智慧的闪电--世界发明史话-第26部分
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外，有的还装有送话和收音装置，使炮兵能在隆隆的炮声中传话收话。飞行
员的头盔除了具有防弹的作用外，还加装一些特殊设备适应特技飞行的需
要。因为这时飞机常常上下颠簸，飞行员的头会与飞机舱盖相碰，飞行盔上
装有减震装置、隔音层、通讯及供氧设备后，就能保证飞行员的安全。
更加有趣的是，有的头盔不仅用来保护头部，而且还可以用来射击，成
为一种攻击性的“武器”。原西德军队曾装备了一种头盔枪，可发射9毫米
无壳弹，初速为580/秒，没有后坐力，射击精于步枪。还有一种头盔式激光
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枪，可发射激光弹。这种枪的优点是便于隐蔽，灵巧轻便，可先敌开火，首
发命中。
矛与盾结合的产物——坦克
（1915年）
有两位杰出的人物对坦克的发明起了决定性作用。一位是身为英国海军
大臣的丘吉尔，他曾用其特殊的才能帮助福斯特公司，以便促使皇家海军关
心“陆地巡洋舰”的发展。另一位是英国皇家工程师斯温顿，当后来海军的
兴趣减弱时，是他坚持自己关于研制坦克的意见，并争取到了总参谋部的支
持。斯温顿能够把军队的要求加以确切的解释，使工程技术人员明白这种要
求，并能根据该要求绘制成生产图纸。
在这个时期，福斯特公司也有两位杰出的人物，他们是该公司的总经理
威廉·特里顿和在英国陆军部任特殊职务的麦吉尔·沃尔特·威尔逊。他们
共同负责按军队的要求制造出一种机械装置——“小威利”。这一装置虽取
得了成功，但还没有达到斯温顿提出的越壕和爬高墙的能力。把跨越8英尺
宽的壕沟和冲破带铁丝网的能力作为首先考虑的因素，导致了对车辆的重新
评价。第一次世界大战期间，英国就根据这种标准制造了传统的长菱形坦克，
这就是英国于1915年8月在履带式拖拉机的基础上制造出的第一辆坦克样车
“小游民”坦克。该车重18。3吨，发动机功率105马力，时速3。2公里，乘
员2人，车上装一门发射2磅炮弹的火炮和数挺机枪。
1916年，第二辆坦克“大游民”又问世了。这种坦克定型投产后称Ⅰ型
坦克，发动机功率105马力，时速达6公里，乘员8人，装2门发射6磅炮
弹的火炮和4挺机枪。Ⅰ型坦克于1916年9月15日首次投入索姆河战斗，
这是世界上第一批用于实战的坦克。
需要指出的是，当时坦克的履带都通过车体顶部两侧并构成一个完整的
闭合圈。这种结构带来了两个直接的后果：一是不可能把旋转炮塔安装在车
体顶部；二是履带前部的最大高度非常接近车体的最大高度，这使坦克具有
良好的爬坡能力。此外，还有一种危险，即子弹爆炸飞溅对乘员会产生威胁。
因为当时的装甲防护只是铆在框架上的锅炉钢板，上面有许多小裂缝，灼热
的子弹碎片就从这里钻入车内。为了对付这种情况，坦克乘员不得不穿上防
弹衣，戴上链结式面罩。
1916年7月，英法联军在法国北部索姆河地区对德军发动了规模巨大的
进攻战役。9月15日英军出动坦克49辆，用以支援步兵冲击，但由于坦克
质量太差，又缺乏指挥经验，结果有17辆发生技术故障未能进入出发阵地，
在接敌过程中又有14辆因故障而中途停顿或淤陷，真正参加战斗的只有18
辆坦克。这些坦克有10辆被击坏，7辆受轻微损伤，只有一辆完好返回。但
它毕竟是一种新式兵器，不仅震撼了敌军，也鼓舞了士气，使英军得以前进
了4—5公里。
到20世纪20年代和30年代，坦克的设计出现了各种极端情况，例如
1924年设计的维克斯独立坦克，竟然有5个旋转炮塔。当然，这些设计一直
只停留在图纸上，极少数也只是停留在样车阶段。
