第1章 實現飛翔的夢想——航空飛行器(1)(1 / 2)

氣球與飛艇

說起氣球,很多人都會不屑一顧,認為它算不了什麼。然而氣球卻是實現人類升天夢想的第一個工具。

氣球的原理很簡單。公元前3世紀時,古希臘科學家阿基米德發現了水有浮力這一道理,進而人們得出空氣有浮力這一結論。然而空氣有浮力這一發現一直沒有得到重用。

直到18世紀初,巴西出生的神父巴托洛穆才發明了熱氣球模型。1709年8月8日,該氣球在印度的卡莎當和葡萄牙的特瑞諾多帕索室內拋高。接下來的1783年,法國造紙工人約瑟夫·蒙特哥菲爾用亞麻布做成了一個直徑有30米的大氣球。該氣球充滿了熱空氣,並上升到1800米的高度,飛行了兩千米。此後不久,記錄不斷被刷新。一個名叫羅齊爾的人坐氣球飛跨了巴黎上空。又過了一段時間,氫氣代替了熱空氣。1785年,一個充滿氫氣的氣球飛越了英吉利海峽。從此,實用氣球誕生並得到了應用。

從此氣球在軍事、科研等方麵得到了廣泛應用。第二次世界大戰時,英國、前蘇聯曾在倫敦、莫斯科上空布置過氣球,有效地阻止了德國飛機的入侵。

但是氣球仍有很大的缺陷。一方麵,高度有很大的限製。到目前為止,熱氣球的最高高度隻為16805米,是1980年英國人諾特創造的。氫氣球和氦氣球的最高記錄為34668米,是1961年美國海軍中校羅斯和少校普拉熱爾創造的。另一方麵,氣球飛行路線飄忽不定,風對其影響很大,這就難免造成許多悲劇。不過,氣球的危險並不能阻擋人們冒險的勇氣。1981年,一個載有四人的“雙鷹5號”氦氣球飛行了8382千米,橫渡太平洋得到成功。

飛艇比起氣球來隻多裝配了個動力裝置。換句話說,隻是在氣球上裝了三個發動機,但卻可以更有效地人為控製航向。

法國人吉法德製造了世界上第一艘硬式飛艇。他在氣球下裝了一個帶有螺旋槳的蒸汽機。從此以後,各種各樣的飛艇隨之產生。特別是現在,隨著航空工業的發展,鈦合金、鋁合金、碳纖維複合材料用到飛艇上,使飛艇質量更輕、載重量更大、使用壽命更長。

過去,飛艇和氣球一樣,在戰爭中曾經大顯身手,立下了汗馬功勞。

第一次世界大戰時,德國就設有飛艇艦隊,後來它遇到飛機這一克星才衰落下去。不過,現在它的缺點正在逐步克服。過去那種充滿氫氣的飛艇已經很少見了,原因是它經常起爆,而相對安全的氦氣受到了青睞。飛艇現在已經在運輸、空中攝影、地麵監視、電視轉播等方麵發揮了不少作用。我國在1991年舉辦第11屆亞運會期間、1995年舉辦世界婦女大會期間,就有飛艇在北京上空執行過任務。

在飛艇的製造方麵,以美國古德伊爾公司的“美洲號”飛艇比較成功。該飛艇長約58米,高18米,容積5742立方米,裝有兩台發動機,飛行速度可達每小時80千米。1989年,我國也曾製造過“浮空4號”飛艇,該飛艇時速可達70千米。

為了提高飛行速度,未來的飛艇將會設計成扁平型;為了減少發動機攜帶的燃料造成的不便,用核作動力的飛艇有可能出現,那時它的航程會更遠。

氣球和飛艇由於自身的缺陷,過去一度受到人們的冷落。現在隨著現代科技的發展,新能源、新材料、新設備被配置到氣球和飛艇上,使古老的飛行工具煥發出新的生機。

撲翼機與滑翔機

不知大家留意沒有,在我們的周圍,常存在著一些飛來飛去的小生靈。看那輕盈的小燕子,時而俯衝大地,時而立定盤旋,時而直上藍天,多麼自由自在啊!為什麼我們不能也長一對翅膀或者做一對翅膀飛翔呢?我們的祖先早就想到了要製造像鳥一樣飛的機器,幫助人們實現展翅飛翔的夢想,這其實是現代撲翼機和滑翔機誕生的基礎。

撲翼機,就是一種能像鳥那樣扇動翅膀飛行的機器。不過,現代人設計的撲翼機翅膀是用各種合成材料做的,古代人的撲翼機“機翼”卻是用實在的鳥禽羽毛做的,而“機身”卻是活生生的人。

在我國西漢時期,曾經有人用大鳥的羽毛製作

了兩個特大翅膀,然後這人扇動著翅膀從高樓飛下。他隻飛了幾百步遠,雖然沒有成功,卻是一種可貴的嚐試。多年後,英國、阿拉伯、土耳其也有人做過類似的試驗。

15世紀,意大利的天才設計家達·芬奇設計了一種像鳥一樣撲翼的機械,此機械裝有翅膀,能用腳來進行撲動。這也許是現代撲翼機的前身。

到目前為止,現代撲翼機也並沒有真正製造出來。這是為什麼呢?其實不要說撲翼機、飛機,就是人真的像童話裏描述的那樣插上翅膀,也不一定能飛。達·芬奇曾從飛禽的解剖中發現:鳥的臂肌相當有力,而人的臂肌卻顯得太“蒼白無力”了。再說,人即使能像鳥那麼快地扇動翅膀,血液供應也不夠。換句話說,人的心髒跳動和代謝功能趕不上鳥。有統計表明,人即使裝上一副約10斤重的翅膀,它所發揮的功用,還不到小小鴿子的1/10~1/4。撲翼機興許隻是一種設想,雖然我們現在有好多的設計圖,但要想真正變成現實,還要我們不斷地努力。