“航天始祖”萬戶
通過天文望遠鏡觀測月球,可以看到月球表麵上分布著許多大大小小的環形山。大多數環形山都是以地球上著名的科學家的名字命名。如哥白尼環形山、第穀環形山、牛頓環形山等。在月球背麵,有以我國古代著名科學家的名字命名的環形山,萬戶環形山就是其中之一,它是以我國明朝時期向太空挑戰的英雄——萬戶的名字命名的。
萬戶是明朝人,生活在14世紀末期。萬戶原來是一名木匠,喜好工藝技術,善製交通器具。後棄藝從戎,在軍中參與改進刀、槍、車、船等各種作戰用具。萬戶手藝精湛,希望製造一種飛龍,能夠日行萬裏,山河無阻,甚至能騰空飛行。
這時軍中已廣泛使用火箭武器。“火箭”最初的含義是帶“火”的箭,早在三國時期就有了這一名稱。當時的兵家在箭杆前部綁上易燃物,點燃後用弓弩射出去進行火攻。到了唐代,由於煉丹術的興起,孫思邈發明了用木炭、硝石和硫黃製成的火藥,於是兵家在作戰中又將綁在箭杆上的易燃物換成了火藥。由於這個時期的火箭還是用弓弩彈射的,而不是靠自身噴氣推進的,故與現代火箭隻是名稱上相同,其飛行原理毫無共同之處。
南宋時期,民間用火藥製作了各式爆竹和花炮。有利用火藥一次爆炸產生的反作用力升到空中,然後再引爆另一部分火藥炸出響聲的“二踢腳”;也有利用自身的噴氣反作用力向前推進的煙火“地老鼠”;還有一種在頭部綁著火藥筒、尾部裝上羽毛,點燃後用噴氣推動飛行的“起花”。後來這些原本用做節日慶典等娛樂活動的物品發展成了打仗用的武器。這種火箭是將一截前端封閉的火藥筒綁在箭杆上,利用火藥點燃後產生向後噴射的燃氣,推動箭杆向前飛行。
10世紀中葉,宋朝大將馮繼升、嶽義方發明了一種用做兵器的火箭,並試驗成功;11世紀的唐福、石普先後把自己製造的火箭獻給朝廷,並組織了射擊表演。宋軍在與金兵、元兵的作戰中,廣泛使用了一種叫“霹靂炮”的火箭。到16世紀,明代名將戚繼光在抗倭戰爭中曾使用一種重2斤、射程300~600尺的火箭,顯示了較強的威力,使倭寇聞之喪膽。明朝製造的火箭,最著名的有“神火飛鴉”、“火龍出水”、“飛空砂筒”、“一窩蜂”等。“神火飛鴉”箭筒像一隻大鴉,呈紡錘形,腹內裝火藥。每個翅膀下斜插兩支火箭。鴉背上鑽一小孔,安裝火藥線並與翅下火箭相連。點燃火藥線後,兩支火箭同時燃燒,能把大鴉發射到百餘丈遠的地方。“火龍出水”是用一根長筒,裝上木製龍頭龍尾,龍身兩側前後各安裝兩支火箭,用同一根火藥線連在一起,龍腹內裝有一組火箭。先點燃筒外的火箭,推動筒身向前飛行;火藥燃盡後引燃筒內火箭,並從龍口射出飛向目標。它是一種兩級火箭的雛形。“飛空砂筒”是在箭杆上綁兩支方向相反的火箭,發射時先點燃向前的火箭,當飛向目標後炸藥砂筒落地爆炸,然後引燃向後的火箭返回原處。這是一種可回收的兩級火箭。“一窩蜂”是一個箭筒內插上多至32支火箭,同時點火射出,眾矢齊發不僅可加大殺傷威力,還可增大射程。這是一種最早的集束式火箭。這些火箭具有現代火箭的特征,在飛行原理、結構等方麵幾乎沒有什麼不同,隻是構造簡單一些罷了。
萬戶和軍營中的工匠們從這些火箭中,特別是吸取了“神火飛鴉”和“火龍出水”的技巧,設計製造成一種會飛的“飛龍”火箭。這種前後兩端分別是木質雕刻的龍頭龍尾,它們下麵各裝兩個火箭筒,龍肚子裏裝有火藥,用引信點燃後,可飛行約500米。誰來乘龍試飛呢?萬戶挺身而出,表示“不入虎穴,焉得虎子”,願意親自進行一次飛行實踐。這一天,在一座山坡上,聚集著觀看飛行的人們。軍中工匠們將一把椅子安放在一個木製構架上,構架四周綁上47支火箭,萬戶坐在椅子上,兩隻手各握著一隻大風箏。他打算等火箭升空後利用這兩隻大風箏帶著自己在空中飛行。等一切都準備就緒後,他命令工匠點燃火箭,隨著一支支火箭發出的轟響聲,噴出一股股火焰,“飛龍”拔地升起,衝入半空……突然,火光消失,“飛龍”下墜,栽到山腳下,萬戶不幸犧牲了。1945年,美國火箭學家赫伯特·基姆在他出版的《火箭和噴氣發動機》中記載了這個故事。
萬戶是世界上第一個利用火箭向太空搏擊的英雄。他的努力雖然失敗了,但他借助火箭推力升空的設想,比現代宇航之父齊奧爾科夫斯基在1903年提出的利用火箭進行星際旅行的設想早了幾百年。萬戶被世界公認為“真正的航天始祖”。
首創精神是人類活動最有力的前進力量。雖然萬戶的做法現在看來很可笑,然而在那個時代卻是富有創造性的,他的基本方法受到人們的肯定和敬仰,而他那勇於探索、不怕困難的精神則傳承不息,永遠激勵著後一輩的航天人。