火箭的發展

芬 . 布朗 ( 德國人 )
13 世紀時 , 火箭已被中國做為武器之用 ; 但飛往外太空的火箭卻是 20 世紀後才製造的 ;
20 世紀後 , 美國的哥達特 . 蘇俄的卓可夫斯基 . 德國的奧貝爾特等人投入研究的行列使火箭得以復甦 ;
第二次世界大戰中 , 德國的芬 . 布朗開發完成了 V2 號火箭 ; 軍用武器中 V2 號火箭是外太空火箭的原形 ;
第二次世界大戰後 , 投誠於美國的芬 . 布朗 , 在美國陸軍繼續研究外太空火箭 , 美國藉芬 . 布朗之力 , 快速提昇製造火箭的技術 ;
1969 年 , 阿波羅十一號成功地登陸月球表面

中 國 古 代 火 箭

　　現代火箭是從古代火箭發展而來，而最早的火箭是中國人發明的。

　　中國人是富有想像力和探索精神的民族，古時很多關於飛離地球、奔向太空的神話傳說，都激勵人們挑戰自然。有了火箭之後，中國人還作了火箭載人飛行的首次嘗試，又研製了二級火箭，並提出回收火箭的構想，古時的中國人在這些方面都走在當時世界的前列。

　　中國古代的火箭是近現代火箭的祖先。

　　中國古書中「火箭」一詞常指不同武器，這裏所說的火箭，指一種飛行裝置，以固體黑火藥為燃料和助燃劑，借燃燒室迅速噴出高壓氣體所產生反作用力而推動的飛行裝置，並可在大氣或沒有空氣的情況下工作。中國人發明的火箭與近現代火箭工作原理相同，是近現代火箭的祖先。

火箭的發射原理

中國古代火箭的發射原理

　　中國古代的火箭由火藥筒、箭杆和藥線三部分構成。

中國古代火箭結構示意圖

1. 火箭結構剖示圖
2. 箭杆各部件
3. 裝配後的火箭
4. 點燃後的火箭

　　其發射原理是在燃燒室內將能源以熱能形式釋放出來，再迅速將其轉變成動能，由直接反作用力形成推力，火箭隨即升空。中國古代火箭與第二次世界大戰時使用的近程無制導系統的固體火箭比較，在結構原理上一脈相承。

中國古代火箭的特點

　　火箭特點是發射和飛行速度快，能造成化學和機械殺傷力；機動性大，可用於水陸攻守戰；還可多枚連在一起，集合成束地發射，以增加威力；更可製作成多級火箭，延長射程。

10世紀中國人以弓射出
的火藥縱火箭

火箭技術的起源
　　火箭之所以產生於中國，是因為中國人最早發明了火藥，並以火藥製成各種火攻武器，在此基礎上摸索出火箭的原理，並且逐步予以改良。中國人在10世紀製成低硝膏狀火藥，將火藥包綁在箭杆上，然後用弓或彈射器射出，從而令敵方的陣營著火，這是原始的火箭。到了12世紀初，中國人又製成高硝固體火藥，除爆炸外，它還能作為發射劑，火箭的效能藉此改良。另一方面，藥線（引信）的發明也提供了既安全又快速的引燃手段。

早期的火箭

早期的應用
　　早期的火箭主要應用於喜慶娛樂和軍事兩方面。

　　10世紀時，中國人發明了最原始的火箭，即是以弓射出的火藥縱火箭，是軍隊中的特別武器。

　　12世紀時，南宋都城臨安（今杭州）已有地老鼠、流星之類的焰火，為節慶活動助興，這是早期火箭的另一大用途。時至今天，大型慶典中仍多有燃放煙花的活動。

　　12世紀中葉，南宋在采石之戰中運用「霹靂砲」對付金兵，這種武器就是改良過的火箭。及至13世紀上半葉，火箭技術大量運用於軍事方面，並開始出現以火箭原理製造的各種新式武器。

煙火
　　在火藥的發明和改進的基礎上，宋人製造出各種娛樂用的煙火，包括用反作用原理生產的「紙炮」、「起火」和「地老鼠」等，成為當時經濟繁榮、社會相對安定、歌舞昇平的一種點綴。但在北方女真族建立金（1115-1234）政權後，金人不斷向宋發動戰爭，迫使宋改善火器技術，研製新式武器，而火箭就在這一背景下在戰場上出現。

宋代的大型成架煙火(取自《金瓶梅詞話》)

放煙火是慶典中必不可少的節目
(明代《憲宗行樂圖》局部)

火箭彈
正式的火箭出現於12世紀下半葉

　　繼原始火箭之後，正式的火箭出現於12世紀後半期，據古籍記載，中國人於1161年曾在兩次水戰中使用爆炸和引燃兩種類型的火箭，其中一次是著名的采石之戰。據南宋文人楊萬里在《海鰍賦後序》（1171）中的記載，采石之戰中，宋軍以火箭運載煙霧炸彈而大勝金兵，此即書中介紹的宋軍在戰事中使用的「霹靂砲」。

1161年采石之戰中使用的火箭彈的結構及飛行狀態圖

1. 內部結構
2. 發射時狀態
3. 飛行中狀態
4. 降落時狀態
5. 爆炸並散出石灰霧

「霹靂砲」的原理和威力

　　實際上，「霹靂砲」是一種火箭彈，即以火箭運載炸彈的火器，是煙火中「雙響」的大型化產物，製作方法是在紙筒底部裝入發射藥，上部再裝炸藥和石灰。點燃發射藥後，裝置升空，引燃炸藥從天而降，發生爆炸，並散出石灰煙霧來擊退敵人。


宋金采石之戰
　　火箭是在南宋初高宗紹興三十一年（1161）首次在宋、金水戰中發射的。

采石之戰中火箭大奏奇功

　　這年十一月，金國統治者完顏亮率40萬大軍南下，直趨長江北岸，兵臨采石（今江蘇馬鞍山南），想渡江一舉滅宋。

　　宋將虞允文整軍應戰，雖然只有水軍1.8萬人，但他們善於水戰，先以戰船將金水兵攔截，再命埋伏的戰船衝至敵舟，密集發射「霹靂砲」。砲彈落在敵船上，引起爆炸，並散出石灰煙霧。金軍戰船被燒，士兵亂作一團，宋軍乘勢跳上敵船拼殺，使完顏亮的圖謀徹底破滅，宋軍最終以寡勝眾。

1161年宋人在采石之戰中
利用火箭作戰