世界现代后期科技史-第28部分
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气式飞机。1941年5月,英国研制成时速为600公里的E—28涡轮喷气机。
美国引进英国的发动机仿制出1—A离心式喷气发动机,并于1942年研制出
XP—59A喷气式飞机。同年,德国又有了Me—262型喷气式飞机,时速高达
960公里。改进喷气机的竞争,随着战争的升级而加剧。1943年,喷气式飞
机的生产开始进入规模化阶段。1944年,美国B—17和B—29轰炸机和德国
Me—262喷气机分别加快了技术改进的步伐。1944年6月,德国用喷气机推
进装置制造V—1飞弹,用来袭击英国本土,英国则用喷气式飞机进行拦击。
飞机在战争中发挥了作用;战争又促进了飞机的革新、改进和发展。两
次大战之后,军用飞机在转向民用航空方面,都发挥了很大作用。第一次世
界大战之后,美国最早使用飞机横跨大陆邮递信件,并将军用飞机改为民
用。20年代末至30年代初,许多国家相继建立了民用航空公司。民航的建
立和发展,为交通运输业注入了新的活力,也极大地改变了交通运输业的面
貌。第二次世界大战以后,军用喷气式飞机得到迅速发展,同时,也开始研
制民用喷气式客机。在研制民航客机方面,率先取得成功的是英国。1949年,
英国德·哈威兰公司研制出第一架喷气式大型客机“彗星—1号”,可乘坐
80人,载客容量成倍提高,飞机时速超过800公里,高度可达1万米。制造
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大型喷气客机的序幕从此拉开。
5.火箭的发明与运用
现代火箭技术是从19世纪末开始发展起来的,其重要标志是液体火箭
的产生。使用液体燃料的火箭和喷气式飞机几乎是同时出现的。
液体燃料火箭的设想是俄国的齐奥科夫斯基(1857—1935)首先提出
的。1903年,他在《利用喷气工具研究宇宙空间》一文中提出火箭飞行和火
箭发动机的原理,阐述将火箭用于星际交通的可能性,并提出液体燃料火箭
的思想和原理图。文中还说明了火箭由地面起飞和在星际空间飞行的条件,
并指出,必须设置地球卫星式中间站,才有可能飞向其他行星。因此,齐奥
科夫斯基被誉为宇宙航行的先驱。
最初制成火箭的是美国人戈达德(1882—1945)。1901年,他曾撰写了
一篇关于太空航行的论文,并从1908年开始研究火箭原理,试验各种火箭
燃料,从理论上阐述了液氧和液氢是最好的化学燃料。1918年11月,他成
功地发射了自己研制的固体燃料火箭。1919年,他发表的《达到最大高度的
方法》中收入了1916年所著的《关于火箭的潜在可能性》的论文。1926年3
月16日,他制成世界上第一枚以液氧和汽油为燃料的液体火箭。之后,他
又提出多级火箭理论,并预言能把火箭送上月球。1929年,戈达德在古根海
姆基金会的资助下,在新墨西哥州建立了大型火箭试验场,发射了第一枚载
有气压计、温度计、照像机等探测仪器的火箭。1930年至1935年间,他又
试验发射了多枚火箭;高度达到2500米,时速超过1000公里。到1945年
止,戈达德共取得了包括固体、液体火箭推进器和多级火箭技术在内的214
项专利,对美国火箭技术的发展作出了巨大贡献。
1923年,德国的“火箭之父”欧柏斯(1894— )撰写了《进入宇宙的
火箭》一书。1927年,在他的努力下,德国建立了世界上第一个宇宙航行协
会。冯·布劳恩 (1912—1977)在欧柏斯影响下,从1929年开始进行火箭
试验,并取得明显进展。他在燃料问题、发动机冷却等方面都有重要贡献。
1931年,宇宙航行协会会长温克勒制造的液体火箭发射成功。此后,德国的
火箭技术迅速发展起来。
从1930年起,战争的阴影开始笼罩德国,为了发动新的战争,德国决
定秘密发展火箭技术,并成立了陆军武器发展小组,建立了陆军火箭试验
站。为了保证火箭研制工作的顺利进行,军方提供了最先进的设备和充足的
资金。1933年,希特勒掌权后,大肆推行法西斯独裁和军国主义。他把所有
研究火箭的专家全部划归德国陆军管辖,并命令他们把研究宇宙航行马上转
换为研究火箭武器。1936年,680公斤的火箭就是在当时那样的政治背景下
研制成的。德国火箭研究所的所长冯·布劳恩,在研制过程中起了重要作用,
当时他只有24岁。1942年10月3日,在冯·布劳恩的主持下,大型V—2
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火箭发射成功。其重量为13吨,最大飞行高度80公里,最大时速7。5公里
