寒冰曾是作戰“防御盾牌”

(資料圖)

1月22日，地處大興安嶺北麓黑龍江省漠河氣溫攝氏零下53度，地面堆積厚厚冰雪。這些場景不禁讓人想到在血與火交織的戰爭中，寒冰在軍事作戰中起到過不可替代的“防御盾牌 ”作用。

北宋名將楊延昭曾在遂城（今河北省徐水縣）發動軍民冒嚴寒汲水灌城，用冰城抵御遼國的進攻。面對蕭太后親臨城下擂鼓督戰的遼軍，楊延昭抓住寒潮來臨機會，下令軍民在城墻上一次次澆水，又一次次結冰，第二天高大的城墻就成了一道道冰墻，表面光滑，堅固無比。遼軍雖勉強發起總攻，但箭頭射在冰墻上最多只留下一個個白坑，云梯則無法搭在光滑的冰墻上，士兵更無法攀爬。遼軍數日攻城不下，只好退兵而去。

冰的表面光滑度、堅硬度、承載力在一次次戰斗中發揮了重要作用。

說起冰的光滑度，很長一段時間以來，人們以為這是因為冰的表面由水形成的薄薄的膜而導致的，而且這一層水膜是因為外來的壓力、摩擦等產生而成的。直到近段時間，科學家才發現冰面的水是自帶“潤滑劑”的。2019年，科學家發現冰面上的水膜根本就不是“簡單的水”，而是由與油一樣黏稠的水組成，即冰水和碎冰的混合物，比水的潤滑效果還要好。

水一般在0℃結冰，但在不同溫度下冰的硬度是不同的，數值越大硬度越大：0℃時，硬度為1—2；-15℃時為2—3，這時硬度和銅塊相當；-40℃時為4，與鋼鐵硬度相當；-50℃時為6，已超過鋼鐵的硬度；而在-70℃時可達到7，硬度超過花崗巖。由此看出，冰隨著溫度降低體積縮小，冰越結實，硬度也會增加。在超低溫的情況下，冰可能比鋼鐵、花崗巖還要硬，如果溫度再低，硬度基本上就不變化了。

因此，戰場上有時將冰用于防護，這樣可以減少子彈造成的人員傷亡。那么多厚的冰可以抵擋子彈射擊？這要具體情況具體分析，因為這與子彈的特性和射擊的距離、角度，以及冰層的情況等多種因素有關。一般來說，一定厚度的冰層在比較低的溫度下就能夠抗擊槍彈甚至炮彈。如在-25℃時，冰就變得非常堅硬，因而在戰爭中常常被當作戰時“盔甲”。

在寒冷的冬季，如果水中加上木屑或纖維再結冰，會極大增加冰的強度，防護效果就更好。二戰期間，盟軍將木纖維與水混和凍在一起，使木纖維形成防冰融化的隔離層。這種經過加固了的冰異常堅實，厚度僅2.5厘米的冰板可承受6個人的重量，10厘米厚的冰板則可抵擋手槍和步槍子彈，從而使盟軍在對德軍的戰斗中傷亡大為減少。

冰還具有較大的抗拉、抗壓強度和承載力。經科學試驗得知，冰的抗拉強度為每平方厘米12千克—15千克，抗壓強度為每平方厘米35千克—45千克。隨著氣溫越來越低，水中冰層就會加厚，冰層的承載力也越強。當水面冰層厚度達15厘米，人可在冰上行走；冰層達20厘米就可成為天然的溜冰場；冰層厚度超過20厘米時，重約0.25噸的雪地摩托車可在上面馳騁；冰面厚度增加到40厘米時，冰面可承載重約2噸的小轎車；冰層厚度50厘米以上，連坦克都可以安全駛過。

（作者系湖南省科普作家協會會員）

標簽： 防御盾牌 抗壓強度 每平方厘米