浩然

戰(zhàn)爭不只是鐵與血的游戲，更是交戰(zhàn)雙方頂級(jí)科技的終極角逐。進(jìn)入熱兵器時(shí)代，這種較量更加明顯。第一次世界大戰(zhàn)中，交戰(zhàn)雙方為獲得勝利，在新技術(shù)研發(fā)方面不惜血本，以期將自身最先進(jìn)的科技投入戰(zhàn)爭之中。而這也極大推動(dòng)了科技的進(jìn)步。戰(zhàn)后，這些昔日用于戰(zhàn)場的發(fā)明也給人們的生活帶來巨大的改變。

第一次世界大戰(zhàn)這一浩劫已經(jīng)過去整整百年，通過保存至今的諸多影像文字資料，我們不難回望這段歷史。飛機(jī)、坦克、潛艇、無線電等新興技術(shù)首次大規(guī)模出現(xiàn)在戰(zhàn)場上，一定程度上影像了戰(zhàn)爭的進(jìn)程。尤其是飛機(jī)的發(fā)明與應(yīng)用，將戰(zhàn)爭維度擴(kuò)大到天空之中。許多極目前瞻的戰(zhàn)略家已經(jīng)斷言，未來戰(zhàn)爭中得天空者得天下。毫無疑問，飛機(jī)在一戰(zhàn)期間得到了飛速發(fā)展。最初投入戰(zhàn)場的飛機(jī)只用于敵情偵察，隨著技術(shù)的發(fā)展，許多最先進(jìn)的技術(shù)被應(yīng)用于航空，逐漸出現(xiàn)了殲擊機(jī)、攻擊機(jī)、重型轟炸機(jī)以及反潛巡邏機(jī)等新用途飛機(jī)。而許多來源或成熟于航空的技術(shù)，早已經(jīng)深入到了人們的生活之中，為人類創(chuàng)造福祉。

航空照相機(jī)——從軍事偵察攝影到遙感

航空在戰(zhàn)爭中最早的用途是敵情偵察與炮兵校正。早在飛機(jī)發(fā)明之前百年，人們便已利用熱氣球、飛艇進(jìn)行軍事偵察活動(dòng)。一戰(zhàn)前夕迅速發(fā)展的科學(xué)技術(shù)令航空軍事偵察邁入了一個(gè)新紀(jì)元。有軍事專家認(rèn)為，正是因?yàn)閰f(xié)約國偵察機(jī)的出色表現(xiàn)，使其得以挽回馬恩河會(huì)戰(zhàn)初期的頹勢，從而最終逆轉(zhuǎn)一戰(zhàn)戰(zhàn)局。1918年協(xié)約國反攻前夕，每晚顯影處理的航拍照片多達(dá)12 000張，可以看出此時(shí)航空偵察已經(jīng)受到了軍方極大的重視。

同盟國在利用飛機(jī)進(jìn)行偵察方面可以說走在了協(xié)約國之前。1912年，意大利航空隊(duì)長皮亞扎上尉利用一臺(tái)蔡司相機(jī)從飛機(jī)上拍攝了黎波里與阿齊齊亞之間土軍的陣地。1913年，德國的高茨公司研制成功了世界上第一臺(tái)航空用相機(jī)。后來高茨公司并入蔡司。由于軍事領(lǐng)域的旺盛需求，一戰(zhàn)期間蔡司公司便已經(jīng)成為世界最大的相機(jī)生產(chǎn)商。直到今天，該公司依舊以出產(chǎn)全世界最優(yōu)秀的鏡頭而聞名，德國的光學(xué)工業(yè)也藉此一直保持領(lǐng)先。

作為戰(zhàn)爭的勝利者，英國自然對(duì)其光學(xué)工業(yè)推崇備至。第一臺(tái)真正意義上用于航空偵察的可見光照相機(jī)就是由英國皇家空軍傳奇人物布拉巴宗中校在桑頓·皮卡德公司支持下研制成功的。正是他們最先將相機(jī)安放于飛機(jī)腹部，并由飛行員操控拍照，這種形式一直延續(xù)至今。該相機(jī)采用的立體成像技術(shù)不但使得后期分析更為準(zhǔn)確，更被后世廣泛的應(yīng)用于軍用地圖的校正。1918年，英軍阿蘭比將軍派飛行員拍攝了巴勒斯坦土耳其軍前線51千米縱深將近1 620平方千米的地域，用于校正已有的軍用地圖，這也開辟了使用航空拍照繪制地圖的先河。但也有軍事史專家指出，早在1915年，奧匈帝國航空隊(duì)便已通過航空照相繪制軍事地圖。

