【能量改變戰爭系列】
由黑火藥的「黑」進展到「黃色炸藥」(硝化甘油)的黃,改變的不僅僅是化學能量武器的顏色,更是本質:由義大利化學家索布雷諾在實驗室裡合成的硝化甘油是一種有機化合物,和幾種天然材料混合製成的黑火藥有根本區別。
而從不穩定的硝化甘油,到索布雷諾的門生諾貝爾運用硅藻土製成「安全炸藥」,人類才算真正穩定駕馭了爆炸的力量。只不過,這個「穩定」對於遭遇戰爭的人類來說,實在不是什麼值得慶幸的好事。
圖為描述1881年炸彈暗殺亞歷山大二世沙皇的素描作品。(來源:theconversation)
爆燃到爆轟:諾貝爾炸藥遠不是終點
如上文所說,所謂「諾貝爾炸藥」的原料硝化甘油並非出自諾貝爾之手,而是他的老師,義大利化學家索布雷諾。諷刺的是,在諾貝爾於德國開設硝化甘油工廠之前,索布雷諾曾明確表態,不希望硝化甘油因其爆炸效果被當作炸藥使用——比起當時看上去只是「爆燃」的黑火藥,真正猛烈爆炸且狀態不穩定的硝化甘油實在是太嚇人了。
但歷史沒有如果,諾貝爾並沒有聽從恩師的教導,而是醉心於硝化甘油的威力。當然,這麼做的人不止他一個,「諾貝爾炸藥」也不是終點。
「諾貝爾炸藥」出現的三年前,三硝基甲苯(TNT)被德國化學家製成,只不過還暫時作為染料;兩年後,硝化纖維製造的技術難關也被英國人攻克;九年後,諾貝爾又將「更安全,更穩定」的塑性炸藥推上舞臺。
相比之下,簡單混合的黑火藥,甚至是新近製成的硝化纖維都只能被當作「推進劑」,用於推進槍炮彈丸使用……從魚雷到炮彈,這些武器的彈頭被迅速用日新月異的高能炸藥所填充,體積減小的同時威力卻與日俱增,很快高聳堅固的城牆就再也擋不住炮火圍攻:炮兵的時代真正來臨了。
被拋棄的不只是挽馬:石油與內燃機
圖為1930年代的英國海軍QE級超無畏艦,它的燃油鍋爐設計使其能夠服役橫跨兩次大戰。(來源:Naval History)
在至今為世人所津津樂道的史上最大規模海戰之一,日德蘭海戰當中,英德雙方投入的作戰艦艇均以數十上百艘計,英國人更擺出了多達28艘戰列艦的豪華陣容。
而在英德兩國的主力艦數據對比當中,有這麼一件事常被後世忘記:由於把燃煤鍋爐全部換成了重油專燒鍋爐,英國的QE級超無畏艦航速要比德國的「對標產品」巴伐利亞級超無畏艦快上至少4節(約7.2公裡每小時),這一差異在當時的戰列艦炮戰當中足以成為決定因素,劣勢方就是船堅炮利,也得面臨著「跑不掉,追不上,夠不著」的被動挨打困境。
也正是目睹了重油,這一石油產物在海戰中易於補給、燃燒性能強悍、甚至是維護簡便的優勢,各海軍強國在戰後的「海軍假日」時期紛紛以重油專燒鍋爐取代燃油鍋爐。
再輔以同期坦克、裝甲汽車等陸軍機械化裝備的普及,內燃機徹底取代了蒸汽機,先前「失寵」的挽馬更再無抬頭之日——繼被火藥取代之後,石油一夜之間後來居上,又成了戰爭機器最重要的燃料,直至今日。
壕溝裡的火焰地獄:火焰噴射器
圖為使用M1917火焰噴射器的德軍士兵,為上色照片。(來源:ww1incolour)
坦白地說,於東羅馬/拜佔庭帝國時期,在地中海上大放異彩的「希臘火」,其實也是一種利用空氣壓力,噴射燃料的「火焰噴射器」。它和幾百年後,也即第一次世界大戰前夕出現的現代噴火器在原理上並無本質區別。
但兩者實質上已大相逕庭。20世紀初的德國人不僅把未提純、未精煉和未分餾的石油換成了更易燃,更輕的汽油,還把動力源換成了鋼瓶中的壓縮空氣。總的來說,德國人得到了單兵能夠攜帶的火焰噴射器,而它的噴射距離達到了令前線士兵驚駭的20米。
無疑,沒有任何防護措施能在汽油烈火之下保護壕溝內的士兵。和「希臘火」與「猛火油櫃」一樣,火焰噴射器成功地把威懾力提升到了幾倍於實際殺傷力的地步。
但當時群起指責火焰噴射器,乃至於指責炸藥的和平愛好者們或許想不到:化學能之外,科學家們已經在探索物質構成的奧秘,更大的能量即將被釋放出來,用於戰爭。
軍事小詞典
重油:比瀝青輕,但又比汽油和柴油重,這就是曾經的「副產物」重油。由於它粘稠、重量大、所以在被列為船舶鍋爐專用燃料之前,它曾一度被打入冷宮,甚至不如更加廉價的煤炭。
硝化甘油:使用動物油脂製作肥皂的副產物,便是甘油。把甘油加入濃硫酸和硝酸混合的容器中(危險,不要模仿),即可得到硝化甘油。多說一句,硝化甘油現今最重要的用途是作為心臟特效藥使用,能對抗心肌缺血帶來的急性症狀。
出品:科普中國軍事科技前沿
策劃:趙清建
製作:旋鈕工作室
監製:光明網科普事業部
來源:科普中國-軍事科技前沿