浅谈人类飞行史
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浅谈人类飞行史
壹●前言
从神话故事中,我们看见人对天的崇拜,也看见人类超越物种的本能限制,运用智慧实现心中长久以来飞行的渴望。我们不再只是屈服于陆地上行走,而是可以遨游于天际,日行万里更不再只是天马行空。基于我们对航天的兴趣,所以特别把以前平时所收集的资料、书籍作整理,并且作更深入的探讨。虽然台湾航天工业相对于医学及电机方面并非国人最为重视也非学子们的升学首选,但却也不能没有,诸如台风和气象方面台湾能在国际上有所成就,属于航天科技方面的「卫星」正是关键因素。在此不只让大家认识过去人类的飞行史,我们特别也举出一位台湾鲜少人知的「波音之父-王助」让大家了解,并以一些平日可以见到的东西,例如:风筝,天灯等……为基础探讨其起源,并以过去航天史上的重要人物及事件以故事性方式叙述,希望大家会有兴趣阅读。由于当中也发现一些出入或叙述的差异,所以特别上网询问航天系学生与老师,在这里特别谢谢他们。
贰●正文
一、无动力飞行史
1. 神话传说
自古人类就一直认为天空是不可侵犯且神圣的,翱翔天际的梦想也一直存在着人类心中。在希腊众神居住的奥林帕斯山上,基督神址位于天国,也意味着某种人类对上天的崇拜。如有名的邱比特(Cupid),一个有着翅膀,到处传播爱情的小天神。在西方的神话中最有名的飞行者,就是泰达路斯(Daedalus)和他儿子伊卡鲁斯(Icarus)。他们父子俩被克里特王子囚禁在迷宫中,泰达路斯知道由陆路和水路绝对无法逃出,于是用腊制作了可以飞行的翅膀,父子俩便从天空中飞走,但是儿子因为太高兴而越飞越高,结果因为太靠近太阳而翅膀被溶化,结果坠海而死。
在印度「一千零一夜」的神话故事中也提到有关可以飞行的「魔毯」,甚至在中国野史上也传说着许多类似飞碟的传说,埃及也流传有着翅膀的飞人图,也都一再显示我们人对飞行的敬畏与渴望。就连生存于现代的我们也不例外,在遇到事情时我们也是时常说着:「我得天啊!」
2. 无载人之人造飞行器
A. 风筝
风筝的历史源头根据记载最早是在《韩非子˙外储说左上》。当中提到「墨子为木鸢,三年而成,蜚一日而败。」<注一>当时墨子看到鹞鹰在空中飞翔而受到启发费时三年以木头制造风筝,飞行一日及坠毁。可见最早风筝是用木头制造。又据「墨子˙鲁问」记载「公输子削竹木以为鹊,成而飞之,三日不下。」<注二>这是后来墨子把技术传给了他的学生公输班,也就是现在人人皆知的工匠,鲁班。到了东汉蔡伦发明了造纸以后才有纸风筝的出现,由此可推断,中国风筝已有两千年以上历史了。
风筝的发明代表着人类开始懂得使用风的力量,人类是有可能加以应用的。古代风筝和纸鸢是有分别的。所谓「风筝」,是指它在空中能发生像筝弦的声音,风筝是在纸鸢背上系上一条弓弦,或在纸鸢头部按一个风笛,当纸升空以后,强风通过笛,或者引起弓弦的颤动,就会奏出鸣鸣声音。至于「纸鸢」,则是只飞不鸣,但现在多统称「风筝」。根据许多记
载,风筝在第十世纪传至日韩,到了十三世纪再传至欧洲。在此之后也就在各国发展出各自不同特色的风筝,但以亚洲国家的的风筝技术最强,甚至有人可使用芦苇制作风筝离地十五公分飞行而不落地。
B. 竹蜻蜓
我们时常可以在童玩店看到竹蜻蜓,相信各位也一定玩过竹蜻蜓。究竟是谁发明了竹蜻蜓,已经很难找出证据。在中国晋朝,葛洪所著的《抱朴子》一书记述:「或用枣心木为飞车,以牛革结环剑,以引其机。或存念作五蛇六龙三牛、交罡而乘之,上升四十里,名为太清。太清之中,其气甚罡,能胜人也。」<驻三>当中所说的「飞车」可能就是「竹蜻蜓」。竹蜻蜓的发明,证明了人类制造出不需自然风,而是只要选转竹竿产生相对风速也可使物体飞行,这也说明了人类开始懂得使用风的力量。
相传竹蜻蜓是于明代时传至欧洲。马可波罗在1298年因参加热那亚战争被俘,入狱期间口述其亲身经历,由狱友鲁斯梯谦记录成书,也就是《马可波罗游记》。此书一出版有人批评荒诞不经、妄想虚构。但是不可否认的是他对欧洲的影响可是非常深远的,甚至也可能影响着后来达文西的直升机构想与莱特兄弟。在《科学月刊》注中提到西方首次有记载竹蜻蜓是在公元1460年。所以根据历史明朝是在1368年建立,且当时中国和欧洲的往来推断,在明朝传至欧洲的确是很有可能的。
C. 天灯
许一个梦想,让梦想随着天灯升扬。天灯可以说是载着无数人的梦,飞向遥远的天际。相传在古老的中国有天灯,是在三国时期的诸葛孔明所发明,所以又称作孔明灯。由于当时孔明是用来祈求上天保佑,所以又名为平安灯或祈导灯。至于欧洲后来发展成热气球似乎跟中国没什么关系,但奇怪的是中国后来似乎停下了的脚步,而没有继续发展成热气球。直到1982年美国著名刊物《福布斯》杂志创始人福布斯先生驾驶热气球、摩托车旅游来到中国,自延安到北京,完成了驾球飞越世界每个国家的愿望。当时才又把热气球引入中国,许多人却不知最早热气球的雏型其实就诞生在中国。
3. 可载人之人造飞行器
A. 开创载人飞行器的天才--达文西
大家应该都看过「达文西密码」,或是「蒙那莉萨的微笑」作者不陌生,也对他在美术、科学方面的成就给予极大赞赏,他可以说是一位全能的天才,但或许较少人知道他对飞行也是有很大的贡献的。
其实几乎在每本讨论飞行历史的书中都可以见到他的踪迹,他的想法在当时可以说是非常创新,甚至有人猜测说他是外星人或是搭乘时光机来自未来的人。达文西(Leonardo da Vinci)对于鸟类长达十年的研究可以说是观察深入,根据《科学月刊》指出在他的笔记里曾记载:「物体作用在空气的方式,就像空气作用在物体上一样」,这当中也指出作用力与反作用力的观念。他也细心的观察出鸟类靠着翅膀和尾巴来取的重心的平衡,甚至他也对鸟类的身体构造进行解剖而了解到说,大肌肉到胸部的肌肉皆是用来增强翅膀的力量,所以鸟类肌肉比人类更为有力。
达文西就曾设计过扑翼机(以人力拍打翅膀使飞行器飞行)、滑翔翼,但是后来他了解到人类无法使用鸟类的方式使人类飞翔,转而开始使用机械的力量来达成飞行的目的,达文西的直升机也是相当出名的,由图中我们就可以看出他的设计图的确没有以人力作为动力来源,而这就是他对人类飞行史上很大的贡献,从人力转变为机械动力飞行。
达文西其实也曾经设计过降落伞,虽然在历史地位上不是很重要,但是有趣的是在2000年6