現(xiàn)代意義上的遙感科學(xué)，正是從一戰(zhàn)快速發(fā)展的航空偵察科學(xué)基礎(chǔ)之上發(fā)展而來。如今我們暢快地使用手機(jī)地圖服務(wù)時(shí)，或許很少想到，如此神奇的技術(shù)來源于百年前的世界大戰(zhàn)。

轟炸機(jī)的出現(xiàn)——西科斯基輝煌的前奏

如果說飛機(jī)的作用只是偵察、空中格斗的話，那么，早期的戰(zhàn)略決策者們或許對(duì)它提不起太大的興趣。1911年，意大利航空隊(duì)加沃蒂少尉從一架“鴿”式偵察機(jī)上向敵軍陣地扔下了一枚手榴彈，效果十分有限，卻拉開了轟炸機(jī)發(fā)展的序幕。隨著一戰(zhàn)初期雙方偵察機(jī)數(shù)次深入對(duì)方縱深對(duì)戰(zhàn)略目標(biāo)進(jìn)行威懾轟炸，各國開始真正認(rèn)識(shí)到制空權(quán)的重要性，軍方的重視推動(dòng)了轟炸機(jī)的快速發(fā)展。

意大利的卡普羅尼Ca.30系列和俄國的“伊利亞·穆羅梅茨”型4發(fā)重型，被認(rèn)為是一戰(zhàn)中最成功的轟炸機(jī)。而后者的飛行速度、升限和載彈量一直到戰(zhàn)爭結(jié)束，都沒有其他飛機(jī)可以超越。或許這也是后期蘇聯(lián)飛行器設(shè)計(jì)中追求高速、大體積的最早征兆吧！

“伊利亞·穆羅梅茨”轟炸機(jī)的設(shè)計(jì)師則是日后赫赫有名的現(xiàn)代直升機(jī)發(fā)明者西科斯基。1913年，西科斯基親自試飛了這種當(dāng)時(shí)世界上最先進(jìn)的轟炸機(jī)，并創(chuàng)造了從基輔飛抵彼得堡的輝煌成績。值得一提的是，這種轟炸機(jī)還使用了當(dāng)時(shí)最先進(jìn)的“奧拉諾夫斯基”水滴形航空炸彈。這種考慮了氣動(dòng)特性的炸彈，使得炸彈的攻擊更為準(zhǔn)確，威力更大。

據(jù)統(tǒng)計(jì)，一戰(zhàn)期間交戰(zhàn)雙方共空投炸彈5萬余噸，造成巨大損失。而空前的人員傷亡與炸藥產(chǎn)量的激增密不可分。德國科學(xué)家哈伯所發(fā)明的工業(yè)合成氨技術(shù)，更無疑是帶來此傷亡結(jié)果的核心。自此以后，人類制造炸藥不必再依賴硝石等天然礦物，只需分離空氣中的氮?dú)饧纯伞?zhàn)后，這一金子般的技術(shù)才更多地用于化肥生產(chǎn)，以償發(fā)明者的夙愿。

渦輪增壓——?jiǎng)恿ο到y(tǒng)的新革命

飛機(jī)的發(fā)展總是向著更高、更快、更安全的方向進(jìn)行。發(fā)動(dòng)機(jī)的每一次進(jìn)步，都在飛機(jī)的發(fā)展中扮演著重要的角色。

渦輪增壓器的出現(xiàn)，對(duì)于早期的飛行器動(dòng)力來說，無異于一場革命。隨著飛機(jī)高度的增加，空氣越來越稀薄，發(fā)動(dòng)機(jī)工作效能也受到較大影響。渦輪增壓器的發(fā)明，改善了活塞發(fā)動(dòng)機(jī)的進(jìn)氣特性，使飛行器的升限和速度都得到了較大的提升。

早在1906年，瑞士工程師布奇便提出了渦輪增壓器的概念。1916年，法國人拉托將一臺(tái)渦輪增壓器安裝到了雷諾發(fā)動(dòng)機(jī)上，并將其安放在了TP-1飛機(jī)之上。第一種強(qiáng)制增壓進(jìn)氣的發(fā)動(dòng)機(jī)誕生，遺憾的是這種先進(jìn)的戰(zhàn)機(jī)并未來得及大放異彩，戰(zhàn)爭便已結(jié)束。而在戰(zhàn)時(shí)，美國的參戰(zhàn)促進(jìn)了兩國在相關(guān)領(lǐng)域的合作，通用電氣公司（GE）受美國國家航空咨詢委員會(huì)（NACA）委托，在著名工程師莫斯的領(lǐng)導(dǎo)下，研發(fā)的冷卻渦輪機(jī)匣技術(shù)使當(dāng)時(shí)渦輪增壓器的效能有了顯著提升。1918年，拉托和莫斯的兩種技術(shù)方案在海拔4 300米的高度進(jìn)行對(duì)比測試，后者完勝，通用電氣公司由此開啟了其在發(fā)動(dòng)機(jī)領(lǐng)域的輝煌。莫斯也憑借著這項(xiàng)發(fā)明，入列美國航空航天名人堂，與萊特兄弟、林德伯格等航空先驅(qū)共同接受后世的禮贊。

