【簡介:】教科書里面寫的最早的是明朝一名叫萬戶的木匠,用風(fēng)箏和火箭綁在椅子上,結(jié)果自己坐上去后,飛行了一段距離,就“機(jī)毀人亡”了。應(yīng)該是公認(rèn)的為了飛行現(xiàn)身的第一人了。
還有一個(gè)是
教科書里面寫的最早的是明朝一名叫萬戶的木匠,用風(fēng)箏和火箭綁在椅子上,結(jié)果自己坐上去后,飛行了一段距離,就“機(jī)毀人亡”了。應(yīng)該是公認(rèn)的為了飛行現(xiàn)身的第一人了。
還有一個(gè)是清朝的時(shí)候,蘇州的一個(gè)人發(fā)明了腳踏動(dòng)力的直升機(jī)“飛車”,非常神奇。不過沒有人來投資,滿清對(duì)發(fā)明也不關(guān)注,死后被燒了。
還有本書專門寫這個(gè)的
======
《古代飛行的故事》
中國古代的一些關(guān)于飛行的故事,要名稱
世界上最早的飛車
根據(jù)《蘇州府志》記載,在我國清朝時(shí)期(公元十七世紀(jì)),蘇州地區(qū)有位能工巧匠徐正明,用了近十年的時(shí)間,造出來一架帶旋轉(zhuǎn)飛翼的“飛車”。人坐在“飛車”的椅子上,用腳踩踏板,通過機(jī)械傳動(dòng)旋翼,“飛車”居然離地一尺多高,騰空越過一條小河。
徐正明的“飛車”造好以后,沒有得到外界的贊助支持,其妻也頗有怨言,家境日益貧困艱難,沒辦法再繼續(xù)改進(jìn)他設(shè)計(jì)的“飛車”。他死后,其妻悲憤欲絕,一氣之下就把那架“飛車”給燒了??上澜缟献钤绲娜肆︼w行器,就這樣湮沒失傳了。
根據(jù)上述簡單歷史記載,估計(jì)徐正明造出的“飛車”是一架靠人腳力量驅(qū)動(dòng)的旋翼直升機(jī)。沒能最后完善的技術(shù)原因估計(jì)有三條:1.古代使用的材料主要是鐵與木材,想必機(jī)身不輕。2.直升機(jī)都有個(gè)離地后的機(jī)身反作用力的自轉(zhuǎn)問題,估計(jì)當(dāng)時(shí)沒能妥善解決。3.直升機(jī)的氣動(dòng)效率本身就比較低,人體的力量又太小,所以至今都沒能人研制出成功的人力直升機(jī)來。
據(jù)說我國明朝就有了“竹蜻蜓”這樣的旋翼玩具,后人拿它加以放大,用以研制人力直升飛機(jī)不是沒有可能。根據(jù)上述記載“--離地一尺多高,騰空越過一條小河。”,估計(jì)他在踩動(dòng)“飛車”時(shí),短時(shí)間的瞬間力量很大。很可能是在居高臨下的河堤上,拼命起飛,在半滑翔的狀態(tài)下,越過了一條十幾米寬的小河。
現(xiàn)在的科技已經(jīng)比明清時(shí)代要進(jìn)步許多,連普通老百姓都可以買到鋁合金、不繡鋼和塑料、環(huán)氧樹脂等輕強(qiáng)材料,還有許多現(xiàn)成的運(yùn)動(dòng)器材與配件可以模仿和借用。在比古人如此優(yōu)越許多的條件下,國人有沒有可能造出一架靠人力驅(qū)動(dòng)的“飛車”出來,重復(fù)驗(yàn)證古代傳說中的徐正明,哪怕能飛越個(gè)十幾米的水平距離也成。
本馬自幼迷戀航空飛翔,多年來私下自習(xí)航空原理,曾設(shè)計(jì)單人飛行器無數(shù);深知在目前普通條件下,一般人在短時(shí)間內(nèi)的最大力量,最多也只是夠自制“人力飛機(jī)”勉強(qiáng)起飛的,根本就沒有足夠的力量去維持繼續(xù)飛行;故把這類“人力飛機(jī)”叫做“跳跳蟲”。一般人的所謂成功,也就是在起飛后滑翔跳躍得比較遠(yuǎn)點(diǎn)而已。
