智慧的闪电--世界发明史话-第28章
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射电望远镜的发明
（1931年）
射电望远镜的发明应当归功于美国物理学家詹斯基和天文爱好者雷伯。
詹斯基于1931年任美国贝尔电话实验室工程师。在此期间，他研究了影响跨
洋电话服务的射频干扰问题。他发现，干扰短波接收的本底噪声，其强度变
化几乎是每天升降一次。升降的周期是23小时56分，正好是地球自转的周
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期。他由此得出结论：从外层空间来的无线电波像流水一样不断地冲击着地
球。
美国一位天文爱好者雷伯得知詹斯基的发现后，做了一个直径为31英尺
的抛物面天线，证明宇宙射频幅射源不是像詹斯基认为的那样在银河系的中
心，并证明射频幅射沿银河系的平面进行。这样，一门新的科学——射电天
文学就诞生了。
我们现在知道，地球接收从太阳、其他的行星、恒星、银河系、甚至地
球外层空间的大气发出的无线电波。人们认为，有的波是具有带电粒子的物
质发生碰撞时产生的。因为无线电波的波长比可见光的波长长得多，所以接
收无线电波的仪器，要比光学望远镜大得多。虽然射电望远镜的设计是各式
各样的，但基本上都是一个巨大的凹面镜，以接收从宇宙空间来的微弱的无
线电信号，将其聚焦在一个特殊的天线上，把信号放大，再记录下来。
在20世纪40年代初期，天文学家们开始用射电望远镜来研究太阳及其
瞬变现象。1945年之后，射电天文学得到了迅速的发展。现在最有名的射电
天文学仪器，是英国焦德雷尔班克的250英尺的便于移动的抛物面天线。但
最大的接收器却是美国在波多黎各的阿雷西博的一块天然的凹地上建立的
1000英尺的接收器。这台为研究电离层而设计的望远镜是不能移动的，因
此，它是通过地球每天的自转来进行观察。
合成纤维——尼龙
（1934年）
尼龙是一种合成纤维。它是从煤、空气和水、石油、天然气中提取出来
的。尼龙的出现，对人们的生活，特别是衣着方面，有相当大的影响。过去，
人的被服完全靠天然纤维，即棉花、树皮之类的东西。自从有了尼龙纤维，
就大大拓展了人类制作衣服的物质来源。
纤维是由碳、氢和氧三种元素组成的高分子细长链。在植物如树皮、棉
花、稻谷等中都有纤维素，蚕丝是蚕吃了桑叶的纤维素，使它的化学结构和
物理性质都发生一些改变之后吐出来的。
至于化学纤维，即所谓人造丝，是用人工使植物纤维素发生变化而成的
半合成纤维。这就是说，把不能进行纺织的纤维作为原料，把它改造成表面
看来类似蚕丝的东西。化学纤维是法国人伊雷尔·德·查尔顿发明的。在他
之前，瑞士的休泊因等人就已经把棉花用硝酸、硫酸等进行处理，成功地制
备了纤维素高分子。
但实际上，各种人造丝都是从植物的天然纤维素改造而成的。那么，能
不能不从植物中，而从其他物质中提取出高分子化合物呢？
美国的发明家、化学家华莱士·休姆·卡洛萨斯解决了这个问题。他在
读研究生时就开始应用量子力学来探讨有机高分子的化学键问题，并在理论
上取得了重大突破。
1928年，32岁的卡洛萨斯进入杜邦化学公司，在这里，他只用了4年时
间就发明了合成橡胶“氯丁橡胶”。到1934年，他又发明了尼龙。他所领导
的研究队伍在发明尼龙之后，又合成了多种纤维高分子。
在尼龙的发明过程中，值得一提的是杜邦公司领导人的见识。他们给了
卡洛萨斯一切必要的权力，放手让他搞下去。到1940年尼龙袜子上市为止，
