第二章 蓝天寻梦
第二章 蓝天寻梦
1。飞翔是中国人的千古梦想。当莱特兄弟驾驶着世界上第一架载人动力飞机“飞行者”飞上天空后——仅仅相隔5年,中国人也飞上了天空。北洋政府为中国空军的起飞留下了半页甲骨文字。
每个人都有自己的童年。
中国空军也有自己的童年。
远在上古时代,中国人就开始了飞翔的梦想。
中国人的飞翔是从神话开始的。如果神话也算在内的话,那么,中国人最早就开始了在蓝天上飞翔。
“嫦娥奔月”、“列子御风”、“敦煌飞天”、“孙悟空腾云驾雾”……我们的祖先编织了多少奇异、浪漫、瑰丽的飞翔梦幻!
我们的祖先仰望长空,引吭高歌:“愿为双鸿鹄,奋翅起高飞”。
然而,在科学技术极其落后的古代,我们的祖先只能让幻想在辽阔的天空任意展翅。
幻想是美妙的,但它毕竟不能付诸行动。
龙是中国的象征。龙也是一种幻想的产物。只要略为细心观察一番,你便会发现中国龙是一种“综合的幻想产物”。它麒麟首、鹿角、鱼鳞、蛇身、凤尾。它昂首曲背,奔腾于云涛之上,呼风唤雨于雷电之中,气势恢宏,神力无边。千百年来成为中华民族吉祥、图腾的象征。同时,也寄托了中国人对大自然的探索和征服天空的梦想。
中国古代关于“嫦娥应悔偷灵药,碧海青天夜夜心”的奔月神话,至今不失魅力;中国古老的艺术殿堂——敦煌壁画中,那一幅幅妙龄女子多姿多娇的“飞天”形象,多少年来一直令人留连忘返,叹为观止;在诸多的神话小说中,我们更是领略了“飞翔”的魅力。《封神演义》中,雷震子吃了师父云中子给的四枚红杏,不觉左右肋下生出一双翅膀来,从此他可以自由在天空翱翔,令人神往。
其实,不光是古老的中国在做着飞翔之梦,在世界各国各民族的神话源头中,我们都能找到各国人民对天空的眷恋。
在中东地区,公元前就流传着波斯国王卡考斯把几只雄鹰套在他的御座上,让雄鹰带着自己在空中飞行的故事。《天方夜谭》中有一个故事说,航海家辛伯德被困在一个海岛上,走投无路,后来他把自己系在一只大鹏的腿上终于逃了出来。在古希腊神话中,爱神丘比特是一个**小男孩,他生有双翼金翅,持弓背箭,主管仙界和人间的一切爱情。美人鸟哈耳庇斯长着少女头,有着鸟身双翅和尖利的爪,专门惩罚坏人和野兽。月神塞勒涅,则头戴金冠,背有双翅,经常乘坐华丽的宝马香车奔驰于天空……所有的这些美妙的神话传说故事,都表现了人类对天空的憧憬。
这些神话故事构成了人类飞上天空的创造的源泉。
在漫长的探索中,人类从模仿鸟类飞翔开始了航空之路。
相传我国春秋时代(公元前770—前481年),鲁国著名工匠公输般(即后人所说的鲁班)曾利用竹木等材料制造过能飞的木鹊;宋国的墨子也曾做过木鸢。《墨子》一书中载:“公输子削竹木为鹊,成而飞之,三日不下。”
这是有文字记载的人类研究航空的开端。
数百年后,晋朝的葛洪在他所著的《抱朴子·杂应》里,阐述了鸟类靠上升气流在空中盘旋的理论:“鸢飞转高,则直舒两翼,了不复摇扇而自进者渐,乘罡气之故也”。意思是说鹰飞到高处,伸展着翅膀,不再摇动,而仍能缓缓前进,是什么原因呢?其实就是靠高空的风,现在可以理解为上升气流。葛洪的理论,正确地揭示了鸟类在空中滑翔的奥秘。
我国古代的人类探空活动多是从模仿鸟类的飞行开始的。鸟类飞到有两种形态,即扑翼飞行和定翼滑翔。从种种资料看来,人类的“试飞”这两种状态都采用过。楚汉相争时,民间就出现了风筝,这种利用空气作动力的原始飞行器,就直接运用了鸟类滑翔的原理。在古代战场上,人们曾利用它作为军事联络工具。到了西汉王莽时期(公元9—23年)我国曾有人试验过扑翼飞行。这人用羽毛做成两只翅膀,全身也沾满羽毛,从高处跃下,飞了数百步远。《汉书·王莽传》记载了这次飞行:“取大翮为两翼,头与身皆着毛,通引环纽,飞数百步坠。”这是我国第一部纪传体断代史所记载的人类最早的飞行实践,可惜不知此人落地之后结果如何。
据传说,公元5世纪时,欧洲有个叫伟兰的铁匠,制造了一套羽衣,并和弟弟一起作飞行试验。后来,他穿着这套羽毛衣飞起来,把仇人提到空中,又丢到地面摔死了。这个传说未必可信。即使真有这样一个“欧洲飞人”,他比载入史书的“中国飞人”大约晚了500年!