去年是人類的“航空百年”紀(jì)念年,南京市的老吳還將自制的水陸兩棲飛機(jī)試飛成功。一般個(gè)人要靠私人力量來搞一架標(biāo)準(zhǔn)的超輕型飛機(jī)比較困難,但要是搞一架能載人升空的超輕型特種飛行器還是有可能做到的。人力飛機(jī)是超輕型飛行器種類中的品種之一,其運(yùn)動(dòng)性質(zhì)與自行車有點(diǎn)近似之處,如果加上小型發(fā)動(dòng)機(jī)就是超輕型飛行器,故在此寫稿發(fā)帖征集同好。
特種人力飛機(jī)的幾種形式:
1.自行車式:可以拿自行車改裝,就在公路跑車上加一至兩副薄板機(jī)翼與人體減阻整流罩。這樣的人力飛機(jī)靠腳踩車輪加速前進(jìn),起飛后車輪懸空不再有效,“飛車”靠機(jī)翼在空中滑翔一小段距離后落地。這樣的“飛車”在人力飛行的早期較多見,例如1921年法國運(yùn)動(dòng)員泡林“跳越”過十一米距離的那架,就是典型的自行車加前后薄板機(jī)翼的形式。
2.常規(guī)固定翼飛機(jī):飛行原理類似于常規(guī)的動(dòng)力滑翔機(jī),專門用特種材料制作,為講究效率設(shè)計(jì)得比較奇特古怪。一般有前后機(jī)翼與機(jī)身,靠人力踩動(dòng)的螺旋漿推進(jìn)起飛,故可以在起飛后繼續(xù)飛行。比較成功的那架是美國人麥克格里迪設(shè)計(jì)的“蟬翼信天翁號(hào)”,它在1979年由自行車運(yùn)動(dòng)員艾倫駕駛,用兩個(gè)多小時(shí)飛越了37KM寬的英法海峽。
3.撲翼機(jī):據(jù)說鳥類的撲翼飛行比較高效率,維持飛行只要常規(guī)飛行的十分之一的動(dòng)力,最早的航空飛行器有許多都是撲翼飛行設(shè)計(jì),所以早年也有人把人力飛行成功的希望寄托在撲翼飛行方式上。但人類對(duì)鳥類的撲翼飛行原理了解甚少,對(duì)于撲翼飛行的復(fù)雜化機(jī)翼更是沒有經(jīng)驗(yàn),所以至今還沒有能撲翼飛行的載人飛機(jī)上天,更不用說是靠人力的撲翼飛行。
4.旋翼機(jī):其難度比常規(guī)定翼飛機(jī)要大得多,結(jié)構(gòu)與操縱也比常規(guī)定翼飛機(jī)要復(fù)雜化許多。在常規(guī)定翼飛機(jī)橫渡英法海峽的二十多年后,似乎還沒有成功的人力旋翼機(jī)出現(xiàn),真不知道當(dāng)年徐正明的那架“飛車”是怎么搞出來的;也許只是拼命狂踩之下瞬間起跳了一點(diǎn)點(diǎn)的木制“跳跳蟲”,但這也就令人很佩服很向往了。
一般定翼人力飛機(jī)起飛與飛行的幾種形式:
1.跳躍式起飛:多是加了飛翼與整流罩的自行車,機(jī)身輕薄阻力小,人力拼命踩動(dòng)車輪加速到較高速度時(shí),拉起機(jī)翼滑離地面一段距離。因車輪離地后不再有推進(jìn)作用,就靠機(jī)身的前進(jìn)動(dòng)能升空幾尺,滑翔個(gè)十幾米后落地。這類“飛車”在早期的人力飛機(jī)中比較多見。
2.蓄能起飛:海外早年有過,例如在腳踏上裝橡筋帶,或是在飛機(jī)上裝有蓄電池與電動(dòng)機(jī),起飛時(shí)將人力事先儲(chǔ)蓄的動(dòng)能施放出來,以幫助飛機(jī)度過最困難的起飛階段。這樣做會(huì)使飛機(jī)結(jié)構(gòu)復(fù)雜化,重量有所增加;若按想嘗試飛行的現(xiàn)實(shí)來講,還不如加只小發(fā)動(dòng)機(jī)來得簡單。
3.滑翔式飛行:機(jī)身特輕,滑翔性能特好,在短距離內(nèi)用人踩車輪驅(qū)動(dòng)“跳躍”離地,在高臺(tái)上滑翔下來。其“飛行”距離不是靠人的力量,而是看高臺(tái)的離地高度,或者是在山頂上。實(shí)際上這是一種靠人力“起飛”的滑翔機(jī),有時(shí)干脆就在山坡上向下滑跑加速起飛。
