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冷兵器时代杀敌靠的是力量与利刃,其最高境界是“万军丛中,取上将首级如探囊取物”。那么,热兵器时代杀敌利器是什么呢?当然是——
冲击波是热兵器时代所有武器奥秘的基本内涵,大到原子弹,小到来复枪,概莫能外。
冲击波本身并非物质实体,它只是极其稀薄的一阵波峰,在分子间互相碰撞力量的驱动下,以极快的速度像海啸一样穿过固体、液体和气体。速度和力量,成就了它所向披靡的杀伤力。
法国科学天才帕斯卡尔早在约400年前就发现振荡发声的奥秘——所有冲击波永远离不开声音。换句话说,冲击波其实就是爆炸的副产品。所以,冲击波的强度与爆炸的威力成正比。
虽然英国物理学家罗伯特·胡克早在300多年前便发现了冲击波的光学奥秘,但世界上第一个亲眼看见冲击波的人,是19世纪中期的德国科学家奥古斯特。特普勒。他在电火花的爆裂声中,看见了空气中球形的“波纹”。特普勒将这种观察方法称为“纹影观察法”,也叫“施利伦法”。
现代高速电子摄像设备与一些传统成像方法结合在一起,可在更为真实的环境条件下,拍摄爆炸发生和枪弹发射时产生的冲击波图像。研究人员可以清楚地观察到冲击波的产生及其运动过程,可以更好地揭示冲击波透明世界里的光学奥秘。
一个多世纪前,人类就模糊意识到了冲击波这一自然现象的存在。比如雷电轰鸣、枪炮发射、烟花爆响等,它们在发出巨大的声响之后,产生的并不仅仅是声波,同时伴随而来的还有威力巨大的冲击波。虽然声波和冲击波都是压力波,但它们并不是一回事。
任何物体振荡,都会在空气中产生声波。以声音的速度传播叫作声速,声速与空气温度有关,但是在“标准”的空气中,声速一般为每秒340米。而冲击波却是一种比声音快得多的超声波现象,冲击波的力量和能量也比声波强得多,它会引起周围空气里温度、压力和密度的剧烈波动。例如,当冲击波通过人体吋,由于巨大的瞬间压力差,会对人的身体造成极大的伤害。所以战场上有近1/5的人,是被炮弹的冲击波震死的。
战争中最典型的冲击波现象就是“枪口风暴”,发生在扣动扳机后的几秒钟内。子弹击发后枪管内部弹道无法观察到冲击波,只能在枪口处看到子弹驱动的冲击波。子弹冲出枪膛,火药燃烧产生推进气体,从枪膛内的高压状况下进入空气中,并急剧膨胀。这种快速膨胀推动空气,产生强烈的球状冲击波。子弹的有效射击距离,主要由弹壳装填的弹药多少和枪管的长短来决定。2017年在围剿阿富汗IS武装分子的战斗中,一位加拿大军人使用TAC-50狙击枪,成功射杀了一名3540米外的IS武装分子,创造世界远距离射杀之最。
毫无疑问,6500万年前撞上地球的小行星,1883年印度喀拉喀托火山爆发,等等,这些灾难都产生了极其猛烈的冲击波,但像这样大规模的破坏性冲击波还是千年万年一遇,非常罕见的。那由人类制造的最大冲击波又有多大呢?
1961年10月30日,一架图-95轰炸机携带一枚8吨重的RDS-220,也就是5000万吨级核当量名为“沙皇”的超级核弹,飞向北极的新地岛。抵达目的地后,飞机在1.5万米的高空投下核弹。为了在4000米处引爆并让飞机获得尽可能多的逃生时间,核弹被拴上了800千克重的巨型降落伞,但机组人员仍有50%的概率在此次任务中牺牲。
188秒后,5000萬吨TNT当量、相当5800颗广岛原子弹的超级核弹“沙皇”在4000米高空轰然引爆,人类迎来了历史上最高能武器爆炸的时刻。
“沙皇”在百万分之一秒内释放出巨大能量,瞬间把爆心加热到上亿摄氏度,比肩超新星爆发。爆炸产生了数万倍大气压的压力,形成一个快速扩张的火球,火球直径在10秒内扩张至8千米。随后形成的蘑菇云击穿了地球大气层的对流层顶和平流层顶,并且在10分钟后达到最大高度67千米,相当于7座珠穆朗玛峰叠加的高度。
为什么要在4000米高空引爆“沙皇”?因为冲击波的威力与其高度密切相关,在这个高度能实现冲击波最大化,比在地面引爆形成的冲击波要高出一倍多。
冲击波是热兵器时代所有武器奥秘的基本内涵,大到原子弹,小到来复枪,概莫能外。
冲击波本身并非物质实体,它只是极其稀薄的一阵波峰,在分子间互相碰撞力量的驱动下,以极快的速度像海啸一样穿过固体、液体和气体。速度和力量,成就了它所向披靡的杀伤力。
法国科学天才帕斯卡尔早在约400年前就发现振荡发声的奥秘——所有冲击波永远离不开声音。换句话说,冲击波其实就是爆炸的副产品。所以,冲击波的强度与爆炸的威力成正比。
虽然英国物理学家罗伯特·胡克早在300多年前便发现了冲击波的光学奥秘,但世界上第一个亲眼看见冲击波的人,是19世纪中期的德国科学家奥古斯特。特普勒。他在电火花的爆裂声中,看见了空气中球形的“波纹”。特普勒将这种观察方法称为“纹影观察法”,也叫“施利伦法”。
现代高速电子摄像设备与一些传统成像方法结合在一起,可在更为真实的环境条件下,拍摄爆炸发生和枪弹发射时产生的冲击波图像。研究人员可以清楚地观察到冲击波的产生及其运动过程,可以更好地揭示冲击波透明世界里的光学奥秘。
一个多世纪前,人类就模糊意识到了冲击波这一自然现象的存在。比如雷电轰鸣、枪炮发射、烟花爆响等,它们在发出巨大的声响之后,产生的并不仅仅是声波,同时伴随而来的还有威力巨大的冲击波。虽然声波和冲击波都是压力波,但它们并不是一回事。
任何物体振荡,都会在空气中产生声波。以声音的速度传播叫作声速,声速与空气温度有关,但是在“标准”的空气中,声速一般为每秒340米。而冲击波却是一种比声音快得多的超声波现象,冲击波的力量和能量也比声波强得多,它会引起周围空气里温度、压力和密度的剧烈波动。例如,当冲击波通过人体吋,由于巨大的瞬间压力差,会对人的身体造成极大的伤害。所以战场上有近1/5的人,是被炮弹的冲击波震死的。
战争中最典型的冲击波现象就是“枪口风暴”,发生在扣动扳机后的几秒钟内。子弹击发后枪管内部弹道无法观察到冲击波,只能在枪口处看到子弹驱动的冲击波。子弹冲出枪膛,火药燃烧产生推进气体,从枪膛内的高压状况下进入空气中,并急剧膨胀。这种快速膨胀推动空气,产生强烈的球状冲击波。子弹的有效射击距离,主要由弹壳装填的弹药多少和枪管的长短来决定。2017年在围剿阿富汗IS武装分子的战斗中,一位加拿大军人使用TAC-50狙击枪,成功射杀了一名3540米外的IS武装分子,创造世界远距离射杀之最。
毫无疑问,6500万年前撞上地球的小行星,1883年印度喀拉喀托火山爆发,等等,这些灾难都产生了极其猛烈的冲击波,但像这样大规模的破坏性冲击波还是千年万年一遇,非常罕见的。那由人类制造的最大冲击波又有多大呢?
1961年10月30日,一架图-95轰炸机携带一枚8吨重的RDS-220,也就是5000万吨级核当量名为“沙皇”的超级核弹,飞向北极的新地岛。抵达目的地后,飞机在1.5万米的高空投下核弹。为了在4000米处引爆并让飞机获得尽可能多的逃生时间,核弹被拴上了800千克重的巨型降落伞,但机组人员仍有50%的概率在此次任务中牺牲。
188秒后,5000萬吨TNT当量、相当5800颗广岛原子弹的超级核弹“沙皇”在4000米高空轰然引爆,人类迎来了历史上最高能武器爆炸的时刻。
“沙皇”在百万分之一秒内释放出巨大能量,瞬间把爆心加热到上亿摄氏度,比肩超新星爆发。爆炸产生了数万倍大气压的压力,形成一个快速扩张的火球,火球直径在10秒内扩张至8千米。随后形成的蘑菇云击穿了地球大气层的对流层顶和平流层顶,并且在10分钟后达到最大高度67千米,相当于7座珠穆朗玛峰叠加的高度。
为什么要在4000米高空引爆“沙皇”?因为冲击波的威力与其高度密切相关,在这个高度能实现冲击波最大化,比在地面引爆形成的冲击波要高出一倍多。