人類與「永動機」的千年恩怨(一):木鳶、木牛流馬、魔輪…
中國古代黑科技之三 | 木牛流馬
上次我們說了諸葛亮「木牛流馬」的傳說,這次我們的故事又和諸葛丞相有關,要從草船借箭說起。
話說很多小朋友會睜大求知的眼睛問到:「曹操為什麼不射火箭呢?」
其實啊,火箭一直要到我國歷史上的五代十國時期才會出現,曹操還早了700年呢。
所以啊,我們在電視、電影裡看到火燒赤壁中的火箭穿梭,都是藝術家們幻想出來的啦。
▲曹操為什麼不射火箭呢?
如果要問,火箭為什麼出現的那麼晚,那還得提到我國著名的四大發明之一——火藥,這可是火箭的前置科技啊。
其實,我國發明的火藥全名叫做「黑色火藥」,成分是「一硫二硝三木炭」。
硫磺和木炭都是人類很早認識的東西,關鍵就在這個「硝」上,它的化學成分是硝酸鉀,也稱「硝石「。
到了唐朝時期,我們的老祖先們開始大規模開採硝石,製造黑色火藥。
到了13世紀,硝石的開採才開始傳播到中東,阿拉伯人稱呼他們為「中國雪」或者「中國鹽」。
▲比較純淨的硝石
稍微偏題一下,硝酸鉀有一個非常神奇的性質:話說大多數物質溶於水後都會放熱,但硝酸鉀溶於水後竟然會大量吸熱。這就讓聰明的老祖先們找到了避暑神器。
後來到了宋代,中國的商業異常發達,很多商家用硝石來做冰塊,並向其中加一些糖,這樣可以吸引更多顧客。
到了元代,蒙古統治者們喜歡喝奶,而又非常不習慣南方的酷熱天氣,又向其中加入牛奶和果汁。
馬可波羅來到中國,發現這東西太好吃了就將它帶回歐洲。歐洲人把它包裝了一番又帶回中國,它的新名字叫:冰激凌。
▲冰激凌,你吃下去的是綿柔滑爽,凝聚的是厚重的歷史。
回到我們的火箭,你的心目中的火箭是不是這樣的?將一坨火藥綁在箭頭上。
▲來自《火龍經》
但其實,這樣的「火箭」太low了,從動力學上來說,它根本沒有用到火藥的推力,而只是利用到它爆炸的威力。
它的射程和正常的弓箭並沒有太大區別,不是真正的火箭。
真正的火箭,那一定要利用到火藥裡的化學能,那種能量將比人力拉動的弓箭要上升一個數量級。
北宋初年,兩個軍官嶽義芳和馮繼生造出了世界上第一個以火藥為動力的飛行兵器,這才是真正的火箭。
著名的軍事著作《武經總要》中如此描述這種「制導火箭」:由箭身和箭筒組成,箭筒使用竹、牛皮紙製成的,內部充滿了火藥,前端封死,後端引出導火繩,點燃後,火藥燃燒產生的氣體向後噴出,利用氣體的反作用力把火箭推向前。
即使是現代的火箭,其原理和這種「制導火箭」相比也並無實質性的不同。
在這之前,一般的弓箭最大射程約為200米,有效射程在120米以內。而這種「制導火箭」的有效射程竟然能高達300多米。(1000英尺)
▲來自《武經總要》
你可能以為,這種古代的「超級武器」應該使用的很少吧?都被鎖起來當成「核威懾」吧?