4.常規(guī)飛行:飛機(jī)做得特別輕巧,機(jī)翼設(shè)計(jì)特別講究,靠人力踩動(dòng)推進(jìn)螺旋漿,漸漸將飛機(jī)加速到起飛速度。這類飛機(jī)原理類似動(dòng)力滑翔機(jī),離地后可以繼續(xù)飛行;只是設(shè)計(jì)與結(jié)構(gòu)、材料非常特別,要迎合人類的弱小力量,外觀設(shè)計(jì)也非常奇特,例如飛越英法海峽的那架便是。
人力飛機(jī)的動(dòng)力結(jié)構(gòu)與操縱:
一般人在一分鐘內(nèi)可以發(fā)出的最大功率約1馬力,在十分鐘內(nèi)可以發(fā)出的功率約半馬力,這樣弱小的動(dòng)力騎自行車還馬馬虎虎,要想升空可是太難。一般人力飛機(jī)的動(dòng)力結(jié)構(gòu)很接近自行車,都是用腳踩方式出力,用鏈條傳輸動(dòng)力。與自行車不同的是,常規(guī)固定翼人力飛機(jī)不靠車輪推動(dòng),而是靠螺旋漿推進(jìn)飛機(jī)前進(jìn),因此鏈條傳動(dòng)系統(tǒng)還要有轉(zhuǎn)向與變速機(jī)構(gòu)。
人力飛機(jī)的飛行操縱與常規(guī)飛機(jī)原理相似,只是在具體結(jié)構(gòu)措施上要講究技巧。較成功的機(jī)型多采用氣動(dòng)效率較高的鴨式布局,類似滑翔機(jī)那樣的操縱法。如果只是跳躍起飛滑行十幾米的自行車式人力飛機(jī),結(jié)構(gòu)與制作會(huì)簡單許多,操縱與試驗(yàn)也簡單許多,甚至可以是將翼面固定到適中位置,能夠在空中呈拋物線般地“沖”一下的地步就行。。。
業(yè)余愛好者可以考慮的幾種“非標(biāo)人力飛車”方案:
1.類似于“跳跳蟲”式的人力定翼機(jī):又可稱之為“人力飛彈”或是“人力飛車”,如果不打算長距離飛行,用輕便自行車就可以改裝。其起飛的關(guān)鍵有五:一是起飛速度。二是有效翼面。三是流線外形。四是好的起飛場地。五是狂人體力??梢詫⒆孕熊囍谱鞒蓭C(jī)翼的飛彈形式,拼命加速到極限時(shí),拉動(dòng)翼面起飛,在空中滑翔一小段距離后降落地面;相信其樂趣比在地面上用人力飆車要瘋狂刺激得多。(要是還有“上進(jìn)心”,等操縱性能試驗(yàn)穩(wěn)定后,在后面加一臺(tái)帶螺旋漿的小型發(fā)動(dòng)機(jī),也許就可以嘗試作飛行員的滋味了。)
2.類似于滑翔機(jī)的人力傘翼機(jī):又可稱之為“動(dòng)力滑翔”或是“人工助力滑翔”。雖然不打算長距離飛行,但各項(xiàng)結(jié)構(gòu)措施都不可少,用輕便自行車材料可以自行研制。其起飛的關(guān)鍵有三:一是迎風(fēng)速度。二是有效翼面。三是起飛地形??梢詫⑿≥喿孕熊嚫闹瞥蓚阋砘铏C(jī)形式,在山坡迎風(fēng)地面略微加速,就可離地起飛。其飛行主要方式與滑翔機(jī)差不多,但在空中有人力驅(qū)動(dòng)螺旋漿,滑翔時(shí)可以多點(diǎn)機(jī)動(dòng)性與留空時(shí)間。(要是操縱性能穩(wěn)定,在后面加一臺(tái)小型發(fā)動(dòng)機(jī)帶動(dòng)螺旋漿,就是標(biāo)準(zhǔn)的動(dòng)力滑翔機(jī)。)
3.充氣傘翼機(jī):人力飛機(jī)升空最大的困難就是“飛機(jī)”太重,特別是在人類微弱的體力面前,人力飛機(jī)更需要較大的飛翼面積。就當(dāng)前業(yè)余愛好者的條件狀況來說,飛翼做得越大,飛機(jī)的結(jié)構(gòu)就越重,許多業(yè)余愛好者失敗的原因就在于此。為解決機(jī)翼過重的問題,早年英國的貝爾金研制過幾架靠充氣保持翼形的傘翼機(jī);機(jī)翼用特種不透氣的紡織品來做,整架飛機(jī)不到18KG重,在地面滑跑到24MA時(shí)就能順利起飛。
