泽披后世的一战发明

浩然

战争不只是铁与血的游戏，更是交战双方顶级科技的终极角逐。进入热兵器时代，这种较量更加明显。第一次世界大战中，交战双方为获得胜利，在新技术研发方面不惜血本，以期将自身最先进的科技投入战争之中。而这也极大推动了科技的进步。战后，这些昔日用于战场的发明也给人们的生活带来巨大的改变。

第一次世界大战这一浩劫已经过去整整百年，通过保存至今的诸多影像文字资料，我们不难回望这段历史。飞机、坦克、潜艇、无线电等新兴技术首次大规模出现在战场上，一定程度上影像了战争的进程。尤其是飞机的发明与应用，将战争维度扩大到天空之中。许多极目前瞻的战略家已经断言，未来战争中得天空者得天下。毫无疑问，飞机在一战期间得到了飞速发展。最初投入战场的飞机只用于敌情侦察，随着技术的发展，许多最先进的技术被应用于航空，逐渐出现了歼击机、攻击机、重型轰炸机以及反潜巡逻机等新用途飞机。而许多来源或成熟于航空的技术，早已经深入到了人们的生活之中，为人类创造福祉。

航空照相机——从军事侦察摄影到遥感

航空在战争中最早的用途是敌情侦察与炮兵校正。早在飞机发明之前百年，人们便已利用热气球、飞艇进行军事侦察活动。一战前夕迅速发展的科学技术令航空军事侦察迈入了一个新纪元。有军事专家认为，正是因为协约国侦察机的出色表现，使其得以挽回马恩河会战初期的颓势，从而最终逆转一战战局。1918年协约国反攻前夕，每晚显影处理的航拍照片多达12 000张，可以看出此时航空侦察已经受到了军方极大的重视。

同盟国在利用飞机进行侦察方面可以说走在了协约国之前。1912年，意大利航空队长皮亚扎上尉利用一台蔡司相机从飞机上拍摄了黎波里与阿齐齐亚之间土军的阵地。1913年，德国的高茨公司研制成功了世界上第一台航空用相机。后来高茨公司并入蔡司。由于军事领域的旺盛需求，一战期间蔡司公司便已经成为世界最大的相机生产商。直到今天，该公司依旧以出产全世界最优秀的镜头而闻名，德国的光学工业也藉此一直保持领先。

作为战争的胜利者，英国自然对其光学工业推崇备至。第一台真正意义上用于航空侦察的可见光照相机就是由英国皇家空军传奇人物布拉巴宗中校在桑顿·皮卡德公司支持下研制成功的。正是他们最先将相机安放于飞机腹部，并由飞行员操控拍照，这种形式一直延续至今。该相机采用的立体成像技术不但使得后期分析更为准确，更被后世广泛的应用于军用地图的校正。1918年，英军阿兰比将军派飞行员拍摄了巴勒斯坦土耳其军前线51千米纵深将近1 620平方千米的地域，用于校正已有的军用地图，这也开辟了使用航空拍照绘制地图的先河。但也有军事史专家指出，早在1915年，奥匈帝国航空队便已通过航空照相绘制军事地图。

现代意义上的遥感科学，正是从一战快速发展的航空侦察科学基础之上发展而来。如今我们畅快地使用手机地图服务时，或许很少想到，如此神奇的技术来源于百年前的世界大战。

轰炸机的出现——西科斯基辉煌的前奏

如果说飞机的作用只是侦察、空中格斗的话，那么，早期的战略决策者们或许对它提不起太大的兴趣。1911年，意大利航空队加沃蒂少尉从一架“鸽”式侦察机上向敌军阵地扔下了一枚手榴弹，效果十分有限，却拉开了轰炸机发展的序幕。随着一战初期双方侦察机数次深入对方纵深对战略目标进行威慑轰炸，各国开始真正认识到制空权的重要性，军方的重视推动了轰炸机的快速发展。

意大利的卡普罗尼Ca.30系列和俄国的“伊利亚·穆罗梅茨”型4发重型，被认为是一战中最成功的轰炸机。而后者的飞行速度、升限和载弹量一直到战争结束，都没有其他飞机可以超越。或许这也是后期苏联飞行器设计中追求高速、大体积的最早征兆吧！

