会飞的玩具
我们已经认识了两种飞得很成功的装置,而且它们自制起来都很容易。但要想得到最好的结果,就得采用其他的构造手段,让玩具看起来更匀称、更漂亮。读者朋友,你可能要怀疑了,装置的飞行能力与它是否好看有什么关系呢?其实这里有着密切的联系:凡是好的,整体上必然也是和谐的。难怪天才的莱昂纳多·达·芬奇说自己的木鸟“是因为太难看了才飞不起来”。
漂亮的飞行玩具出现于普法战争和巴黎公社之后。在巴黎围城期间,气球发挥了重要的作用,这就进一步刺激了公众对飞行问题的关注,结果使得不久前成立的“法国航空协会”的工作如火如荼地开展起来,重新举起了“比空气重”的大旗。
这个组织里有位研究者叫阿尔丰斯·佩诺,他在研究飞行模型时灵光乍现,想出了用普通的橡皮绳做发动机的办法。以前使用的蒸汽机要求极其精细的工艺,也有人使用钟表装置里的钢弹簧;相比之下,橡皮绳在各方面都要实用得多,不仅重量很轻,更兼造价低廉。这个简单的新发明一下就降低了工作的负担。
佩诺打算制造一个能模仿滑翔的模型,便于1871年用绢纸、羽毛和角质薄膜制作了两片轻盈的翅膀,把它们固定在中轴(也就是如今所说的“发动齿条”)的中间部分。取一台用硬纸制成双叶的轻型螺旋桨,安装在齿条的后端,再从后端牵引出一条橡皮筋,从齿条下穿过连到齿条的前端。这个绰号“滑翔机”的模型只有18克重,在10~11秒的时间里飞过了34~40米的距离。这是一次巨大的成功:尽管只是个小模型,但这毕竟是第一台能无争议地稳定在空中的飞机。
佩诺取得成功的奥秘在于:除了主要的机翼之外,他还给滑翔机的后端装了一对小翅膀。如今大家都很清楚,这对小翅膀是飞机的“机尾”,正是它们保障了飞行中的垂直稳定性。然而这在当年可是个意想不到的发现。不错,英国人凯利早在60年前就提到过机尾,但他的话被人们忘记了。而佩诺在故纸堆中把凯利的研究翻了出来,便首次把这个重要的“器官”安装在自己的模型上,立刻大获成功。这也就是法国人急着把“佩诺机尾”这个术语定下来的缘故。遗憾的是,在接下来的很长时间里,人们依然觉得这个机尾是可有可无的。
图2-16 佩诺制作的第一台能飞行的飞机模型(1871年)。模型的翼展为45厘米。
利用自己的两个新发明,也就是橡皮筋发动机和机尾,佩诺在一年后又造出了一台会飞的扑翼式模型。随后其他研究者也开始制造类似的玩具。出现了各种各样的“鸟儿”和“蝴蝶”,从构造上看已经相当美丽,且飞得很好又成本低廉,因此这些玩具开始流行开来,首先是在法国,随后又传到其他国家。
图2-17 丹德里约的蝴蝶式直升机(左、中);普林的蝴蝶式滑翔机(右)。