撰文/王昕然 馮震宇(山西大學科學技術史研究所)
龍,是中華民族的精神象徵。傳說中,龍神通廣大,可以上天入海、呼風喚雨。明朝時,人們根據龍的形象製造了一種武器,它也被認為是二級火箭的鼻祖,它就是火龍出水。
這條火龍長什麼樣?
火龍出水由“火”“龍”“水”3部分組成。它們分別有什麼含義呢?又是如何構成精妙武器的呢?
龍——霸氣形態
“龍”,指的是火龍出水的外形——由龍頭、龍身和龍尾3部分構成。龍頭、龍尾皆是由木頭雕刻而成的,龍身則是選取上好的粗竹子,去除竹節之後做成的。
火——前進動力
“火”,指的是火箭。明代的火箭從發射方式上可以分為兩種:一種是以弓弩提供的推力為動力的傳統火箭,箭頭綁上浸滿油脂的麻布等易燃物,點燃後射至敵方;另外一種是以火藥燃燒產生的推力為動力的飛行器。火龍出水,就是後者的代表。
火龍出水靠近龍頭和龍尾處各有2支箭,每支箭頭後面綁有一個火藥筒,形成4支“動力火箭”,這就是火龍出水的動力裝置。箭尾處的翎(líng,箭身尾部輔助飛行的羽毛)可以讓火龍出水保持平衡。
龍身藏著帶有火藥的箭,這些蓄勢待發的箭被稱為神機火箭。龍的嘴巴被設計成微張的形狀,不僅讓火龍出水看起來威風凜凜,還能讓神機火箭輕鬆射出。
水——作戰場景
“水”指的是火龍出水的應用場景通常為水戰。作戰時,士兵會把火龍出水放在距離水面3~4尺(約1~1.3米)的高處點燃,透過火藥提供的推力,它可以在水面上飛行2~3裡(約1.2~1.7千米),猶如一條火龍騰出水面。
接力前進的二級火箭
火龍出水是二級火箭,那麼,何為二級火箭呢?它又是如何執行的呢?
現代的一級火箭,又稱單級火箭,是指只有一個發動機和一組燃料的飛行器,當燃料耗盡後,整個飛行器就會因失去動力而墜落。
二級火箭是指有兩個發動機和兩組燃料的飛行器,當第一組燃料耗盡後,第一級火箭就會墜落,隨後第二組燃料開始燃燒,推動第二級火箭繼續前行。
火龍出水“動力火箭”上的火藥引線被綁在一起,而神機火箭上的火藥引線則被固定在“動力火箭”的火藥筒上。使用火龍出水時,首先點燃“動力火箭”上的火藥引線,火龍出水便可騰空而起。在飛行了一段時間後,當“動力火箭”上的火藥燃燒殆盡時,神機火箭上的火藥便被引燃,神機火箭獲得動力,隨即衝出龍身繼續飛行。
這就是火龍出水的飛行過程。在這個過程中,整個龍身是第一級火箭,“動力火箭”上的火藥是第一組燃料;神機火箭則是第二級火箭,其上的火藥便是第二組燃料。
真實?還是想象?
火龍出水這一裝置,出自明代軍事著作《武備志》。該書進行了較為詳細的介紹,並附有火龍出水的圖畫,讓後人得以瞭解古人的精妙智慧。
然而,一些現代學者認為,火龍出水可能只是古人的想象,並沒有投入生產和使用。憑著對火龍出水的濃厚興趣,有學者按照古籍資料對其進行了復原。復原之後,一些學者根據實驗資料發現,火龍出水的穩定性或許並不理想,因此推測其僅僅停留在設計和想象的階段。
不可否認的是,火龍出水的設計思想蘊含著古人對二級火箭的先進科學理念。幾百年前的火龍出水,究竟是已經成熟的武器,還是一種古人的想象?如今,關於火龍出水的古籍資料十分有限,也許未來,我們能找到準確答案。
火龍出水的構思是中國古代人民的智慧結晶,對飛行的想象、對浩瀚星空的嚮往、對未知世界的探究,早已在古人心中生根發芽……
本文來自《知識就是力量》雜誌,原標題《水中騰出一條火龍》,作者王昕然、馮震宇,有刪改,原創作品轉載請註明來源。
現訂購2024年
只需288元