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杜邦公司在尼龙的研究、试制上花了4000万美元。
异常信号和鱼群探测器
（1934年）
在茫茫的大海中，渔轮能够敏捷而准确地发现和跟踪鱼群，准确地撒网
捕捞，这是为什么呢？原来，渔轮上装了一种能知道鱼群的位置和正确地指
挥渔民起网的仪器。这种仪器就是根据声学原理研制成功的鱼群探测器。
1926年，一艘法国轮船在纽芬兰航海时，偶然发现船上用来探测海深的
回声探测仪上，收到了一种异常的信号，这种信号反复出现。他们确切地得
知，这种信号是由一群鳕鱼反射出来的回声信号。
这一偶然的发现，使他们得到这样的启示：声音在碰到海洋里的生物群
时，它也能反射回来。这一设想成为研制鱼群探测器的根据，许多科学家开
始对声波在水中的传播特性以及电能和声能的转换装置进行研究。1934年，
有人把用于导航的电子音响探测仪用于侦察鱼群。到40年代，出现了探鱼
仪。
常用于渔轮的鱼群探测仪是声纳探鱼仪，它的主要组成部分是送波器和
受波器。工作原理是：当探鱼仪接通电源开始工作时，记录器发出了一个起
始信号，触使发射器产生一个强的超声频率的电脉冲信号，传送给换能器，
换能器再将脉冲转换成相同频率的声脉向水中发射，声脉冲遇到鱼群后被反
射回来。换能器接收到反射声波后，将弱的声脉冲换成弱的同频率电脉冲，
这个脉冲信号经放大后，输入记录器，从而显示出鱼群的存在。
50年代以来，探鱼仪及鱼群探测技术发展很快。据统计，围网作业80
％的时间，拖网作业20％的时间，用在探鱼上。到60年代至70年代，垂直
探鱼仪测量深度可达1700米。另外，也出现了沿水平方向发射声波的水平探
鱼仪。60年代中期试制了把目标显示于荧光屏的声纳。70年代，扫描声纳不
仅为全方向的，还能自动同步回转探察任选角度进行扇形探测，距离达1800
米。70年代后期，挪威生产出CD环视声纳系统，利用船上的计程仪、罗经、
声纳和计算机，可在荧光屏上显示一个以渔船为中心的整个捕捞过程的图
像，包括渔场位置、方向、渔船和渔具的相对移动以及鱼群的洄游情况。彩
色探鱼仪在生产上的应用，又进一步提高了探鱼效果。
无人机的发明与使用
（1934年）
无人机是指机上没有驾驶员，其飞行状态、路线可以控制，并在大气层
中航行的一类飞行器。它的外形与有人驾驶飞机很相似，现代小型无人机犹
如一个大航空模型，大型无人机则相当一架一般的小飞机。
无人机的发展历史已不算短。早在 1917年，美国陆军就开始设计无人
机。1934年，英国海军首先使用无人机作靶机。在第二次世界大战期间，希
特勒德国秘密从事无人轰炸机的研究。1944年6月13日，代号为“V—1”
的无人轰炸机首次空袭英国首都伦敦。V—1的外形很像一架普通的飞机，有
中单翼、平尾和立尾，在立尾的上方装有一台脉冲式喷气发动机。它的飞行
速度为每小时640公里。飞行高度900—920米，机内装炸药约1000公斤。
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机上装有定高器、程序控制器、自动驾驶仪和导航计算机，实际上是一种带
翼的导弹。迄今，各国公认它是现代巡航导弹的先驱。
第二次世界大战以后，各国的防空手段不断得到改进，防空导弹的出现，
使对空火力大大加强了。同时，由于高性能歼击机和空对空导弹的发展，以
及地面警戒雷达的搜索距离大大增加，迫使有人驾驶侦察机向两个方向发
展：一是高空高速，一是低空高速。在60年代初，美国的U—2和Pzv侦察
飞机相继在中国和苏联领空被击落，使美国政府大为丢丑。1962年古巴导弹
危机后，美国感到需要一种既不冒生命危险，又不必承担侵犯别国领空罪名
的无人驾驶侦察机。于是，美军方选中擅长制造靶机的美国瑞安航空公司，
重点研制无人侦察机。该公司在1962年仅用90天时间，就把1000架“火蜂
Ⅰ”型靶机改装成无人侦察机，代号为147A型，执行照相侦察任务。后来，
为了提高性能并改变或扩大用途，对无人侦察机做了多次改进。到1972年，
已有将近20种改进型，形成了瑞安—147无人机系列。
瑞安—147系列无人机是一组总体结构基本相同的中程无人侦察机和无
人电子干扰机，采用积木式组装，以涡轮喷气发动机为动力，重量在 1400
至2000公斤之间。在将近20种型号中，一部分属于高空型，有的能执行夜
间侦察任务，有的能执行电子侦察任务。另一部分属于低空型，有的能执行
电子干扰任务，有的用来搜集战场上的音响情报。
这些无人机通过投放和回收，可以多次使用。其投放方法一是由有人驾
驶轰炸机、攻击机或运输机，把无人机带上天，在适当的地方投放起飞。这
种方法简便易行，运用灵活，成功率高。二是火箭助推，即借助固体火箭助
推器的推力使无人机起飞。这种方法是现代战场上使用较多的机动式发射起
飞方法。三是借助起飞跑车升空，即把无人机放在起飞跑车上，当起飞跑车
在跑道上滑跑到一定速度时，无人机升力增大，便可腾空而起。
无人机的着陆也是多种多样的，比如，它可以脱“壳”而落，即当无人
机返回基地上空时，便弹出照相舱。照相舱自动打开降落伞，徐徐下落，机
体部分便自行坠毁了。它可以乘伞而归，即用降落伞回收无人机。这种方法
一般只适合于小型无人机使用。它还可以气垫着陆，即在无人机的机腹四周
装上“橡胶裙边”，其中有一带孔的气囊，发动机把空气压入气囊，压缩空
气从气囊中喷出，在机腹下形成气垫，气垫能支托无人机贴近地面，使其不
与地而发生猛烈撞击。
迄今，无人机技术已发展到相当先进的水平，在航空事业中独树一帜。
目前，世界上大约有近200种无人机的型号。与有人驾驶飞机相比，无人机
以其特有之长，而获得日益广泛的应用。
国防千里眼——雷达
（1936年）
雷达，从外观上看对许多人来说，已经并不是很陌生的东西，很多人在
电影或画报上看到过它，有的人或许还直接见到过它。雷达有着奇特的外表：
有的像几块大瓦片，有的像一口大锅，有的像一个蜘蛛网，有的像几排鱼骨，
可谓五花八门。但它们都有共同的功能：可以看到千里以外的目标，是真正
的千里眼。
早在1888年赫兹证实电磁波存在以后，科学文献上就经常提到将电磁波
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用于目标探测的问题。1897年波波夫在实验时，发现电磁波被船只反射回来
的现象，提出可将这个现象用于军用探测，但没引起人的重视。直到 1922
年马可尼提出有关论文，美国海军研究实验室才用实验证实了他的设想。他
们使用波长为5米的连续波，发射器与接收器分别安放在目标两侧，当目标
通过两者之间时，即可被探知，这种装置称为收发分离连续波雷达。
美国从1925年起研究利用脉冲调制技术，作为探测目标距离的手段。从
1934年初起，投入许多力量进行脉冲雷达研究。1936年4月，研制成功第一
台脉冲式雷达装置，它的探测距离达4公里。到1938年，防空袭雷达已实际
应用。
30年代，英、法、德、美都大力进行雷达研究，其中英、德、美都有明
确的军事目的。法国开始时只将雷达用于为船只探测冰山，但在战争迫在眉
睫时，也将雷达转为军用。
在英国，1935年沃森·瓦特向英国空军提交了一份关于雷达的重要文
件，才引起对军事雷达的重视�
