从水下发射炮弹

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  炮弹从诞生的那一天起,就是在陆地上发射的。
  随着“轰!”的一声巨响,一枚大铁球从长长的炮筒里飞出,愤怒地砸向敌方阵地。是什么把这个“秤砣”给高高地抛到空气中去的呢?反正不是人。
  是火药。点燃塞在炮筒里的火药,就会引发火药爆炸。爆炸产生大量高温气体,把炮弹推出去。1453年,土耳其人的乌尔班大炮攻破了君士坦丁堡坚固的城墙,历时千年之久的东罗马帝国灭亡。几百年后,俄罗斯舰队发射的爆炸球形弹又摧毁了土耳其锡诺普的炮台。
  但是,一个无法回避的弱点与大炮的战绩一直相伴。大炮怕下雨,怕水,因为火药被打湿就点不着。可是到了19世纪,大炮不仅不再怕水,还能从水下开炮了。
  偷偷摸摸的潜艇
  大炮下水与潜艇的出现难舍难分。
  自从17世纪英国泰晤士河里潜入了人类第一艘潜艇,它就很不受欢迎。当潜艇最早被用于军事领域时,潜艇上的人被俘虏是件很不光彩的事,因为他们会被视为海盗!
  这主要是由于,早期潜艇用来对付敌人的方式比今天还要显得偷偷摸摸。
  它们潜入水下,悄悄驶向船只的底部,隔老远伸出一根杆子,末端系着炸药包,然后把它引爆。这样做是因为,那时没有水下发射炮弹的技术,所以只好由潜艇亲自去投放炸药包。
  1866年,潜艇似乎迎来了命运的转折点。英国工程师罗伯特·怀特海德制造了世界上第一枚鱼雷。它内部填充压缩空气,向外喷射时就能推动鱼雷前进。鱼雷的顶端携带着TNT,在剧烈的晃动下发生爆炸,并且不需要空气参与。可是怀特海德并没有解决鱼雷如何从水下发射的问题。在最初的几年里,都是由鱼雷艇(一种轻型舰船)从水上发射鱼雷的。
  怎样发射鱼雷
  潜艇想要发射鱼雷,有两个问题无法回避。
  第一,潜艇外部的水压比潜艇里面大得多,想把鱼雷送出去需要很大的推力;第二,鱼雷装在潜艇里,可发射必然要与水接触。如何既把鱼雷送出去,又不让水趁机灌进潜艇里呢?
  鱼雷管把这些问题全都巧妙地解决了。
  鱼雷管有好几种发射方式,我们以液压式为例。潜艇兵把鱼雷推进鱼雷管,然后关闭舱门,放水淹没管子,使得管内压力等于外部水压——第一个问题解决了。再打开鱼雷管外部的炮口,与鱼雷管连接的冲压机这时会喷出一股高压水,将鱼雷推出。最后再将水回收进水箱,关闭外部的炮口——第二个问题搞定。
  在此之前,英国一直把潜艇视为弱小国家搞偷袭的把戏。现在英国给潜艇换了个说法,叫作良好的隐蔽性,自己也光明正大地开始建造、使用潜艇。两次世界大战中,潜艇都在海战中扮演了重要角色。
  挑战升级:从水下发射导弹
  人们解决了从水下发射鱼雷这道难题后,决心挑战更难的——从水下发射导弹。
  导弹也是炮弹,不过它自带动力,而且是更猛的火箭动力。一开始,导弹的射程并不是很远。从自家发射的导弹,可能飞不到敌人家门口就掉进海里或者坠毁于陆地了,所以需要运输工具,把导弹带到距离敌人更近的地方再发射。显然,潜艇在这件事上具有很大的优势——因为它可以“偷偷摸摸”的,跑到敌人家门口也难以被察觉。
  1960年,美国第一次成功实验了潜艇水下发射北极星导弹。此时,距离第一次成功发射鱼雷已经过去了70多年,因为,水下发射导弹比鱼雷更难。首先,为了飞得又快又远,导弹需要在空气中运动。从水下发射的导弹,必须先穿过水面,再进入大气,这就要求它的外形“水陆”通用。其次,动力强劲的洲际导弹动辄比一座楼还高,普通潜艇根本塞不下。最后,导弹发射时产生的后坐力大到能把潜艇掀翻,在陆地上发射不存在这个问题,因为大地完全可以抵挡住那股冲击。
  那么,从水下发射的导弹,又是如何解决这些问题的呢?
  水上点火VS借壳出水
  外形问题好解决——给导弹整个容就行了。它抛弃了线条流畅、头部尖锐的造型,代之以头胖身子粗的稳重老成造型,一来不占潜艇的地儿,二来保证了水下运动的稳定性。
  再說如何发射,大体分为两派。
  一派采用的是水上点火的方式——导弹出水后再点火。这样可以节省燃料,毕竟把几十吨重的导弹托举到水面可不轻松。发射时,潜艇炮筒垂直于水面,里面没有水。炮筒会喷射出高温高压的蒸汽,利用这股迅速上涌的气流,导弹冲破炮口的硬膜,窜出水面。出水后,最难的过程开始了。当蒸汽的推力消散,导弹即将下落时,内部的感应器迅速反应,并启动一级火箭,把导弹送上天空。这个时机非常重要。成功的话,你会看到一阵巨大的水花和一枚突然从水里冒出来的导弹;失败的话,比如1989年在美国一次三叉戟弹道导弹潜射实验中,导弹推进器喷出的高温气体受到水花干扰,使得导弹失去平衡,像风火轮一样拖着冒火的屁股在空中转了三圈,然后狠狠地摔进大海。
  另一派采用的是借壳出水的办法——借用鱼雷管发射,一般用来攻击距离潜艇不是很远的舰船。导弹被装在像鱼雷一样的外壳里,从鱼雷管射出后,在外部鱼雷的动力下先在水中运行,然后升至水面,导弹再点燃自己的火箭,把外壳推开,飞上天空,全程不沾水。
  除了以上两派主流发射方式,其实还有第三种—在水下直接点火,导弹自己飞出水面。只不过这么做有很大的风险—如果发射失误,潜艇就有可能被自己发射的导弹砸中。
  目前,世界上只有美国、俄罗斯和中国等少数国家掌握了水下发射导弹(军事上叫潜射导弹,即潜艇发射的导弹)的技术。几百年前,用轮子在地上推着走的大炮一定没想到,它的“后代”不仅在陆地上越飞越快,威力越来越猛,而且学会了游泳,进化成了两栖物种。
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