雖然這種裝備在一戰(zhàn)中并沒來得及取得輝煌的成就，然而該技術(shù)卻在戰(zhàn)后大放異彩。1919年，通用電氣制造的增壓器破紀(jì)錄地將飛行器推上了萬米高空。二戰(zhàn)中，美軍許多著名飛機(jī)如B-29“超級(jí)空中堡壘”轟炸機(jī)、P-47D“雷電”戰(zhàn)斗機(jī)等，都使用了渦輪增壓器。endprint

隨著噴氣時(shí)代的到來，渦輪增壓飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)的輝煌劃上了句號(hào)。如今，使用尾氣渦輪增壓技術(shù)的汽車發(fā)動(dòng)機(jī)因?yàn)槠漭^低的油耗和強(qiáng)勁的動(dòng)力，廣受市場歡迎。這或許也是軍事科技促進(jìn)民用技術(shù)發(fā)展的一個(gè)成功案例吧！

反潛機(jī)的興起——聲吶和壓電材料的發(fā)展

一戰(zhàn)中，潛艇的出現(xiàn)極大影響了海戰(zhàn)的格局。德國建造的360艘U型潛艇，以自身損失178艘，擊沉協(xié)約國5 234艘商船的驕人戰(zhàn)績，給敵人帶來了巨大的損失。反潛工作由此被協(xié)約國提上戰(zhàn)略議程。

最早的反潛活動(dòng)主要靠飛艇和目力觀察，受天氣等外界因素影響較大。人們迫切需要一種可以偵察潛艇方位與距離的工具。戰(zhàn)爭后期，安裝有早期聲吶的反潛巡邏機(jī)大量裝備部隊(duì)。1915年，美國海軍水上飛機(jī)中隊(duì)長彼特對(duì)“柯蒂斯”H-4型水上飛機(jī)進(jìn)行改造，制成了世界上第一架反潛巡邏機(jī)。1917年英國海軍航空兵少尉英里什駕駛一架F-2A反潛巡邏機(jī)用炸彈在北海擊沉德國UC-36號(hào)潛艇，創(chuàng)造了飛機(jī)擊沉潛艇的第一個(gè)戰(zhàn)例。也有學(xué)者認(rèn)為，早在1916年，奧地利“羅內(nèi)爾”式水上飛機(jī)便擊沉過英法潛艇。

軍事史家種種爭論的目的，不外乎想將這項(xiàng)榮譽(yù)歸于自己國家，我們不必過于在意先后，只需留意，一戰(zhàn)確實(shí)提升了各國軍備科研水平，最值得一提的便是聲吶。法國著名科學(xué)家保羅·郎之萬、俄國工程師齊洛夫斯基、加拿大工程師博伊爾聯(lián)合發(fā)明了壓電傳感器，現(xiàn)代意義上的聲吶正式誕生。聲吶的問世直接催生了現(xiàn)代水聲學(xué)，并應(yīng)用于聲吶尋魚、聲吶海底地形探測等諸多領(lǐng)域。人們或許無法想象，曾經(jīng)專門用來發(fā)現(xiàn)潛艇的設(shè)備，今天用得最多的領(lǐng)域居然是為人們找尋美味的魚群。作為聲吶核心元件的壓電材料也進(jìn)入了一個(gè)應(yīng)用的高峰。從復(fù)雜的超聲波探傷儀、新型傳感器，到簡單的打火機(jī)、點(diǎn)火器都可以找到壓電材料的芯材。這些便是軍事催生的先進(jìn)技術(shù)帶給人們的福祉。

從早期空管系統(tǒng)到對(duì)講機(jī)——無線電設(shè)備的發(fā)明和應(yīng)用

早期的航空活動(dòng)中，飛機(jī)一旦飛離地面便幾乎與外界信息隔絕，除了起飛、著陸時(shí)明顯的旗幟和信號(hào)燈外，無法收到地面的任何信息。此時(shí)，剛問世不久的無線電技術(shù)成為了人們空地對(duì)話的最佳選擇。有記錄表明，早在1910年，加拿大的飛行家們就已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了空地間的無線電通訊。