其實不然!僅僅宋朝,「制導火箭」就有不少經典的戰例,我們下面隨便列舉一二:
公元975年,「制導火箭」發明出來還沒幾年,宋朝在徵討南唐的戰爭中就用上了這種神器,他們使用「制導火箭」摧毀了南唐的戰船。也因此南唐後主李煜只能乖乖投降,「隔岸猶唱後庭花」。
▲李煜:剪不斷,理還亂,是離愁。別是一般滋味在心頭。敗給科學技術,我不丟人。
公元994年,遼國10萬大軍圍困宋朝的梓潼,見識了「制導火箭」的威力後,只能悻悻的退兵。
公元1126年,面對強大的金軍來襲,李綱率領北宋軍民在開封保衛戰中使用了一種改進型「制導火箭」,他們稱之為「霹靂炮」,終於擊退金軍。可憐後來,不爭氣的徽欽二帝對邪惡的敵人竟然抱有幻想,輕信金軍的謊言,釀成了「靖康之恥」。
1161年,金主完顏亮率領百萬大軍再次長驅直入,企圖一舉滅亡偏安一隅的南宋王朝。關鍵時候,一階書生虞允文挺身而出,鼓舞軍民士氣,在長江上施放「霹靂炮」,一時間,煙霧和石灰瀰漫江面,金軍無法抵擋,南宋王朝轉危為安。
▲民族英雄:虞允文
千萬別低估我們祖先的智慧,他們在「制導火箭」的基礎上又做了很多修改。各種各樣的神火器被發明出來,簡直讓人目不暇接。
神火箭牌——火箭炮
▲來自《火龍經》
火龍箭——火箭「機關槍」
▲來自明朝《武備志》
群豹橫奔箭——火銃機關槍
▲來自《武備經》
長蛇破敵箭、群鷹逐兔箭——毒藥機關槍
▲來自《武備志》
炮艦
▲南宋炮艦
在這其中,最最讓人驚嘆的是我國發明的多級火箭——火龍出水。
其實,這個稱呼有點名不符實,它並不是從水下發射,而是在水戰中,從接近水面的地方,以極小的仰角平射出去,用於摧毀敵方的戰船。
你仔細觀察下面的圖片,龍身上有四個火藥筒,這就是第一級火箭,它能推動火龍飛行一千米遠。
等到第一級火箭燃燒完畢,它會自動引燃龍腹第二級火箭,這時,從龍口裡又射出數隻子火箭,這些子火箭就如同蝗蟲一般撲向敵船,將他們燒毀。
▲來自《火龍經》
這是不是很類似於現在的多級火箭和巡航飛彈?
近代航天的多級火箭就是根據同樣原理所製成的,李約瑟對此評價極高,他認為火龍出水是阿波羅登月火箭的祖先。
而我國也有了現代版的「火龍出水」——鷹擊系列反艦飛彈。
1592年,日本太閤豐臣秀吉入侵朝鮮,朝鮮節節敗退,向宗主國明朝求救。
明朝隨即派兵「抗日援朝」,期間的露梁海戰中,明軍就使用了火龍出水摧毀了不少日本戰船。
▲露梁海戰
在這過程中,我們的火器也傳播至朝鮮,讓他們發明了著名的火箭車(Hwacha),在抗擊日本豐臣秀吉侵略的戰爭中發揮了巨大作用。
▲朝鮮的火箭車(Hwacha)
明朝是我國古代火器的巔峰時刻,各種各樣的火器層出不窮,不僅有火銃、火炮,還有地雷水雷。
水底龍王炮——水雷
甚至有一個關於民間的神奇傳說:明朝有一個叫做萬戶的官員,一直嚮往著飛天之夢。
有一天,他建造了一個這樣的裝置:用一對超大的風箏帶動著一把大椅子,他自己就坐在椅子上,下面是47支火箭。他讓47個僕人同時點燃座位下的火箭,隨著一陣劇烈的爆炸,當硝煙散盡後,萬戶和他的飛行器灰飛煙滅。
其實,萬戶飛天的故事在任何中國古代的典籍裡都沒有得到記載。這個故事最早出現於1909年10月2日《科學美國人》的243頁,且時間為公元前2000年的夏朝。
後來這個故事不斷演變,才成了我剛才敘述的樣子。我們現在甚至根本不知道這個人究竟叫做萬戶還是萬虎,所以,大多數人都認為這個故事只是西方人基於對東方的幻想,編造出來的。
然而,經過不斷的傳頌,萬戶已經被認為是「歷史上首位嘗試用火箭升空的人」,美國國家航空航天局甚至將月球表面的一個隕石坑命名為「萬戶」。
也許,這個傳說中的人物代表著人類勇於探索、不畏艱險的精神吧。
▲萬戶環形山