火药王的“黑科技”让中国“战争之神”制霸世界

点击：  作者：李浩然    来源：瞭望智库  发布时间:2018-01-16 11:37:19

 

         这是一段2011年拍摄的画面，在我国北方地区某靶场，工作人员正在为一次火炮发射试验紧锣密鼓地准备着。

这次试验，与我国火炮射程、发射效率等关键性能的提高有着密切联系。

画面中出现的这位老人名叫王泽山，当时已年近八十，虽然很多人并不熟悉这个名字，但这个名字背后却有个让国内外敬畏的称号——“中国火药王”。

就是这位“火药王”，用了60年时间，将我国的火炸药技术提升到了世界先进水平。

他在火炸药方面取得的很多成果，发达国家至今仍在苦苦探索。

1月8日，他与中国疾病预防控制中心病毒病所研究员、中国工程院院士侯云德，一起获得2017年度国家最高科学技术奖。

今天，库叔就跟你聊聊这位“火药王”以及他发明的神秘军事技术。

文| 李浩然

本文为瞭望智库原创文章

1

“你不是满洲人，你是中国人”

出生于1935年的王泽山，

童年是在战争中度过的。

那时东三省早已沦陷，

日本人对中国民众进行“奴化教育”，

勇敢宣称自己是中国人的大多被迫害致死。

九一八事变日军侵占东北后，第一时间开始筹备教育行政的统制工作，公开对“满洲国民”进行“教化”。图为1932年3月，伪满洲国成立时，奉天城（今沈阳）第一小学开学，黑板上写着：“新国家成立满洲国大同元年三月一日”。

东三省很多人就降生在这样的洗脑环境中，

王泽山也不例外，

他从小学习的就是日语，

身旁的人说的都是，

我们满洲人怎么怎么样。

在这种情形下，

王泽山的父亲还是悄悄跟他说：

“你不是满洲人，你是中国人。”

在当时，这句话如果暴露出去，

肯定会被杀头的，

“但我父亲敢于跟我说这话。”

1945年日本战败投降后，

王泽山还留着挥之不去的屈辱记忆。

他时刻想起父亲冒死教育他的，

没有国家就没有我们，

就会做奴隶，被人欺负。

那么，怎么才能让自己的国家富强？

特殊的成长环境，

让王泽山萌发了学习军工的梦想，

19岁那年，他放弃了留学苏联的机会

只身来到哈尔滨军事工程学院，

选择了火炸药专业。

跟航天、导弹等热门行业相比，

这项工作太基础、太枯燥、太危险，

甚至一辈子也出不了名，

当时根本没人选。

正因为这样，

同期20多人中，

只有他报了这个“不起眼”的专业。

2

“跟踪仿制，永远被人所制约！”

火炸药专业到底是干什么的？

现代火炸药的鼻祖其实是中国的黑火药，

这本来是我国古代四大发明之一。

传说唐朝时期，

炼丹术士们将硝石、硫磺和木炭混合，

本想炼出能让人长生不老的神药，

结果却炼出了火灾，

火药就这么戏剧般地诞生了。

发展到现代，

火炸药已经成了一种军事能源，

能为火炮、火箭、导弹等提供能量，

从而完成发射、推进和毁灭功能。

也就是说，没有火炸药，

炮弹自己是飞不出去的，

更别提打击敌人了——

飞机离开了火炸药，就不能发射导弹；

坦克没有火炸药，见了面也不能开炮；

离开火炸药，现有的很多武器都会失去作用。

所以，虽然火炸药不是某种具体型号的武器，

但却是常规和尖端武器的力量之源，

是一国国防力量的重要体现，

有时会直接影响战斗的胜负。

1905年5月27日，

对马海峡发生了一场激烈的海战，

史称“对马海战”。

日本以损失3艘鱼雷艇的代价，

击沉或俘虏俄国各类战舰30艘，

俄国官兵伤亡或者被俘更是达到1万多人，

有资料显示，当时俄国舰队还在使用落后的黑火药，

而日本舰队已经使用了

彼时世界上最先进的无烟火药。

绘画作品中的日俄对马海战（图源网络）

这种差别直接影响了双方炮弹的射速、射程

以及发射效率，

相当于俄国战舰打日本一下，

日本战舰可能就会还击三下，

而且每一下都更稳更准更狠！

尽管不能将战斗胜负的原因全归结到武器差距，

但火炸药对于战争的重要性，不言而喻！

随后在两次世界大战

以及这些年规模较大的战争中，

火炸药的作用越发明显。

这专业听起来这么牛，

为什么就没人选？

因为当时中国的火炸药技术太落后！

尽管现代火炸药鼻祖曾诞生在中国，

但在近代几百年的时间里，

中国的火炸药技术却远远落后于西方。

新中国成立后，

虽然我国逐渐有了自己的火炸药研制体系，

但研究和生产都十分落后，

主要依靠苏联援建。

随着苏联单方面撕毁合同，撤走全部专家，

我国的火炸药技术研究，

一度陷入举步维艰的境地。

此时，王泽山才刚刚参加工作不久，

没有技术外援，也没有先进的研究平台，

但这些并没有让他气馁，

反而激发了他的斗志。

“跟踪仿制，永远被人所制约，

我们必须走在国际前列！”