“伊利亚·穆罗梅茨”轰炸机的设计师则是日后赫赫有名的现代直升机发明者西科斯基。1913年，西科斯基亲自试飞了这种当时世界上最先进的轰炸机，并创造了从基辅飞抵彼得堡的辉煌成绩。值得一提的是，这种轰炸机还使用了当时最先进的“奥拉诺夫斯基”水滴形航空炸弹。这种考虑了气动特性的炸弹，使得炸弹的攻击更为准确，威力更大。

据统计，一战期间交战双方共空投炸弹5万余吨，造成巨大损失。而空前的人员伤亡与炸药产量的激增密不可分。德国科学家哈伯所发明的工业合成氨技术，更无疑是带来此伤亡结果的核心。自此以后，人类制造炸药不必再依赖硝石等天然矿物，只需分离空气中的氮气即可。战后，这一金子般的技术才更多地用于化肥生产，以偿发明者的夙愿。

涡轮增压——动力系统的新革命

飞机的发展总是向着更高、更快、更安全的方向进行。发动机的每一次进步，都在飞机的发展中扮演着重要的角色。

涡轮增压器的出现，对于早期的飞行器动力来说，无异于一场革命。随着飞机高度的增加，空气越来越稀薄，发动机工作效能也受到较大影响。涡轮增压器的发明，改善了活塞发动机的进气特性，使飞行器的升限和速度都得到了较大的提升。

早在1906年，瑞士工程师布奇便提出了涡轮增压器的概念。1916年，法国人拉托将一台涡轮增压器安装到了雷诺发动机上，并将其安放在了TP-1飞机之上。第一种强制增压进气的发动机诞生，遗憾的是这种先进的战机并未来得及大放异彩，战争便已结束。而在战时，美国的参战促进了两国在相关领域的合作，通用电气公司（GE）受美国国家航空咨询委员会（NACA）委托，在著名工程师莫斯的领导下，研发的冷却涡轮机匣技术使当时涡轮增压器的效能有了显著提升。1918年，拉托和莫斯的两种技术方案在海拔4 300米的高度进行对比测试，后者完胜，通用电气公司由此开启了其在发动机领域的辉煌。莫斯也凭借着这项发明，入列美国航空航天名人堂，与莱特兄弟、林德伯格等航空先驱共同接受后世的礼赞。

虽然这种装备在一战中并没来得及取得辉煌的成就，然而该技术却在战后大放异彩。1919年，通用电气制造的增压器破纪录地将飞行器推上了万米高空。二战中，美军许多著名飞机如B-29“超级空中堡垒”轰炸机、P-47D“雷电”战斗机等，都使用了涡轮增压器。endprint

随着喷气时代的到来，涡轮增压飞机发动机的辉煌划上了句号。如今，使用尾气涡轮增压技术的汽车发动机因为其较低的油耗和强劲的动力，广受市场欢迎。这或许也是军事科技促进民用技术发展的一个成功案例吧！

反潜机的兴起——声呐和压电材料的发展

一战中，潜艇的出现极大影响了海战的格局。德国建造的360艘U型潜艇，以自身损失178艘，击沉协约国5 234艘商船的骄人战绩，给敌人带来了巨大的损失。反潜工作由此被协约国提上战略议程。

最早的反潜活动主要靠飞艇和目力观察，受天气等外界因素影响较大。人们迫切需要一种可以侦察潜艇方位与距离的工具。战争后期，安装有早期声呐的反潜巡逻机大量装备部队。1915年，美国海军水上飞机中队长彼特对“柯蒂斯”H-4型水上飞机进行改造，制成了世界上第一架反潜巡逻机。1917年英国海军航空兵少尉英里什驾驶一架F-2A反潜巡逻机用炸弹在北海击沉德国UC-36号潜艇，创造了飞机击沉潜艇的第一个战例。也有学者认为，早在1916年，奥地利“罗内尔”式水上飞机便击沉过英法潜艇。

