赫兹触角(赫兹角)
童年时第一次看海战电影,我就被那些漂浮在水面或水下的“长满尖刺”的水雷外形深深吸引。
它们看起来十分可怕,但人们却并不完全清楚这些“地狱机器”究竟是如何工作的。按理说,水雷在与障碍物接触时就应该爆炸,可大人们却说:事情没那么简单——你甚至可以轻轻碰一碰、抓一下那根“刺”,或者用撑杆把它推开,只要动作足够小心。否则……但这个“否则”究竟意味着什么?又为什么会有这样的区别?
原来,问题不只是形状,而在于内部结构。所谓的“刺”,在军事工程中被称为赫兹触角(Herzhorn)。
它通常由铅制成,本质上是一根薄壁密封金属管,内部封装着一支同样密封的小玻璃安瓿,里面装着硫酸。
铅当然是一种相对柔软的金属,但要让这根金属触角发生足够的形变,仍然需要一定的外力。当触角被压弯时,内部的玻璃安瓿就会被震碎,硫酸流出并接触到触角内的铅酸体系,从而瞬间产生电化学反应,形成一个电信号。这个信号会触发水雷的电起爆装置——随后就是爆炸。
采用这种原理的水雷被称为电化学触发式水雷(也称“电冲击式”或“电打击式”水雷)。
有意思的是,历史上还存在另一种“赫兹触角”,它的工作原理并非电化学,而是纯化学的:里面同样有一支装着硫酸的玻璃安瓿,当它被破坏后,酸液会流到一层由氧化剂与可燃物组成的混合物上,引发燃烧,从而点燃引信,最终引爆水雷。
如果你对旧式引信有印象的话,会发现这个原理和某些早期撞针式或化学式引信非常相似。
不过,这种纯化学结构后来被逐渐淘汰,原因在于那种化学混合物具有一定的老化与不稳定性,长期储存后存在自燃风险。而采用铅酸电化学体系的赫兹触角则更加稳定,可以在水中长期保持惰性状态,即使水雷已经被海藻和贝类覆盖,依然能在需要时正常工作。
也正因为如此,电化学式赫兹触角最终成为了主流方案。
因此需要记住:如果游到这种水雷旁边,用手碰一下,或者用船舷轻轻擦到它,但没有让铅制触角发生形变,理论上是不会发生任何事情的。至少目击者是这么说的。但如果发生“顶撞”或挤压,那爆炸风险就会极高。
(不过我自己对这一点也有疑问:众所周知,即使一个人头上戴着结实的头盔或钢盔,用大锤猛敲一下,头骨也许不会裂,但脑子里面早已被震成了一团浆糊。那么同理,如果在水中引爆一枚威力很大的炸药,并不一定非要让铅制外壳发生明显形变,光靠冲击波,里面的玻璃安瓿也可能自己震裂吧?难道不是这样吗?)
至于这种“触角”的发明者是谁,资料在这里反而开始变得含糊甚至互相误导。
最权威的一种说法来自军事文献:认为这种引信的作者是普鲁士发明家阿尔伯特·赫兹博士(Albert Herz),他在1868年发明了这种起爆装置。带有这种触角的水雷被称为“赫兹式电冲击水雷”。
我个人更倾向于接受这一版本,因为该文章的作者是现役俄罗斯军官——而他们,众所周知,从不撒谎,甚至连搞错都很少(笑)。唯一遗憾的是,他们几乎没有提供关于阿尔伯特·赫兹本人任何生平信息。
而另一些资料则选择了最省事的说法:直接认定发明者就是苏联中学课本里熟知的德国物理学家海因里希·鲁道夫·赫兹(Heinrich Rudolf Hertz,1857年2月22日 — 1894年1月1日)。理由也很简单:他研究电磁学,这个装置也“跟电有关”,那大概就是他了吧。
不过在只有这种模糊推测的情况下,还要一本正经地给他写一段传记,总觉得有点不太合适。