国外有文字可查的滑翔飞行见于13世纪。当时俄国的达尼尔·查多赤尼克在一份手稿中曾写道,有人用绸子做成翅膀从教堂顶上飞下来。如果他的飞行是成功的,那很可能是采用了滑翔的方式。现代的“伞翼滑翔器”,用铝管做支架,用涤纶布做翅膀,飞行于高山狭谷之间,同当年那人用绸子做翅膀,从教堂顶上飞下作滑翔飞行,颇有某些相似之处。
公元15世纪,人类的探空活动取得了一些进展,但仍未突破模仿鸟类飞行的局限。英国人乔治、凯利从航空理论上最先将鸟的上升和推进两种功能区分开来,系统叙述了飞行的概念,并模仿鸟的躯体勾画出飞行器的轮廓;意大利杰出的艺术家、科学家达·芬奇也曾设计过一种蝙蝠状扑翼机,并画出了草图。后来不断有人研究这种体力扑翼飞行器,但却没有成功。
1673年法国一个叫贝尼埃的锁匠,模仿鸟类扑翼飞行的特点,制造出一个十字架式体力扑翼机。他在双肩上放两根竿子,竿子两端各有一对长方形的活动翼,用系索连接。飞行时手脚同时用力,杆头向上时活动翼收合,向下时活动翼张开,灵活自如。他把这项发明卖给了一个马戏团演员。在一次演出中,这位演员背着飞翼从15米高处跃下,当场摔死。
1712年,另一位法国人巴魁尔在臂上和腿上装上翅膀,想飞越巴黎的塞纳河。他从一座高楼顶层跳下,结果落在一艘小艇上,摔伤了双腿。这种扑翼飞行的失败是必然的,因为当时没有结构强、重量轻的材料和能量转化率高的飞行动力,单靠人的肌肉所产生的力量不可能升腾本身的重量。据计算,一只鸽子每公斤体重在10分钟内能产生7。5%马力的功率,而一个壮年男子每公斤体重却只能产生0。5%马力,鸟和人相差甚远。而且飞鸟具有流线型的体型、发达的胸肌、较轻的骨骼,飞翔时随着翅膀的上抬和下拍翼形有多种变化。这一切条件,人都不具备,所以,“插翅难飞”的愿望是难以实现的。
在模仿鸟类飞行的探空时代,我国有文字记载。约在公元1500年,即明初有位官员兼学者万户(元朝沿用的武官员),他试图利用火箭来实现飞行的愿望,并大胆地做了令人惊叹的试飞。他坐在一架特制的椅子上,两边各绑着一只大风筝,椅子下面绑上当时最大的火箭,共计47支,让仆人把这些火箭同时点燃,结果在一阵火焰喷射之后,连人带物抛向空中,这位大胆的实验家在烈焰和烟雾中永远地消失了。但他以过人的胆识献身于人类的航空事业,几百年来一直享誉国际航空界,不断受到人们赞扬。1945年美国火箭学家赫伯特·基姆在其名著《火箭与喷气发动机》一书中,把他称为“试图利用火箭作为交通工具的第一人”;国际天文学联合大会还确定将月球背面的一座环形山命名为“万户”。
我国的清朝初年,民间曾有人制造过人力航空器,并做过试飞。据《吴县志》记载:苏州地区有一位生活贫困的木匠,名叫徐正明。他头脑聪敏,手艺精巧,经过十多年的探索,造出了一架飞车。其外形像一把半圆形的靠背椅,顶上装着类似蜻蜓那样的螺旋桨,下面装在齿轮传动机构。试飞时,他坐在飞车上,双脚蹬击踏板,通过传动机构带动螺旋桨不停地转动,形成一股风,使飞车离地面一尺多高,向前飞去,还越过了一条小河。但他并不满足,想再造一架能飞越50里太湖的高级飞车,可惜因贫病交加,不久离开了人世。
徐正明所造的木质脚踏飞车是否真的能够离地飞行,已经难以考证,因为原物已被其妻劈成柴,付之一炬了。但有一点是肯定无疑的:这位能工巧匠当年确实发明了一套能带动螺旋桨的增速齿轮系统,而这种系统正是当代人力飞机最突出的特点,因此我们可以说,徐正明是世界上研制人力飞机的先驱!
