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导弹的故事

1956-08-16冯今榜

中国青年 1956年11期
关键词:喷气螺旋桨火箭

冯今榜

初期的飞机

五十年前,科学家和设计师根据鸟会飞行的原理,创造了第一架飞机。虽然这架飞机现在看起来很可笑,只能飞十来尺高,二三十尺远,而在当时可真是了不起的划时代的杰作,似乎飞鸟也料想不到人类竟向它们的“领空”进政了。

初期的飞机跟目前我们所常看到的大不相同:它不是金属结构,而是木架结构 ,布包喷漆。不是一对翅膀,而是两对翅膀,甚至还有四对翅膀的。用这么多的翅膀的目的是想使翅膀的总面积加大,以加强飞机的升力。可是,虽然翅膀面积大,可使升力增加,但因为每一对翅膀之间必需加上支柱和钢线,飞机所受的迎面阻力也就加大。而且这样的飞机因为不够结实,很容易碰坏。

所以,后来飞机就逐渐改用金属结构,从机身到翅膀都用牢固而轻巧的铝合金制成。翅膀也改成为一对了,同时尽量使飞机的外部成为流线型,以减少阻力,提高飞行速度。

这样,飞机就愈飞愈快了。

为高速度而斗争

但是, 怎样才能使飞机飞得更快呢?这里最重要的是加强推进的力量问题,也就是使重量不大的机器飞出巨大的马力,加大螺旋桨的直径。这个问题不解决,不论机身机翼怎样改进,也很难再继续提高速度。

怎样来加强飞机的推进力量呢?

曾经有人考虑用蒸汽机来推动飞机的螺旋桨,但是发出一匹马力的蒸汽机就重达十公斤以上,这样,机器发出的力量几乎全被机器重量抵消了。于是只能采用内燃机。开始的时候,发出一匹马力的内燃机的重量还是相当大的,后来加以不断改进,才从五公斤降低到一公斤;到1930年以后,已经作到只要半公斤重就可以了。这样,飞机的速度就从以前的每小时几公里、几十公里而到达了300公里和4000公里。1939年,世界上军用机的最高速度是每小时700公里。

可是,用内燃机发动的螺旋桨飞机,到了这种速度就很难再快了。因为再快就要接近声速(声速每小时大约是1200公里)了。空气在这样高速的情况下,来不及为前进着的飞机让路,就在飞机前面造成了紧密的气团,使飞机很难加快前进。当时的动力学家就曾经说声速好像是一堵难以推动的墙。

直到第二次世界大战时,航空的动力问题才起了很大的转变。这就是喷气推进机的出现。

军用飞机的最后一代

喷气推进机和螺旋桨推进机有什么不同呢?

在原则上说来,没有什么两样。两者都是借着把空气向后推时所产生的反作用力,推动飞机前进,正如游泳时借四肢摆动的力量把身体推向前进一样。

不过,螺旋桨推进机是由活塞来转动螺旋桨,使螺旋桨把空气向后推去,因而使飞机前进。而喷气推进机不同,它是使空气经过内部机件,加以燃烧,提高其温度和压力,然后问尾部喷射出去。喷气发动机内部机件的转动非常快,它每秒钟吸人的空气量是很大的,差不多是活塞发动机的十倍,因而它能产生极大的推进力量。这就是喷气式飞机能够飞得更快的秘诀。

这样,飞机的动力问题是圆满解决了。现在,飞机上一公斤的机器能飞出的力量不再是一匹马力或两匹马力,而是增加到十匹马力了。于是飞行的速度不再停留在每小时700公里,而是I000公里,1500公里,也就是超过声音的速度了。

然而,喷气式飞机虽然解决了航空的动力问题,同时却又带来了一个新的问题。这就是如何驾驶超音速的喷气式飞机问题。

我们知道,人对速度本身并没有什么反应。比如说,我们在飞快的火车中仍然能够行动自如。苏联的Ty—104式客机每小时的速度是800公里,但旅客也并无不适感觉,甚至可以来往行走,就是坐在比声速更快的飞机中,只要飞行平稳,也不会有什么强烈的反应。但是骤然的加速度(或减速度)和突然的转换方向,人就难以忍受了。他会因此而失血或脑冲血,头晕服花,看不到东西。而在飞行战斗中,急速的转弯,上升下降和加速度,又都必不可少的。而且,飞机的速度这样快,人脑的反应跟不上,如果双方的飞机相对而飞,战斗员还来不及瞄准,飞机早巳经飞过去了。这样,就无法和敌人作