正当欧洲军队还在对轻型坦克及重型坦克的可行性进行审查时，美国的
一位富于创造发明的天才沃尔特·克里斯蒂完成了一系列的设计，这些设计
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对坦克研制产生了深远影响。起初克里斯蒂参与制造了一种既能靠履带也能
靠轮子行驶的车辆，这就避免了全履带车在当时固有的不可靠性。经过对几
种变革的试验战车的研制之后，克里斯蒂集中力量制造了一种快速、可靠并
能保持较高越野速度的履带式战车。
第二次世界大战期间，由于坦克与坦克、坦克与反坦克火器之间的激烈
对抗，促进了坦克技术的迅速发展。坦克的结构趋于成熟，普遍采用装一门
炮的单个旋转炮塔和单一的履带式推进装置，从而确定了现代坦克的总体结
构形式。
海上活动机场——航空母舰
（1918年）
航空母舰是一种威力强大的舰种，是海军控制大面积海域的主要机动兵
力。它从开始出现到逐步完善，已经走过了90多年的发展历程。
1910年11月，美国东海岸的一处海湾上，停泊着一艘轻巡洋舰“伯明
翰”号。这一天，这艘舰上的舰员们特别忙碌，他们在进行着各种准备工作，
以便进行一次大胆的试验——世界上第一架飞机在军舰上起飞。在这艘巡洋
舰的甲板上，铺设了一条26米长的木制飞行跑道。跑道的起端，停放着一架
准备起飞的民用单人双翼飞机。
起飞命令一下达，飞机立即启动并开始滑动，速度不断加快，当飞机滑
完26米长的跑道后，便离开了舰身。由于飞机滑跑距离太短，速度不够，升
力不足，飞机越来越低，眼看就要掉进水里了。就在这危急关头，沉着的驾
驶员巧妙地操纵飞机尾水平舵，将飞机拉了起来，又飞行了3公里，在海湾
附近的一个广场上着陆了。
这次试飞成功后两个月，美国海军又进行了一次飞机在军舰上降落的试
验。在一艘巡洋舰的后主甲板上，铺设了一条长36米的木制跑道。在跑道上，
每隔1米，横方向装一根绳索，绳的两端拴着沙袋。还是那个进行起飞试验
的驾驶员，从附近的机场驾驶着飞机起飞，朝巡洋舰飞来。当飞机接近军舰
时，朝跑道俯冲下来。飞机降在舰上时，机身下面的一个钩子，钩住了一道
道绳索，拖着沙袋向前滑跑。因飞机被绳索和沙袋拖住，阻力很大，滑不多
远，很快就停下来了。
试验证明，飞机能在军舰上起落，因而能在海上作战。这就使各国对建
造可供飞机起落的舰船，产生了更大的兴趣。
1918年，英国海军对一艘巡洋舰进行改制，使之可供飞机在舰上同时起
飞和降落。这艘巡洋舰叫“飞机搭载舰”，是最早出现的用旧军舰改装成的
航空母舰，它能装载20架飞机。同年7月，从这艘舰上起飞的飞机，轰炸了
德国的一个空军基地。
不久，英国又把一艘正在建造的客轮“卡吉士”号，改装成航空母舰“百
眼巨人”号。它具有全通式飞行甲板，即起飞和降落是连在一起的，飞行跑
道更长了，飞机的起飞和降落方便多了。
美国也在1922年将一艘运煤船改装成全通式飞行甲板的航空母舰“兰格
利”号。日本在1922年底，新造了一艘“凤翔”号航空母舰，这是世界上第
一艘不是用旧船改装，而是专门设计和建造的航空母舰。这艘航空母舰已初
步具有现代航空母舰的样子。例如它具有全通式的飞行甲板，上层建筑很小，
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且位于右舷。该舰排水量只有7000多吨，长160多米，能携带21架飞机。
1921年至1922年，美、英、日、德、意等国在华盛顿共同制定了一个
关于限制战列舰总吨位的协定，这一协定促进了航空母舰的发展。到 1930
年前后，美、英、日、法等国先后改装成一批航空母舰。这批航空母舰与最
