火炸藥與戰(zhàn)爭

張寧 李博 王浩林 吳修偉

火炸藥包括火藥和炸藥，是一類高能量密度材料，也是陸、海、空軍武器的能源?；鹫ㄋ幾屓祟悘睦浔鲿r代走向熱兵器時代，并參與了熱兵器時代幾乎每一場戰(zhàn)爭?？梢哉f，火炸藥的歷史是一部傳奇的戰(zhàn)爭史。

“戰(zhàn)神”黑火藥

黑火藥是火炸藥的鼻祖，也是中國古代四大發(fā)明之一，它于9世紀末問世，并很快被用于戰(zhàn)爭。唐天佑元年（904年），割據(jù)江淮的軍閥楊行密圍攻豫章（今江西南昌），其部將鄭璠“以所部發(fā)機飛火，燒龍沙門”。經(jīng)考證，所謂“發(fā)機飛火”就是將黑火藥制成球狀，點燃引線后向敵軍拋射，作用類似于火炮，這也是火炸藥用于戰(zhàn)爭的最早記載。

黑火藥由硫磺、硝石和木炭組成，點燃時發(fā)生如下反應：

其中，硝石的主要成分是硝酸鉀，硝酸鉀作為氧化劑，在遇熱時會分解并生成氮氣和氧氣；硫磺和木炭作為可燃劑，在氧氣的助燃下，先后發(fā)生劇烈的燃燒反應，此過程中木炭被氧化，產(chǎn)生大量的熱和二氧化碳氣體。由于反應十分迅猛，體積的急劇膨脹引起了爆炸，而爆炸時產(chǎn)生的硫化鉀微粒分散在氣體中，制造出滾滾濃煙，黑火藥也因此得名。

宋元時期，中國的火器通過戰(zhàn)爭傳入蒙古。1252年，蒙古大汗蒙哥派其三弟旭烈兀率十萬軍隊，發(fā)起了大規(guī)模的西征。蒙哥為旭烈兀征調(diào)了一支1000人左右的漢軍攻城部隊，這支部隊由著名的火器專家郭侃率領，擁有威力巨大的早期火炮。憑借著這股“高科技”力量，蒙古大軍所向披靡。

1253年，旭烈兀進兵位于今伊朗北部的木刺夷國。攻城戰(zhàn)中，郭侃奉命架炮轟擊，配合主力部隊先后摧毀100余座城池，為蒙軍立下汗馬功勞。1256年，窮途末路的木剌夷國王魯克納丁·忽爾沙投降，木剌夷國滅亡。

1258年初，蒙古大軍開始進攻巴格達—黑衣大食阿拔斯王朝的首都。蒙軍攻城前，旭烈兀曾致書阿巴斯王朝的統(tǒng)治者哈里發(fā)，要他投降，但這座見證了伊斯蘭文明黃金時代的歷史名城，當時擁有120萬人口，12英尺厚的城墻以及屹立了五個世紀的榮耀。阿巴斯·哈里發(fā)·穆斯塔辛并不屑于蒙古的輕騎兵，在固若金湯的城池面前，敵人能怎么辦？他果斷回絕了蒙古人的要求。

1258年1月30日，旭烈兀下令總攻，漢軍攻城部隊進入陣地，猛烈的炮擊使巴格達城門洞開，地道里填充的大威力火藥則埋葬了巴格達引以為傲的城墻。短短十幾天后，巴格達被攻陷，哈里發(fā)投降被殺，名噪一時的阿拔斯王朝宣告覆滅。

旭烈兀繼續(xù)率軍西進，西方世界陷入了巨大的恐慌，因為他們即將面對的不僅僅是來去如風的蒙古鐵騎，還有雷霆萬鈞的黑色戰(zhàn)神—黑火藥。也正是這次西征，黑火藥傳入了阿拉伯，阿拉伯工匠對其進行改造后又于14世紀中葉傳入了歐洲。16世紀，仰仗著海上的新航路和日益完善的火器，經(jīng)歷過文藝復興的歐洲發(fā)起了對整個世界的入侵，源自古老東方的黑火藥就這樣一次次改變著世界歷史的進程。

