前人对飞行的研究和尝试

前人对飞行的研究和尝试

在人类征服自然的过程中,涌现出大量与航空有关的技艺和发明,有的发明本身就是现代飞行器的原始模型。

在古代,我国人民就对航空技术的发展作出过许多杰出贡献。早在2000多年前的春秋时代,我国著名的建筑匠鲁班,曾制造过能飞的木鸟。在《墨子·鲁问篇》中记载:鲁班“削竹木以为鹊,成而飞之,三日不下”。这可以说是世界上最早的航空模型。

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东汉时代,王充在他著的《论衡·儒增篇》中,曾论述了木鸟飞天的可能性。科学家张衡还曾制作过一只身上有翅膀、腹中有机关、能飞数里的木鸟。

西汉年间开始有人制作风筝,后来民间十分盛行。

11世纪左右,我国人民已制造了火箭。这是一种原始火箭,是现代火箭的雏形。它用纸糊成一个筒,把火药装在筒内,然后把这个药筒绑在箭杆上。药筒前头封闭,后头开口。火药燃烧时从后口喷出大量气体,利用反作用力推动火箭前进。我国古代劳动人民不但发明了火箭,而且将火箭用于军事,如用火箭攻击敌营等。据古书记载,1126年,宋、金的开封府之战,宋将就用火箭抗击金兵。

14世纪,我国明代的一位心灵手巧的工匠万户进行了人类历史上第一次借助火箭的力量飞行的试验。

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他设计了会飞的“飞龙”火箭。这种木质雕刻的火箭筒可以飞行1000米。一天,万户把椅子架起来,把47枚火箭捆在椅子后面。他自己高兴地坐在椅子上,让助手同时点燃这47枚火箭。霎时,火箭被点燃了,可惜,一声巨响,爆炸了,只见硝烟弥漫,碎片纷飞,再也找不到万户本人了。

万户的勇敢尝试虽遭失败,却被六个世纪以后的国际航天史学家公认为人类试图利用火箭升空的首次壮举。现在看来,万户的确是进行了一次科学探索。世界科学家们为纪念万户献身航天事业的伟大创举,就将月球背面的一个火山口命名为“万户”火山口。

欧洲一些国家同样存在着与我国类似的飞行研究和尝试,但在时间上,有记载的比我国晚得多。

1507年,一位名叫约翰·达米安的人,身穿翼衣,从苏格兰的斯特林城堡往下跳,准备飞到法国去,结果是坠地摔断了大腿骨。

传说莎士比亚作品中李尔王的父亲布拉德曾给自己造了一副翼,并试图利用这副翼,从阿波罗宫出发,飞越该城上空,结果坠地身亡。

在经历了多次失败后,人类逐渐认识到单纯利用羽翼是不可能飞行的。1680年,一位名叫齐奥凡尼·波莱里的意大利人,在《运动的动物》一文中,详细地论述了人类离开机器的帮助不可能在空中支撑住自己体重的道理。这篇文章从理论上阐明了人类生理上的局限性。于是,人们逐渐开始寻找一种机械的方式。扑翼机就是这个阶段的产物。

所谓扑翼机,就是机翼能像鸟的翅膀那样上下扑动的飞行器。这种设想比过去“插翅而飞”的方案有了改进,但光靠人力还是难以飞起来。文艺复兴时期的达·芬奇,虽然是位杰出的画家,但他对飞行却抱有高度的热忱,也是研究扑翼机的著名人物。他的具体设想是:人俯卧在扑翼机中部,脚蹬后顶板,手扳前部装有鸟羽的横杵,就像划桨一样扇动空气,推动飞行。

自达·芬奇之后,有位土耳其人穿了一件宽大的带框架的斗篷,利用扑翼原理飞行,不料框架经受不住空气阻力而折断,这位土耳其人不幸遇难。1678年,法国一位叫贝尼埃的人也制了一架扑翼机。他在肩上担两根杆子,杆端各装一对铰接的长方翼片。杆端向上摆动,翼片收拢,向下摆动,翼片展开。经过多次实验,贝尼埃始终未能成功。1784年,法国人热拉尔设计了一架别具一格的扑翼机,不但装有火药发动机,而且还装有一个方向舵和一个弹簧着落装置,这体现了他非凡的创造力。但由于热气球当时已成功升上天空,航空爱好者兴趣随之转移,他设计的扑翼机始终没有进行飞行试验。

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扑翼机和带翼飞人相比是一种进步,然而在本质上仍是仿鸟的人力飞行。这种影响一直延伸至飞机发明前夕。