/秒,最大射程300公里。
1944年,德国开始大规模生产V—1飞弹(喷气机推进装置)。德国利
用飞弹轰炸英国本土,但在英国雷达的检测和英国喷气机的迎击下而告失
败。同年9月,德国又大量生产V—2型远程火箭,推力为30吨,可以每秒
1。7公里的速度续航240公里。V—2火箭袭击了英国本土,使英国受到很大
损失。
当时德军V—2火箭是从荷兰的瓦萨纳森林向伦敦发射的,速度超过音
速,因此防备V—1飞弹的办法对V—2火箭无效,德国一共向英国发射了1120
枚火箭,有1050枚命中伦敦,很多建筑物遭到破坏,大量市民伤亡。
由于希特勒并不信任火箭技术,所以V—2火箭其实在战争中并未充分
发挥作用。1939年9月,希特勒说:“V—2火箭在这次大战中用不上”,
于是,火箭的研究经费被大量削减,V—2火箭的实用也因此推迟了。可以想
象,如果德国V—2火箭的研调究和制造一直进展顺利,并能在1943年以前
用于战争,那么,第二次世界大战中双方的较量可能又是另一番情景。在战
争与科技的关系方面,希特勒的许多愚见,加速了他的灭亡。
6.早期遥感技术
早期遥感技术是通过空中摄影和仪器扫描获取地面信息的方法。
要进行空中摄影和仪器扫描,必须有一个空中装置作载体,用以安置照
相设备或扫描仪器。这种空中装置被称为遥感平台。风筝、气球、飞艇、飞
机都可以用作遥感平台。
早在1858年,图纳里恩利用升空几百米的气球,成功地拍摄下了巴黎
“鸟瞰”照片。1909年,意大利的威尔伯·赖特在飞机上拍摄了第一张航空
照片。这些空中摄影可视为遥感技术的开端。
航空摄影技术服务于军事目的,是在第一次世界大战之后的事情。30年
代,军备竞争和战争需求使飞机的数量成倍增长,飞机的性能、工艺水平等
都得到迅速提高。这些都为当时的遥感技术提供了先进的遥控平台。这一时
期还出现了适于高空摄影的照相设备,如缝隙相机和多波段(多光谱)相机。
后来,又逐渐发展到红外扫描相机。
在第二次世界大战中,遥感技术逐渐引起交战各国的重视。德国最先认
识到遥感技术的军事价值,最先将遥感技术用于战争之中。1939年9月到
1940年5月,德国在整个西部战线频繁拍摄对方的机场、港口、桥梁、运河、
铁路等设施以及对方部队的运动情况,并根据航空遥感所获取的情报,成功
地袭击了对方的机场、港口、运输线和部队,闪电般侵入别国领土,迅速向
西部推进战场。
1940年,英军从敦刻尔克撤退后,地面情报来源被切断,只能靠航空摄
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影来了解德军运移的态势和欧洲大陆战场的情况。这一需求刺激英国的航空
遥感技术迅速发展,并很快超过德国。1940年,英国从法国、荷兰和比利时
海岸附近的通路上发现了德军准备入侵英国的急迫情况,立即作好反击准
备。两天之后,英国对进攻英格兰的德军进行了较准确的空袭,迫使希特勒
放弃了马上入侵英国的计划。
第二次世界大战初期,美国未大规模投入战斗,对遥感技术的重要性尚
认识不足,航空摄影技术和照片判读技术相对较为落后。塔拉瓦登陆战前,
美军利用空中侦察对该岛周围珊瑚礁处的海水深度进行了探测,但这一地区
实际的海水深度比探测、分析所得的深度要浅得多。结果,在塔拉瓦登陆战
中,美军的许多水陆两栖登陆艇被搁浅在远离海岸的地方,造成重大伤亡。
美国从这一惨痛教训中认识到提高遥感技术的迫切性,美海军照片判读中心
对水深测定问题进行了大规模研究,在航空摄影基础上,发明了水深测量的
遥感技术。这一技术成果后来用于美军攻击冲绳岛的准备工作中,判读技术
人员根据遥感照片,计算出该岛周围珊瑚礁上的水深,与实际水深仅相差30
厘米,达到当时的最先进水平。
战争期间,许多国家还分别对红外扫描相机进行了研制。这种新式遥感
仪器是利用红外探测元件,以电信号形式接受来自目标的红外辐射,然后把
电信号再转换成可见光,并成像在感光胶片上。这一类非摄影式遥感仪器是
不受气候影响的全天候遥感仪器,标志着遥感技术的重大突破。
遥感技术的发展,给交战国双方都造成很大威胁。这一点又促使各国开
展对伪装技术的研究,想方设法给对方的遥感仪器造成信息错判。而伪装技
术的研究,反过来又促进了遥感技术的提高和发展,促进了新的反伪装的遥
感仪器的研制。遥感红外相机的出现就是一例。
第二次世界大战后,遥感技术在军事、经济、资源探测等方面继续得到
广泛应用。火箭、人造卫星等现代遥感平台和相应的现代遥感仪器的出现,
使遥感技术在人类生活中发挥越来越大的作用。
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