最早对飞鸟进行研究制作飞行器的是达·芬奇
山西晚报
原标题:最早对飞鸟进行研究制作飞行器的是达·芬奇
《人类飞翔史》[法]夏尔·多尔菲斯亨利·布歇编著 中国画报出版社
本书从古代有关飞行的传说讲起,介绍了人类航空史上五个重要的发展阶段。书中大部分文献收集于第一次世界大战期间,来自战争博物馆和战斗机飞行员,此前从未发表过。同时书中收集了近1700幅自古以来飞行器的设计图纸、机型结构照片、飞行路线图、战争场景图、航空版画插图及人类航空史上重要人物的照片等,极为珍贵。
达·芬奇留下的研究手稿和草图
最早对飞鸟进行科学研究,并模仿飞鸟制作机械飞行器的,正是文艺复兴时期的伟大艺术家达·芬奇。关于飞行方面的研究,他留下许多研究手稿和草图,米兰安布罗图书馆、法兰西学会、温莎城堡、尚蒂伊城堡及大英博物馆都藏有达·芬奇的手稿和草图。达·芬奇把自己的观察体会、想法及发明都用墨水绘在纸上,他的草图有时画得极为刚劲。他的笔记是用左手对着镜子写下的,行文用的是古意大利语,很难读得懂。在戈维、里克特、拉韦松-莫利安以及萨巴克尼科夫等学者的不懈努力下,达·芬奇的手稿得以翻译并发表出来。
在这些手稿当中,有他在直接观察飞鸟的飞行和滑翔后所做的描述,有会飞的脊椎动物解剖图,有空气动力学的基本原理,还有许多能让人飞起来的机器草图,比如可振动的翅膀,是模仿翼手目动物或飞鸟翅膀设计的,他并未盲目地模仿大自然,而是重新设计了机械结构。
在这些草图里我们可以看到,达·芬奇这位伟大的天才善于利用各种机械控制装置,比如双螺旋轴、换向轮、平衡杆等,他所设计的草图都是可以用现有的材料制作出来的,如木头、芦苇、金属、纺织物和绳索等。
他设计了这些大型装置或飞行器款式是我们确信无疑的,但除此之外,他为自己所写的笔记让人很难理解,不知在制作这些装置时,他究竟实施到哪一步了。有些飞行器装备着翅膀,实验者俯卧在飞行器上,手脚与翅膀相连;另外一些飞行器像是一艘划艇,艇两侧配上翅膀,由传动装置驱动,并由操纵杆控制,或者在划艇上立一支柱,将扑翼装在立柱上,驾驶员可以随意坐在划艇上,双脚踏在卡箍上来控制。
有两幅草图显得格外重要。第一幅草图画的是一架直升机,直升机配一只巨大的连动式螺旋桨,由一人转动绞盘驱动。笔记的文字描述也写得很清楚,这是最早记录主动性螺旋桨设计的文字。达·芬奇还明确指出,他成功地放飞了小型直升机,这类直升机是用弹簧来驱动的。另一幅草图画的是一顶降落伞,形状像金字塔。这个设计也有文字解释,文字描述得很清楚,解释了降落伞的运行原理和制作方法。
想象中的空中旅行
16世纪至18世纪,在法国及其他国家文学当中,涌现出一大批描绘空中旅行的小说。空中旅行在地球与其他星球,或在某一地区与另一神奇国度之间架起桥梁。这类小说往往都带版画插图,有意思的是,虽然风筝在中国已是家喻户晓,但在16世纪的法国,风筝却很少有人知道。下面来看一个很有趣的例子。
1581年,弗朗索瓦·德·贝勒-弗雷斯特在巴黎发表了小说《十个奇妙的故事》,其中有一个篇幅很长的故事,配着一幅插图,这幅插图再现了1579年2月18日下午出现在巴黎上空的场景——一条巨大的飞龙。公众和贤士们认为这是魔鬼的化身,它的出现预示着瘟疫即将在巴黎肆虐,民众很快就要遭殃,但贝勒-弗雷斯特却得出如下结论:
“我认为这是另外一种东西,因为龙的表皮很像出自于某家丝绸店,不知哪位匠人把它做成飞龙的形状,然后从一座高塔上放飞,让它随风飘动。制作飞龙的匠人用细绳拉着它,其实是为了吓唬那些没有见过世面的小市民……”
赫里福德主教弗朗西斯·戈德温撰写了小说《月中人》,此书自1651年起被翻译成多种文字。小说主人公是一个西班牙人,名叫多明哥·冈萨雷斯,他借助一架由十只天鹅牵引的机器,在圣赫勒拿岛首次飞行。后来他驾驶这架飞行器飞到了月球上,最终从中国返回故土。
萨缪尔·布兰特在《卡克罗加利尼亚之旅》中也描述了类似的飞行器,只不过机器是由公鸡牵引的。这部小说发表于1727年,讲述的是从牙买加飞往神奇国度的故事。西哈诺·德·贝热拉克在《月亮帝国的可笑故事》和《太阳帝国的可笑故事》中描述了飞往高空的不同方式:早晨初升的太阳能把露水瓶吸引过去,人只要把露水瓶绑在腰带上,就能被太阳吸入高空;月亮对牛骨髓有吸引力;把磁铁抛向高空,就能把铁椅子吸到空中去;多面体水晶球里空气稀薄,可让太阳作用于水晶球;给笼子配上“火箭”,“火箭”点燃后就可以把笼子送上天空。
在热气球发明之前出版的最后一部有关航空的小说是《飞人在南方的发现》。小说描绘了一种全新的飞行器,它由一对翅膀和一把阳伞组成,这把阳伞并不是降落伞,而是一只弹簧翼,具有双向开合功能,书中多幅插图再现了作者的描述。