先制造的“凤翔”号相比，吨位和装载飞机量都增加了好几倍，航速也增加
了很多。一般排水量为10000～40000吨，续航力为3000～12000公里，飞行
甲板长为130～270米，舰宽为21—35米，一般能载20—29架飞机。
第二次世界大战中，航空母舰的作用受到各国的高度重视，掀起了设计、
建造新型航空母舰的热潮，使航空母舰的数量急剧增加。到第二次世界大战
结束时，各国已建或正在建造的航空母舰有200艘左右。
在第二次世界大战后，新建或改装的航空母舰采用了很多新技术、新装
备，战斗力有了很大的提高。
首先在航空母舰上，装载了喷气式作战飞机。美国在1952年开始建造的
“福莱斯特”级航空母舰，装备了喷气式作战飞机。以后美国新造和改装的
攻击型航空母舰“小鹰”级、“企业”号等都是装备喷气式飞机的。英国的
“皇家方舟”号、法国的“克里蒙梭”号等航空母舰也相继装备了喷气式飞
机。因为喷气式飞机具有速度快、升限高、机动性好、载弹多等优点，使航
空母舰的空中攻击能力大大增强。
其次是航空母舰还装上核武器，具有核打击能力，攻击威力有了很大提
高。虽然一枚核弹有几吨重，只比普通重型炸弹重几倍，但它的爆炸威力，
要比普通炸弹或炮弹大几百倍、几万倍甚至几千万倍。1949年美国最先在航
空母舰装上核武器，从此以后，新造和改装的攻击型航空母舰，也都具有核
攻击能力。
第三是航空母舰普遍提高了反潜能力。航空母舰的体积大，是潜艇从水
下攻击的重要目标。为防止潜艇攻击，一般的航空母舰上都装备有反潜飞机，
还有一些航空母舰是专为反潜而制造的，或以反潜为主，兼顾其他。
第四是航空母舰的航海性能也得到提高，更能适应远洋作战的需要。新
型航空母舰普遍增加了燃油储量，使续航能力增加到8千至1万2千海里以
上。美国于1961年建成了世界上第一艘核动力航空母舰“企业”号，它加一
次核燃料可以用13年，能连续航行40万海里，相当于绕地球18圈。
第五是航空母舰上电子设备增多，自动化程度有很大提高。卫星通讯和
卫星导航系统，全天候电子助降装置，各种大功率、高精度的雷达、声纳及
电子对抗装置，各种自动化设备等，都陆续装上航空母舰。可以说，航空母
舰是海军舰艇中电子设备种类最齐全、数量最多、性能最好的军舰。
战争促成的发明——声纳
（1918年）
声纳是利用超声波在水中的传播和反射来进行导航和测距的技术设备。
最初推动声纳研制的原动力并不是来自海洋考察的需要，而是来自海战的需
要。
1914年9月22日，德国的U—9型潜艇只用半小时就击沉了三艘英国巡
洋舰，并使英军损失了1200余人。面对德国潜艇的严重威胁，英国海军急切
地需要一种能探测这些水下恶狼的办法。
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早在1912年，理查森由于“泰坦尼克号”的沉没，就已提出使用超声波，
通过回声来探测水下的物体。然而，直到战争爆发前，这种想法还难以实现。
到1915年3月，郎之万和希洛斯基在巴黎开始搞实验时，又提出了使用
超声波的问题，并开始进行研究试验。1916年，郎之万成功地在水里产生了
超声波。他研制的装置能很快探测到从100米远的铁板反射回来的声音。
接下来的问题是要找到一种有效的方法来产生超声波脉冲和接收从水下
物体反射回来的声音，接收回声的方法要使水下物体的位置能计算出来。
郎之万决定研究比埃尔·居里和雅克·居里在许多年前发现的压电效应。
他们发现，石英在受到压缩时会产生一个很小的电流。反过来，如果向石英
施加一个电流，石英就会有轻微的膨胀。显然，石英和其他压电物质既能做
声音的发射器，也能做声音的接收器。于是，郎之万开始进行用石英板做�
