的利用火箭进行星际旅行的设想早了几百年。他被世界公认为“真正的航天始祖”。
中国是火箭的发祥地。在今天美国华盛顿的宇航博物馆内,就站立着一尊中国古代武士手持火箭发射筒的塑像。
“火箭”最初的含义是带“火”的箭,早在三国时期就有了这一名称。当时的兵家在箭杆前部绑上易燃物,点燃后用弓弩射出去进行火攻战。到了唐代,由于炼丹术的兴起,孙思邈发明了用木炭、硝石和硫磺制成的火药, 于是兵家在作战中又将绑在箭杆上的易燃物换成了火药。由于这个时期的火箭还是用弓弩弹射的,而不是靠自身喷气推进的,故与现代火箭只是名称上相同,其飞行原理毫无共同之处。
大约到了距今 800 年前的南宋,民间用火药制作了各式爆竹和花炮。有利用火药一次爆炸产生的反作用力升到空中,然后再引爆另一部分火药炸出响声的“二踢脚”;也有利用自身的喷气反作用力向前推进的烟火“地老鼠”; 还有一种在头部绑着火药筒、尾部装上羽毛,点燃后用喷气推动飞行的“起花”。这些原始的娱乐型火箭是最早靠自身喷气推进的火箭的雏型。
中国宋朝时期,开始在作战中使用火箭作进攻武器。火箭作为兵器可重达 1 千克,射程达到 300~600 步。随着火药火箭技术的进一步发展,火箭式样增多,威力增强。在明人茅元仪所著的《武备志》一书中,记述了近 30 种火箭的结构与作用,其中最负盛名的有“一窝蜂”“火龙出水”“飞空砂筒”“神火飞鸦”等几种。
一窝蜂:在一个木制长桶内插上 32 支火箭,同时点火射出,众矢齐发,
可加大杀伤威力,增大射程。这种火箭的全长 4.2 尺(1.4 米),药筒长 4
寸(约为 13 厘米),箭杆尾端拴一铁块起平衡作用。这是一种原始的集束式火箭。
火龙出水:用一根 5 尺(约为 1.7)长的竹筒,前后装上木制龙头龙尾, 龙身两侧前后各装两支火箭,用火药连线在一起,在龙腹内还装有一组火箭。发射时点燃筒外火箭,推动龙身向前飞行;火药燃尽后再引燃筒内火箭,并从龙口射出飞向目标。这类似一种两级火箭。
飞空砂筒:在竹制箭杆上绑两支方向相反的火箭,发射时先点燃向前的火箭,当飞向目标后装有砂石的药筒落地爆炸,然后又引燃向后的火箭返回原处。这可说是一种可回收的火箭。
神火飞鸦:箭筒像一只大鸦,呈纺锤形,腹内装火药。每扇翅膀下斜插两支火箭,鸦背上钻一小孔,安装火药线与下火箭相连。火药线点燃后,两支火箭同时燃烧,能把大鸦发射到较远的目标。这是早期的一种并联式火箭。
中国古代火箭主要应用于两个方面:一个是作为节日盛典的喜庆焰火; 另一个是作为战争中的进攻武器。这是打开天门的第一钥匙。