战,有这种飞机也没有用处。所以,有人甚而至于说超音速喷气飞机是军用飞机的最后一代,再发展就不能用人来驾驶了。

于是,一种无人驾驶的飞机——导弹就产生了。

导弹

导弹又叫定向飞弹,或可操纵飞弹。在第二次世界大战前,有的国家已在研究并开始制造导弹了。第二次世界大战快要结柬的时候,已经有了几种导弹用于作战中。

导弹,从它的构造原理上来说,就是一种能以极大速度飞行的、但却不需要人驾驶的、可以在很远的地方操纵它的自动装置。不过这种东西是在战争中发展起来的,并且首先用在攻击性的武器上,所以叫导弹。

导弹实际上是一个炸弹或炮弹。它和普通的炸弹和炮弹不同的是:导弹上面有一种装置,靠这个装置,导弹在飞行时,可以自动变换方向,找到预定的目标,打中它。从外表上看,一般的导弹,都有两个翅膀,尾巴上装有尾翼和管转弯及升降的舵,有的导强简直就和一架喷气式飞机的形状差不多(如图一)。

导弹的种类很多。有的导弹是从空中发射,来打击空中的目标的,这是空战用导弹(如图二)。现在的飞机在空战时,用的是火炮。火炮射击出去的子弹,不是很准确的,常常有打不中的时候。如果在战斗用的歼击机中,带上导强,在远处发射出去,导强在空中就会自动地去寻找目标,把敌机打下来。还有一种导弹,可以从飞机上发射到地面或海面上。这就是轰炸用导弹。用普通的炸弹轰炸地面或海面上的目标,命中的机会是有限的,特别是现代的喷气式轰炸机,速度极快,刚一瞄准,飞机就飞过去了,这样,单靠瞄准器就显得不够了。有了这种导弹,飞机不但可以控制它,而且它自己也可以自动地飞向轰炸的目标,这就很准确了。另外,我们知道:现在有的喷气式飞机的速度,已经超过了声音的速度,并且能够飞到一万八千公尺的高度,将来还可能超过两万公尺。一般的高射炮,能打多高呢?一万多公尺。飞机飞得那样快、那样高,高射炮就瞄不准、打不着它。所以,还有一种防空导弹(如图三),专门是用来打空中的目标的。这种导弹从地面上发射到空中以后,就会自动的找到敌机,把它打下来。现在,我们再来看另一种导弹。它没有翅膀(如图四),用一个很大的火箭,顶着两个小火箭。大火箭先放,获得一定的速度后,大火箭就自动脱落了,同时点着小火箭;使它得到更快的速度。这种导弹从地面上发射出去以后,就像一个普通的炮弹一样,但是,比普通炮弹快得多,而且打得远。它的速度每秒钟是好几千公尺,比声音快十好几倍;射程可以达好几千公里;而且比普通炮弹准确,普通炮弹不会转弯,这种导弹能够自动转换方向。所以,它在发射出去后,一般都能很准确地打到目标。同时,它还有一个特点,就是灵活,不论在什么地方,只要用大卡车带上一块大钢板,往地上一铺,就能点火。这比用轰炸机去轰炸一个目标就简便得多。这种导弹叫做洲际武器或远射程火箭。如果把原子武器装在这种导弹上面,它的威力就更强大。要防御这种导弹,就要用导弹来打导弹。

目前,操纵导弹的方法基本上有两种:无线电操纵和自动瞄准。自动瞄准导弹上,装有测定目标所在位置的特种装置——自动瞄准仪。有了这个装置,导弹

就像有了眼睛一样,可以根据目标的特点来找目标。例如飞机有声音,后面因为喷气而发热;大的钢铁厂要冒烟等。这样,只要在导弹上装有找声源、热源的仪器,它就可以自动地瞄准目标,向目标飞去。但是,一般的导强,都是用综合操纵法,这就是说,在导单发射出去后,首先用无线电操纵然后再靠自动瞄准,使它命中目标。

和平导弹

现在,导弹还是用在军事上,作为一种防御和攻击的武器来使用的。帝国主义国家想用这种武器,来达到侵略和奴役爱好和平的人民的目的,我们为了打击和粉碎帝国主义者的侵略,也不得不研究和发展导弹。

但是,我们的目的是使科学来为人类服务。导弹是科学研究的成就。我们可以利用导弹的原理,制造一种飞机,这种飞机的速度极快,航程也非常远。从北京到莫斯科只要几十分钟就行了。如果你星期天想从北京到莫斯科去游玩,或莫斯科人想到北京来玩,早晨起飞,玩一天,傍晚还可以回来,这该是多么惬意的事!

人们也可以根据导弹的原理,制造一种火箭,坐上这种火箭,就能飞到地球外面的其他星球上——如月球或火星上,进一步揭露宇宙万物的秘密。

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