4.飛升體式人力飛艇:既然靠充氣保持翼形的傘翼機(jī)可以做到“最大面積/最小重量”,那有條件的人干脆就不如把“人力飛機(jī)”做成“飛升體式人力飛艇”;將肥大密封的飛升體式機(jī)翼里面充滿氫氣或是氦氣,在空氣中的浮力還可以減輕一部分機(jī)身和人體的重量。這樣一來,人的體力只要驅(qū)動(dòng)水平螺旋漿,“飛升體式人力飛艇”就可以緩緩實(shí)施機(jī)動(dòng)飛行。。。
業(yè)余愛好者研制“人力飛車”與試飛所要面臨的一些問題:
1.要是抱定常規(guī)飛機(jī)的模式,人的這點(diǎn)體力遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠。故研制“人力飛車”要當(dāng)做是研制“特種超輕型飛行器”,這樣才有成功的可能性。
2.在設(shè)計(jì)之前就要決定好:這架東東是“跳跳蟲”還是“滑翔機(jī)”,跳躍起飛與滑翔飛行的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)各有偏重,模棱兩可的設(shè)計(jì)最難成功。
3.在早先設(shè)計(jì)中,先要考慮好機(jī)型、結(jié)構(gòu)、強(qiáng)度、重量、升力、體力、等諸多因素,如果隨便做出靠體力狂拼,最多是只“跳跳蟲”而已。
4.業(yè)余愛好者研制“人力飛車”所必須具備的條件有:高智商的創(chuàng)新設(shè)計(jì),非同一般的優(yōu)質(zhì)材料,必不可少的資金,精細(xì)準(zhǔn)確的手工藝,耐心長久的制作,認(rèn)真負(fù)責(zé)的助手,絕對(duì)無風(fēng)無雨的好天氣與開闊平整的良好場地,熟練慎重的駕駛技巧,超乎常人的體力;其中隨便哪樣胡來一下,眨眼瞬間就會(huì)全盤皆輸。所以,在沒有下定決心準(zhǔn)備好這一切之前,輕易不要進(jìn)入實(shí)施狀態(tài)。
5.有人說到“飛機(jī)”兩個(gè)字就深怕摔死,這也是許多飛行愛好者葉公好龍遲遲不敢沾邊的主要原因;其實(shí)“人力飛車”這點(diǎn)小東東,能飛起來就算是超級(jí)OK了,不會(huì)象真飛機(jī)試飛員那么危險(xiǎn);要是萬一被摔一下,估計(jì)也就是騎山地車那樣的程度,傷極有限,大可不必?fù)?dān)心在先。(玩人力飛機(jī)的要是真能摔S,也該名留青史命有所值了。)
6.為了起飛需要減輕自重,多數(shù)人力飛機(jī)的結(jié)構(gòu)非常地單薄,甚至可以說是象紙糊的大風(fēng)箏那樣。面對(duì)著如此脆弱的飛行器,在裝配與搬動(dòng)時(shí)需要特別小心謹(jǐn)慎,特別要嚴(yán)防飛行器在運(yùn)輸?shù)倪^程中就毀壞,需要一些有責(zé)任心與技術(shù)的助手。試飛也是一樣,不要以為只要是有勁狂踩就行,這里還有許多駕駛技巧問題,草莽漢子不宜沾邊。
7.“后事”的安排:這點(diǎn)也許有的人不會(huì)去想,但看南京市早年自制飛機(jī)的幾位飛行英豪,最后都面臨著無處可以試飛,或是試飛后若大個(gè)飛機(jī)無處可以存放的問題,還有試飛時(shí)有關(guān)部門前來干涉與索討罰款的麻煩。這些都是前人制作飛機(jī)成功后的尷尬,也是許多飛行愛好者遲遲不愿實(shí)施行動(dòng)制造飛機(jī)的原因之一。
上述內(nèi)容只是簡單扼要地泛泛而談,實(shí)際上私人研制人力飛機(jī)所需要的資料、精力、時(shí)間、場地、資金、材料、--等許多方面的問題,就是再寫上個(gè)幾十萬字也是講不完的。在此發(fā)帖簡單介紹,拋磚引玉征集同好,有興趣愿意消磨腦汁出義工的,不妨約個(gè)時(shí)間出來聚聚。