王泽山从基础原理和理论体系构建做起，

潜心搭建我国火炸药专业领域的框架。

无论世界风云如何变化，

他始终对这份工作一往情深、如痴如醉。

王泽山的学生每次谈及恩师时总会敬佩不已：

“很长一段时间，

现代火药的发展中心都在欧洲。

但到我研究火炸药时，

读的第一本书就是王老师的著作，

这是我国原创的理论著作。”

王泽山还许下了一个承诺——

一辈子只做好这一件事。

他坚信，

任何专业都可以实现自己的兴国强军梦。

库叔在写这篇文章的时候，

翻阅了很多材料，

但是，根本无法找到几十年间

有关王泽山的一点信息。

他选择了这一行，扎进去，

留下一个承诺，

然后销声匿迹了。

这不难理解，

一方面是军工行业较强的保密性，

另一方面则是王泽山就不喜欢在媒体前露脸！

他后来说：

“学术会议参加不少，

但对这种采访不太适应。”

面对媒体，他甚至有点腼腆。

3

“并没有感觉到我的事业已经结束！”

直到1993年，

58岁的他才带着自己的一系列研究成果归来，

重新出现在公众视野——

他和团队凭借废弃火药再利用技术，

获得国家科学技术进步奖一等奖。

这是一项什么样的技术呢？

众所周知，

火炸药在一个国家军事实力发展中，

扮演着不可替代的重要角色，

就算在和平年代，

火炸药的轮储也是一项国防战略。

因此，国库每年会有万吨以上的退役火炸药。

火炸药有毒、易燃、易爆，

怎样处理这些废弃火炸药就变得很棘手。

传统的处理方法是露天焚烧，

想想都可怕——

一是存在安全隐患，

二是污染环境，

三是浪费资源。

世界各大国都在努力研究这个难题，

但火炸药种类多、剂型复杂、风险极大，

使得研究进展缓慢。

上世纪80年代开始，

王泽山就带领团队全身心地投入到了

废弃火炸药再利用的攻关项目，

下工厂、跑部队，攻下了一道道难关。

针对不同类型的火炸药，

他提出了资源化利用的技术途径。

通过一系列物理和化学方法，

将一堆堆危险有毒的过期火炸药，

变成二十余种畅销国内外的军用和民用产品。

不仅将退役火炸药的安全风险

及环境污染降到最低，

还节约了销毁费用，

同时创造了非常可观的经济效益。

辛辛苦苦研究了大半辈子，

王泽山已经成了行业领军式人物，

58岁也是一个快要退休的年纪，

再加上国家级大奖的加持，

对于一般人来说，功成身退的时候到了，

完全没必要顶着风险再闯“雷区”。

但对他来说，这仅仅是一个开始。

“这个大奖对我产生的一个启发就是，

火炸药有很多问题需要搞，

并没有感觉到我的事业已经结束，

没觉得荣誉已经够了。”

4

“必须有突破框框的能力。”

获奖三年后的1996年，

他凭借领先世界的低温度感度技术，

再次获得国家科学技术一等奖。

如果说他的第一次发明更多体现在民用价值，

那他随后的研究，

则切切实实提高了我国的军事实力。

是一项让欧美都为之惊叹的“军事黑科技”。

火炮，被称为“战争之神”，

打击力和打击面都非常惊人，

可以有效消灭敌人有生力量、瓦解敌军意志。

但火炮在发射炮弹时，

需要通过火药燃烧产生动力，

而火药燃烧是一种化学反应，

对温度变化极为敏感。

也就是说，

炮弹在常温下发射还好，

如果是低温或者高温，

结果就不好预计了，

不定的温度可能让火炮“秒怂”。

对于我国这样幅员辽阔的国家来说，

不同时间、不同地点的温差较大，

有时甚至能达到八九十摄氏度，

火炮精度、弹道性能等

极易受到环境温度的影响，

发射效率也会随之大打折扣。

如何能让火炮在发射时不受气温影响，

进而提高作战效率，

成为各国火炮发展必须解决的问题。

欧美等发达国家曾联合研制这项技术多年，

他们的思路是

改变火炮本身，

即通过改变火炮内部结构

达到适应温度变化的目的，

但长期以来收效甚微。

上世纪八十年代，

王泽山决定换个思路，

提出通过控制火药燃烧的方式，

解决温度变化带来的影响。

然而，这一想法刚一提出，

就遭到了诸多质疑，

有人甚至认为这种想法根本不合规律。

那些质疑其实并不是全无道理，

火药燃烧作为一种化学反应，

自然会受到环境温度变化的影响，

这是众所周知的自然规律。

更何况在三十多年前，

“科学的春天”刚刚到来，

很多科研项目才开始起步，

要想打破这样的自然规律，

谈何容易。

不过，

研究了几十年火炸药的王泽山

认准了这个方法，

“要敢于冲击，必须有突破这种框框的能力，

你要是跟着做，就不会有突破。”

