围裙当主角，助力无烟火药的发明

众所周知，中国是火药的故乡，火药是古代中国四大文明之一。早在晚唐，火药就被用于军事。需要强调的是，黑火药是在中国古代发明的。其配方主要含有硝石、硫磺、木炭等含碳物质，由三种原料手工混合精制而成，且均匀。火药的配方和制造技术第一次完整地发表在北宋编辑的《军事经典概论》一书中。在第11卷和第12卷中，该书记录了当时属于终极“大杀手”的三种武器的火药配方:火球、毒烟球和蒺藜火球。

蒺藜火球(网络图)

大约在13世纪，黑火药通过阿拉伯国家传入欧洲，并发展成为大型枪支的推进剂和人体炸药。黑色火药的出现把人类从冷兵器时代带到了热兵器时代。黑色火药作为唯一的火药和炸药，已经在世界范围内使用了1000多年。黑色粉末燃烧的产物主要是二氧化碳和水，以及氮氧化物等。因为产品中有许多固体残留物，这些残留物分散在气体中，会产生大量烟雾。因此，黑火药燃烧后释放出的黑烟也成为当时许多经典战役中的一个里程碑。

最细的红线，一幅反映1854年“克里米亚战争”的油画(《国际先驱论坛报》)

细心的我们会发现，在使用现代武器的过程中，这种黑烟漂浮的景象是很难看到的。这是由于无烟火药的发明。无烟火药，顾名思义，是指燃烧后没有残留物、烟雾或只有少量烟雾的火药。它的发明源于一个恶性案件，其中一个不起眼的棉围裙也发挥了重要作用。

故事发生在19世纪中叶的一个瑞士小镇上。两名持枪歹徒劫持了人质，并用枪与警察对峙。为了尽快制服这些暴徒，警察带来了两名手持大口径黑火药猎枪的神枪手，准备杀死这两名枪手。谈判破裂后，现场指挥小组决定立即杀死暴徒。神枪手迅速寻找有利的地形，但暂时不适合。只有一天的拍摄时间，所以他们必须同时挤进去，开始瞄准对方。但是当他们扣动扳机时，两者并没有同步。一名神枪手先射杀了一名暴徒。另一个神枪手想开枪，但是由于先前发射的火药枪的黑烟挡住了他的视线，他不得不等了几秒钟，以为黑烟在开枪前已经消失了。但是在这几秒钟内，另一个暴徒开枪打死了正在谈判的警察。尽管神枪手随后立即开枪打死了歹徒，但警察的生命却无法挽救。

美国电影《愤怒的街道2》的剧照(图片与文字无关)

舍恩·白鹤是一名化学家。当他得知黑火药猎枪的黑烟挡住了神枪手的视线，无法连续射击，导致警察死亡时，他开始想，他能生产出一种无烟火药吗？这项发明开始在他的脑海中萌芽。不久之后，他开始正式研究无烟火药。然而，他的研究并不顺利。他查阅了大量数据，匹配了大量化学物质。然而，燃烧后，没有达到无烟的效果，许多危险发生了。无烟火药的研究艰难地向前推进。

1845年的一天，白在做实验时，不小心打翻了一个装有硝酸和硫酸的混合液瓶。溶液流到桌子上，舍恩白鹤急忙找了块抹布擦桌子。他此刻急于找到抹布。这时，他看到妻子的棉围裙躺在那里。他立即跑过去，伸手去拿围裙擦桌子。围裙浸在溶液里，变湿了。妻子很快就会回家。如果她在吃饭的时候看到围裙湿了，她会很不高兴的。舍恩不得不带上围裙，去厨房擦干。然而，当他在火炉旁撑起围裙时，他只听到“噗”的一声。围裙很快就被烧得干干净净，甚至连烟和灰都没有产生。出乎意料的是，这位细心的化学家仔细回忆了这个过程，并意识到他可能已经合成了可以用来制造无烟火药的新化合物。

他喜出望外，立即回到实验室。凭着记忆，他恢复了刚才的场景，混合硝酸和硫酸，把它们倒在抹布上，然后把它们放在火上。突然，随着另一声“噗”，抹布立即消失了。从那以后，他多次重复这个实验，并确认结果是正确的。无烟炸药的雏形诞生了。舍恩称之为“棉花火灾”，后来又称之为硝化纤维素。就这样，这种棉围裙起了主导作用，开启了无烟火药的历史。

无烟火药(网络图)

尽管硝化纤维被发明了，但生产的火药非常不稳定，火药仓中的爆炸事故发生过多次。1884年，法国化学家和工程师p·威利将硝化纤维素溶解在乙醚和乙醇中，并在硝化纤维素中加入适量的稳定剂，形成凝胶状物质，将其压制成薄片，切成条状，干燥并硬化，形成真正的无烟火药。燃烧后，它没有残留物，不排放或只排放少量的烟雾。使用无烟火药的弹药可以有效地增加子弹的射程，提高弹道的直线度和射击精度。

随着无烟火药的出现，传统的大口径步枪(如11毫米以上)被重量更轻、弹道更好的小口径弹药所取代。马克沁发明的重机枪之所以有实用价值，只是因为它使用无烟火药。

第一次世界大战中最大机枪位置(网络图)