军事史家种种争论的目的，不外乎想将这项荣誉归于自己国家，我们不必过于在意先后，只需留意，一战确实提升了各国军备科研水平，最值得一提的便是声呐。法国著名科学家保罗·郎之万、俄国工程师齐洛夫斯基、加拿大工程师博伊尔联合发明了压电传感器，现代意义上的声呐正式诞生。声呐的问世直接催生了现代水声学，并应用于声呐寻鱼、声呐海底地形探测等诸多领域。人们或许无法想象，曾经专门用来发现潜艇的设备，今天用得最多的领域居然是为人们找寻美味的鱼群。作为声呐核心元件的压电材料也进入了一个应用的高峰。从复杂的超声波探伤仪、新型传感器，到简单的打火机、点火器都可以找到压电材料的芯材。这些便是军事催生的先进技术带给人们的福祉。

从早期空管系统到对讲机——无线电设备的发明和应用

早期的航空活动中，飞机一旦飞离地面便几乎与外界信息隔绝，除了起飞、着陆时明显的旗帜和信号灯外，无法收到地面的任何信息。此时，刚问世不久的无线电技术成为了人们空地对话的最佳选择。有记录表明，早在1910年，加拿大的飞行家们就已经实现了空地间的无线电通讯。

早期投入战场的飞机主要用于侦察敌军动向和炮兵校正，这就需要飞行员尽快向地面反馈所得情报。于是在1914年战争伊始，航空用无线电通讯设备便开始研制。最早被安放在飞机上的无线电设备是一台极简易的30瓦中波电台，情报用莫尔斯码发回地面。1915年，这样的电台已经装备了600多台。1916年，内置耳麦式头盔的出现，解决了引擎噪声的干扰，空地之间的语音通信终于实现，这一发明为早期空管系统奠定了基础。截止一战结束，此类设备共计生产了4 000余台，成为了保障飞机安全和侦察任务顺利的重要工具。

空中无线语音通信的成功应用，极大的促进了无线电科技的发展。当战时的空地通信系统转向民用之后，立刻爆发出了巨大的活力。如今，无线电通讯设备随手可得，手台、广播等各种无线电设备已经不可胜数，智能手机更是叱咤风云。只是今天的人们不会意识到，带来第一次无线电技术大爆发的是遥远的第一次世界大战。

从怀表到腕表——从战场走向民间的时髦

腕表的广泛普及，已无需赘言。而说到腕表的推广，则仍需要追溯到早期航空的迅速发展及的第一次世界大战时期。

早在1893年，英国人就注册了腕表的专利。在此之前的1885年布尔战争中，早期的腕表已经风靡军官阶层。然而，这些早期的腕表只是怀表的简单改造。在同时代，1904年，巴西早期著名的飞行家桑托斯·杜蒙向其好友卡地亚抱怨，飞行的时候，取出怀表看时间太麻烦。于是，卡地亚的名表“杜蒙”系列诞生。

第一次世界大战彻底打开了手表的市场。一战中，腕表不仅解放了飞行员掏出怀表的手，使其可以心无旁骛地驾驶飞机，更是在很大程度上提升了炮兵的作战效率。在实施密集炮火打击的过程中，计算好恰当的时间尤为重要。这种行动要求炮火恰好在步兵们短兵相接之前射击，一旦时间计算错误，可能误击己方部队。而腕表则可以很好的解决这一问题。1916年，威廉姆斯公司这样描述腕表在战场上的受欢迎程度，“每4个士兵中就有1人佩戴腕表，而另外3个则在努力设法搞到1块。”

随着时间的推移，除了最基本的计时功能外，人们在腕表上增添了越来越多的功能，使用时仅需抬一抬手腕。此外，腕表的艺术价值也随着人们物质生活水平的提高而日益显现，一块手表，有些时候又成为人们生活质量与品位的象征。而这些，都源于百年前战争。

其实，许多一战期间迅速为人们所接受的发明并不一定需要特别复杂的科学原理，很多只是在原有发明基础上略加改动而来。然而，它们今日的普及程度，甚至让人们忘了其起源。将怀表缠在手腕上，令腕表风靡天下；英法的护士成功的将一种绷带改造成了今天的卫生巾；为解决枪支生锈问题，布雷尔利发明了不锈钢……许多最初并不起眼的发明经过战争这场“自然选择”，最终成为人们生活不可或缺的事物，有效提升了人们的生活品质。

责任编辑：陈肖endprint