早期投入戰(zhàn)場的飛機(jī)主要用于偵察敵軍動(dòng)向和炮兵校正，這就需要飛行員盡快向地面反饋所得情報(bào)。于是在1914年戰(zhàn)爭伊始，航空用無線電通訊設(shè)備便開始研制。最早被安放在飛機(jī)上的無線電設(shè)備是一臺(tái)極簡易的30瓦中波電臺(tái)，情報(bào)用莫爾斯碼發(fā)回地面。1915年，這樣的電臺(tái)已經(jīng)裝備了600多臺(tái)。1916年，內(nèi)置耳麥?zhǔn)筋^盔的出現(xiàn)，解決了引擎噪聲的干擾，空地之間的語音通信終于實(shí)現(xiàn)，這一發(fā)明為早期空管系統(tǒng)奠定了基礎(chǔ)。截止一戰(zhàn)結(jié)束，此類設(shè)備共計(jì)生產(chǎn)了4 000余臺(tái)，成為了保障飛機(jī)安全和偵察任務(wù)順利的重要工具。

空中無線語音通信的成功應(yīng)用，極大的促進(jìn)了無線電科技的發(fā)展。當(dāng)戰(zhàn)時(shí)的空地通信系統(tǒng)轉(zhuǎn)向民用之后，立刻爆發(fā)出了巨大的活力。如今，無線電通訊設(shè)備隨手可得，手臺(tái)、廣播等各種無線電設(shè)備已經(jīng)不可勝數(shù)，智能手機(jī)更是叱咤風(fēng)云。只是今天的人們不會(huì)意識(shí)到，帶來第一次無線電技術(shù)大爆發(fā)的是遙遠(yuǎn)的第一次世界大戰(zhàn)。

從懷表到腕表——從戰(zhàn)場走向民間的時(shí)髦

腕表的廣泛普及，已無需贅言。而說到腕表的推廣，則仍需要追溯到早期航空的迅速發(fā)展及的第一次世界大戰(zhàn)時(shí)期。

早在1893年，英國人就注冊(cè)了腕表的專利。在此之前的1885年布爾戰(zhàn)爭中，早期的腕表已經(jīng)風(fēng)靡軍官階層。然而，這些早期的腕表只是懷表的簡單改造。在同時(shí)代，1904年，巴西早期著名的飛行家桑托斯·杜蒙向其好友卡地亞抱怨，飛行的時(shí)候，取出懷表看時(shí)間太麻煩。于是，卡地亞的名表“杜蒙”系列誕生。

第一次世界大戰(zhàn)徹底打開了手表的市場。一戰(zhàn)中，腕表不僅解放了飛行員掏出懷表的手，使其可以心無旁騖地駕駛飛機(jī)，更是在很大程度上提升了炮兵的作戰(zhàn)效率。在實(shí)施密集炮火打擊的過程中，計(jì)算好恰當(dāng)?shù)臅r(shí)間尤為重要。這種行動(dòng)要求炮火恰好在步兵們短兵相接之前射擊，一旦時(shí)間計(jì)算錯(cuò)誤，可能誤擊己方部隊(duì)。而腕表則可以很好的解決這一問題。1916年，威廉姆斯公司這樣描述腕表在戰(zhàn)場上的受歡迎程度，“每4個(gè)士兵中就有1人佩戴腕表，而另外3個(gè)則在努力設(shè)法搞到1塊?！?/p>

隨著時(shí)間的推移，除了最基本的計(jì)時(shí)功能外，人們?cè)谕蟊砩显鎏砹嗽絹碓蕉嗟墓δ埽褂脮r(shí)僅需抬一抬手腕。此外，腕表的藝術(shù)價(jià)值也隨著人們物質(zhì)生活水平的提高而日益顯現(xiàn)，一塊手表，有些時(shí)候又成為人們生活質(zhì)量與品位的象征。而這些，都源于百年前戰(zhàn)爭。

其實(shí)，許多一戰(zhàn)期間迅速為人們所接受的發(fā)明并不一定需要特別復(fù)雜的科學(xué)原理，很多只是在原有發(fā)明基礎(chǔ)上略加改動(dòng)而來。然而，它們今日的普及程度，甚至讓人們忘了其起源。將懷表纏在手腕上，令腕表風(fēng)靡天下；英法的護(hù)士成功的將一種繃帶改造成了今天的衛(wèi)生巾；為解決槍支生銹問題，布雷爾利發(fā)明了不銹鋼……許多最初并不起眼的發(fā)明經(jīng)過戰(zhàn)爭這場“自然選擇”，最終成為人們生活不可或缺的事物，有效提升了人們的生活品質(zhì)。

責(zé)任編輯：陳肖endprint