一位航空学者曾经说过:“人类靠智慧之力飞行而不是靠筋骨之力飞行”。当人类模仿鸟类飞行受挫之后,有人另辟蹊径,寻找上天之路。
1783年,法国出现了载人升空的气球,标志着人类踏上了征服天空的第一个台阶。
欧洲出现热气球是在18世纪初。1709年8月8日,一位叫劳伦索·德·古斯芒的人为葡萄牙国王表演了一种飞行装置。他制作的一个盆形小船,上面蒙着帆布,他点燃了小船内的酒精、精油之类的燃料,小船在大厅内飞舞了起来,最后撞到了墙上。这可以说是世界上原型热气球的首次飞行,它开创了人类征服天空的一个新的起点。
70多年后,法国一位名叫约瑟夫·蒙特哥菲尔的造纸工人,他面对自家的壁炉,突发奇想:为什么烟、火星和其它物质能平稳地从烟筒中消散出去呢?这种热气能否把物体升起来?于是他利用丝绸做了一个球形口袋,在下面点燃了一把小火。奇迹出现了。口袋鼓涨起来,飞上了天花板。他高兴极了,立即找他的弟弟艾蒂安·蒙特哥菲尔一起做试验,较大的气球也飞起来了。以后,他们又用亚麻布、以纸做衬里,制成了一个直径10。6米的气囊,并于1783年6月5日,在昂诺市的市场上,用干草和羊毛当众点火。灶中顿时喷出一股热气和浓烟,把大球鼓了起来,当时有8个人费力地拉住它。松手后,它升到空中约1800多米,飘飞了10分钟,在1。6公里以外的地方降落。接着,9月19日,他俩应法国学术协会邀请,在巴黎富丽堂皇的凡尔赛宫前为国王路易十六作了气球载动物的飞行表演,观众达10万多人。有史以来第一批空中旅客——一只绵羊、一只公鸡和一只鸭子被放到气球下面的吊篮里。这只大蘑菇形的气球徐徐上升到500米的空中,飞行8分钟后,落到2。4公里以外的森林里。笼中的动物落地之后安全无恙,只有公鸡的一条腿受了一点轻伤,据验证,那是因为在空中被绵羊踢了一脚。
蒙特哥菲尔兄弟在成功的喜悦中,又着手制作了一个直径15米、高23米能够载两人升空,并在空中续加燃料的新气球。国王路易十六本想让两名死囚乘气球飞行,并许诺飞行后恢复他们的自由,但这时有一位年轻的化学家皮拉特尔·罗齐却认为不能把第一次飞行的殊荣给予罪犯,并自告奋勇要求做第一个升空的人。他如愿以偿。1783年10月15日,他乘坐系留气球,上升到26米的高度,在空中逗留约4。5分钟,成为世界上第一个乘热气球升空飞行的人。一个多月后,他又和另一位乘客马尔基·达尔朗德一起作了一次自由飞行,留空25分钟,飞到900米高度,飞越了巴黎上空。
1783年8月26日,法国年轻的科学家查尔斯教授,研制了氢气球。他吸收了英国化学家亨利·卡文迪什关于氢气的研究成果,坚信氢气是充填气球的理想气体,同时,还注意收集一种新的材料,即罗伯特兄弟发明的在丝绸上涂橡胶而制成的一种复合材料。他用这种材料制作了直径约4米的气球。1783年8月26日,气球升空钻入云中,飘飞了24公里左右,落在距巴黎不远的地方。
同年12月1日,查尔斯和马里·诺埃尔·罗伯特(发明复合材料的两兄弟之一)一起,从巴黎起飞,升空达650米,在3刻钟内飘飞了40公里,实现了首次氢气球载人飞行。随后,查尔斯又进行了半小时的单人飞行,气球升到2000米的高度,创造了当时气球飞行的最高纪录。
从此,人们把热气球称为“蒙特哥菲尔气球”;把氢气球称为“查尔斯气球”。这两种气球成为人类征服天空最早使用的飞行器。
1794年6月26日,法国军队在佛罗拉斯战役中,用氢气球侦察敌军。据载,这是载人航天器首次用于战争。1809年8月,奥地利军队在围攻意大利威尼斯城的战斗中,用200只热气球,各系上30磅重的炸弹和燃烧弹。原预计热气球向威尼斯飘飞时,火绳在途中慢慢燃烧,到目标上空把绳子烧断,投下炸弹。但奥军没有估计到上层气流的变化,第一批轰炸气球升空后,风向改变,气球竟掉转方向飞了回来,炸弹纷纷落到自己人的头上,使奥军大吃了苦头。在1870年普法战争中,法国人却成功地应用了气球。当时普鲁士军队包围了巴黎,法国人从城中放出有人驾驶的气球,越过围墙部队的头顶,飞行了3小时,落到安全地点传送了紧急公文,并先后66次送出155人及9吨重的邮件。
第二次世界大战末期,日本人曾创造了无人驾驶氢气球飞行最远的纪录。1944年冬,走入穷途末路的日本军方为了对美国本土实施轰炸报复,赶制了名为“V—3”的气球炸弹,乘太平洋上空的强劲西风,施放了9000多个,但到达率仅占3%,爆炸率仅1%,给美国造成的破坏微不足道。事隔30多年后,日本人又制造了“双鹰5号”气球,直径45米,高78米,充氦气1。1万立方米,总重量6吨,由两名日本人和两名美国人驾驶,1981年11月10日凌晨从富士山起飞,在1万公里的征途中,4位勇士克服重重困难,终于冒着暴风雪在美国西部的一个峡谷里降落,完成了载人气球跨越太平洋的壮举。