随后的十多年里，

他和团队不断尝试，

打破原有规律，

构建了火药燃速和燃面的等效关系，

并发现了能够弥补温度影响的新材料。

如今，王泽山和团队发明的这种火药，

早已装配于我国的主战坦克和火炮。

作为我国国防力量的重要组成，

这些武器的性能已经摆脱了环境温度的影响——

高、低、常温，性能都一致。

火炮打得更准，效率也就更高。

这些看起来很普通的火药，

倾注了王泽山和团队几十年的心血，

也正是他们的努力，

让我国火炸药技术，

在落后西方几百年之后，

再次跃居世界强国的行列。

这也为我国身管武器能够在战争中占据优势，

获得战争的主动权，

奠定了重要的技术基础！

而国外的低温度感度火药技术，

至今仍没有太大突破。

“超过国外应该说是正常的，

只要把事情做到位，

我们就能解决一些火炸药领域的难题，

我们不一定要跟踪仿制，

我们要追求更好，追求更完美。”

5

三度获得国家科技最高奖项

即使退休后，

拿了两次国家最高科学技术奖的王泽山，

也根本就闲不下来。

他不仅没有停止研究，

反而带领团队又完成了一个全新课题——

用新发明的装备，

将我国火炮射程提升了20%！

王泽山发明的神秘设备，

就是模块装药技术。

下图是一个模拟装备，

动感十足的机械，

能迅速装填火炮或坦克发射炮弹时所需的火药。

这样的装弹装置，

能大大提高发射效率。

过去火炮使用弹丸，

发射火药需要用药筒，

如果打的目标很近，

就要用小的药筒，少装药，

如果打的目标很远，

就要用大的药筒，多装药，

装填十分繁琐。

而这种模块装置，

打近的目标只需用一个模块，

打远的再增加模块（一般是6个）即可。

这样好在哪呢？

一是可以自动装填，

二是机械化了，

三是提高射速，

过去可能一分钟打5发，

现在可能是10发

相当于一门炮代替两门炮！

别看这套机器运作起来轻松自如，

其实里面蕴含着太多技术，

要想让火药实现自动装填，

难度还是很大的，

最关键的技术是控制火药燃烧，

能够让相同质量、

全等模块的火药根据射程需要，

进行不同程度的化学反应。

这里面都是无数的时间和心血。

直到现在，

国外军队在火炮发射时，

仍需要通过多种模块组合的方式

进行计算和发射，无法进行自动装填，

不能保证发射效率。

而我国运用这项“黑科技”，

使火炮射程提高了20%。

这么大步伐的射程提升

在世界范围内都是一个巨大的技术突破，

他的团队也第三次获得了国家科技最高奖项。

6

“科学要实在，不要浮夸。”

退休之后的20年，

王泽山一刻不停歇，

哪里有问题，他就出现在哪，

一年的时间有半年都在出差，

冬天去最冷的地方，

夏天去最热的地方，

目的就是为了获得最详尽的数据和结果。

火药燃烧的过程相当短，

只有大约几十毫秒的时间，

但形成的压力却很大，

有时候能够达到几百兆帕，

实验中很多细微现象稍纵即逝，

这都需要极大的细心与耐心。

而由于火药的易燃易爆性，

很多实验必须在人烟稀少的野外进行，

这就注定了工作环境条件异常艰苦。

尽管这样，

年事已高的王泽山从来都不待在办公室内

坐等实验数据和结果。

有一次在内蒙古做实验，

室外的温度已经是零下26-27度，

做实验用的高速摄像机都“罢工”了。

可80岁的王泽山仍和大家一样，

在外面一待就是一整天。

“我是搞科研的，在科研上不愿意使巧劲，

不追求短平快的项目，

科学要实在，不要浮夸。

选定目标不要轻易放弃，

遇到问题不轻易放弃。”

王泽山不仅自己这样做，

也时常这样谆谆教导他的学生们。

2017年3月15日王泽山院士在检测自动装置系统（图源：科学网）

独自一人时，

他会静静地躺在床上，

思考与火炸药相关的一个个问题，

偶尔猛然起身，

拿起纸和笔记录下一些想法。

这样时刻不停的思考也曾让他遭遇尴尬：

有次他在一个靶场做实验，

吃完饭回到宿舍喝水，

一看水没了，

他心想，这服务员简直太勤快，

沏好的茶等着吃完饭喝，

却被及时收拾了。

于是，他躺下来睡觉，

醒了之后突然发现找不到自己的包了，

再一看自己的东西都没了，

出去上厕所回来才发现：

睡错屋了。

他就是这样一个可敬又可爱的老人。

2015年9月3日，

纪念世界反法西斯战争胜利70周年阅兵仪式上，

多种中大口径武器，

搭载着由王泽山和其团队研制的、

我国最先进的火力系统，

驶过天安门广场。

这些武器背后，

是众多以王泽山为代表的

科研工作者们的心血与汗水，

他们，一同在默默地守卫着祖国四方！