“甲午之殤”苦味酸

1771年，愛爾蘭化學家彼得·沃爾夫發(fā)現(xiàn)，當硝酸和靛藍按一定比例混合后可以得到一種黃色物質(zhì)，這就是后來的三硝基苯酚，俗稱苦味酸。最初，苦味酸只被當作一種黃色染料，直到1871年，德裔英國化學家赫爾曼·斯普倫格爾才證實了苦味酸擁有起爆能力。1885年，法國化學家尤金·特平根據(jù)赫爾曼·斯普倫格爾的研究成果，申請了壓鑄苦味酸用于爆破藥包和炮彈的專利，1887年，法國率先開始使用由苦味酸和硝化棉混合而成的麥寧（Melinite）炸藥。1891年，日本學者下瀨雅允制得類似的苦味酸炸藥。經(jīng)過一番探索，1893年初，日本成功將苦味酸炸藥用作海軍炮彈的彈頭填充藥，這種做法在當時是極為先進的。

在1894年的甲午海戰(zhàn)中，苦味酸炸藥首次登場。彼時，北洋水師使用的炮彈主要有開花彈和實心彈，開花彈裝填黑火藥，但受限于孱弱的工業(yè)能力，炮彈做工粗糙；實心彈則由砂土填充，基本不裝藥，通過擊穿敵艦艦體進行攻擊，威力極其有限。相較而言，日本海軍使用的苦味酸炸藥，不僅威力遠超黑火藥，其爆炸后還會形成持續(xù)的高溫火焰，灼燒船體。另外，苦味酸火藥爆炸后還會產(chǎn)生具有毒性的黃煙，可對人員造成嚴重干擾和殺傷。

1894年9月17日，黃海大東溝，日本聯(lián)合艦隊與北洋艦隊正面交鋒。經(jīng)過5個小時的鏖戰(zhàn)，北洋水師遭受重創(chuàng)，共計損失5艘軍艦。北洋水師全體官兵雖英勇奮戰(zhàn)，炮擊的命中率也并不遜于對手，最終卻未能擊沉一艘日艦，令人不得不扼腕浩嘆。正如定遠艦槍炮大副沈壽堃所言，“大東溝之敗，非彈藥不足，乃器之不利也?！贝藨?zhàn)成敗與雙方炮彈的研制水平有直接關系，苦味酸戰(zhàn)勝了黑火藥。

“炸藥之王”梯恩梯

梯恩梯（TNT）即三硝基甲苯，1863年由德國化學家約瑟夫·威爾勃蘭德發(fā)明，它是應用最廣泛的“安全”炸藥之一，幾乎沒有槍擊感度（感度是指爆炸物在外界能量作用下發(fā)生爆炸的難易程度，爆炸物越敏感，其感度越高，反之亦然）。

1902年，德國開始將梯恩梯用于裝填炸彈，梯恩梯由此登上戰(zhàn)爭舞臺，并成為兩次世界大戰(zhàn)期間綜合性能最好的炸藥，被稱為“炸藥之王”。

1916年5月31日，日德蘭海戰(zhàn)爆發(fā)，交戰(zhàn)雙方是德國公海艦隊與英國皇家艦隊。戰(zhàn)前，由于戰(zhàn)術理念的差異，德國艦隊普遍重視裝甲防護，英國則追求速度和火力。作為老牌工業(yè)強國，英、德海軍均裝備了大量穿甲彈，雙方的彈體材料幾乎相同，但德國在彈頭里裝填的是加了蜂蠟脫敏的鈍化梯恩梯，并配有延時引信，英國為追求火力，選擇了感度更高的苦味酸，且未配延時引信。

開戰(zhàn)后，雙方展開激烈的炮擊，德國人的梯恩梯炮彈感度較低，加裝延時引信的炮彈能夠穿透裝甲，在英國軍艦的內(nèi)部起爆，對艦體造成有效破壞。英國炮彈卻由于苦味酸較高的感度，經(jīng)常在受到撞擊后過早起爆，無法穿透德艦的裝甲，殺傷力大減。總體而言，英制穿甲彈在日德蘭海戰(zhàn)中的表現(xiàn)令人失望，英軍的損失幾乎是德軍的兩倍。戰(zhàn)后，英國海軍根據(jù)實戰(zhàn)表現(xiàn)，重點提高了彈藥質(zhì)量，梯恩梯也逐步取代了苦味酸，成為戰(zhàn)爭的寵兒。

隨著時代的發(fā)展，梯恩梯也漸漸退出了歷史的舞臺，黑索今（RDX）、奧克托今（HMX）等綜合性能更加強大的火炸藥接過了前輩的衣缽，它們穿梭在新時代的戰(zhàn)爭中，繼續(xù)譜寫著火炸藥的傳奇。