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人造火灾亦无情

已有 4161 次阅读 2010-5-15 12:14 |个人分类:特种消防|系统分类:科普集锦| 燃烧弹, 火灾研究历史

邱少云难题人造火灾亦无情

 

有人提出,为什么燃烧弹仅仅烧死邱少云一人?这个问题主要与火焰传播的环境有关,同时也是和燃烧弹的燃料有关的。这里谈谈燃烧弹和凝固汽油弹的一些逸闻。
可燃的油类用于战争,最有名的是‘希腊火’,一种类似汽油的轻质石油提取物,帮助拜占庭帝国抵御多次的来自海上的危险。由于军事机密的严守,该配方仍然是个谜,据称已失传。现代石油工业的发展,让火攻一次又一次地出现在战场,早期的燃烧弹使用的是燃料油混合液,并用橡胶作固化剂(thickener)。固化剂的作用是防止油滴过细,增加对目标的粘着力。添加剂锰的作用是提高燃烧温度,改进辐射效率,让能量更多地通过辐射而不是对流(仅向上)影响环境。
二战中,由于新加坡的陷落,美国制作燃烧弹的橡胶和锰材料供应成问题,迫切需要改进设计,以替代原有的燃烧弹,哈佛的Louis Fieser使用了基于萘酸和棕榈酸的脂肪酸铝作汽油固化剂,和另外三种固化剂竞争,取得的优势地位。1943年初,美国陆军工程队建设了63层德式砖结构和24座日式结构,来检验凝固汽油弹的实际使用效果。军方指定的日本柏树找不到,就用夏威夷的杉树替代,本来运往波特兰的木料转往旧金山,并卡车运输穿美洲大陆到新泽西,加工成日式家具,再运往试验场地犹他州。成批的榻榻米从夏威夷运来(其原来的主人已经被关进集中营里了)。整个试验准备在四个月内完成,体现了战争特有的高效率。试验主要测试着弹速度和着弹姿态,以及燃烧的效果。在结构火灾达到全面燃烧后,现场指挥的决策极为重要,几秒钟的延误又可能造成昂贵的损失。因为火灾发展是非线性的,当室内天花板下积累的气体火焰达到一定的温度和辐射强度以后,室内任何可燃物都被点燃,这一临界点(通常称为轰燃)之后,救火已经不能挽救室内的人员和物质的损失了。在仔细的试验过程下,全面检验的凝固汽油弹的性能,所以凝固汽油弹在对日轰炸中发挥了很大的作用,以其数据可靠,设计正确。
本文主要摘自MIT教授Hottel的回忆录。他是辐射传热理论专家,在二战期间从事了很多燃烧弹使用效果的评估工作。战后,出于对自己对开发武器的道德伦理的反省,Hottel转向消防理论(造福人类)研究。1959年,Hottel教授发表的对俄国油类火灾试验的评估论述(仅三页),成为传热理论在消防领域的经典应用,引用率极高。后来,Hottel教授谦虚地说,他在消防领域的最大贡献,是将哈佛Emmons教授引入消防领域,后者最早提出火灾蔓延的分析解,并培养了一批博士,被认为是美国消防理论之父。英雄惜英雄,大师识大师。
 
二战中,日本遭受了燃烧弹的重大打击,日式建筑经不起火攻,损失惨重。故,日本战后重建时,把消防研究当作重大任务来完成。YokoiKawagoe 等著名教授做出了不少开创性的研究,奠定了后来美日联合研讨会的基础。回顾这段历史,日本学者认为是战后日本人对科研比较敏感,如果不熟悉美国对日本的燃烧弹攻击历史,是有可能相信这一论断的。日本对火攻的恐惧和对未来地震的担心,使日本的消防建设比较先进。美国人也利用日本的投入大的特点,办研讨会,共享消防研究成果。日本人的真心补过态度和美国人的实用主义态度,都是后起国家需要学习的。科学研究,利己,利国,利全人类。
另外,越南战争中,由于当地炎热潮湿,为增加使用效果,使用了脱叶剂(化学产品,对士兵有很多后遗症, 后来美国的保险公司付了不少的钱。)。 火攻与化学战相联合,引起了世界各国公愤,导致联合国通过法案,禁止燃烧弹用于民用设施。美国并未签署禁用公约,但已自觉限制使用。毕竟,燃烧弹的破坏力容易失控,如果势均力敌,使用燃烧弹会引起战争升级;如果对手太弱,使用燃烧弹显得不人道,引起公愤。所以,燃烧弹已经是过时的武器,仅仅作为威慑力量而存在。2006年,台湾政府曾经推出过的烟云弹,是一种变相的燃烧弹,缺乏可靠运载工具的燃烧弹,是没有实用价值的。使用燃烧弹或化学武器是战争失控的标志,由于对手具有对等的报复能力,二战中德国不敢使用化学武器。台湾当局者不是不知道这段历史的,那么,研制烟云弹就是一种自我安慰的行为,影响有限得很。
 
有道是,人间伏火千万年人造火灾亦无情实验数据详分析战场方能显奇效
 


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