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人力飛機實現“8”字飛行,是他還債還出來

近日, 法國58歲“鳥人”克利斯蒂安·穆萊克駕駛超輕型動力飛機帶領鳥類遷徙的視頻在網上廣為流傳。 超輕型動力飛機是超輕型飛機的一種。 所謂超輕型飛機, 是指最大起飛量小於316千克的飛機, 具有輕便、使用要求低、能在草地起降、易於操作等特點, 可廣泛應用於農林牧業、航空攝影、航空體育運動等領域。

與超輕型動力飛機相對應的是超輕型人力飛機, 即通常所說的人力飛機。 人力飛機是指依靠人的體力驅動的飛機, 由人們模仿鳥類飛行製造。 據國際航聯的定義, 人力飛機就是通過搭乘在機上的一人或多人肌肉發出的能量,

使其起飛並支持在空中飛行的飛機。 由此可見, 以下兩類飛行器不屬於人力飛機:一是利用氣體或熱空氣升空, 比如氣球、熱氣球等;二是事先儲備能量或接受能量來協助起飛的飛機。

人力飛機從誕生到現在不足100年歷史。 1936年, 德國人海斯勒·維林吉製造了第一架腳踏式的人力飛機。 雖然這只空機重量超過1000千克的“大鳥”只飛行了40秒, 但它卻讓人類實現了把人力作為動力源的短距離空中平飛, 並解決了人類單靠人力是否能上天飛行的問題。 此後經過四十多年的緩慢發展, 人力飛機才發生了質的變化, 即實現“8”字形飛行。 這個變化, 源於一個飛行競賽活動。 競賽的獲獎者, 是一位為朋友還債的美國人……

與鳥兒齊飛的法國“鳥人”。 (網路圖)

1

1976年6月, 美國鈕約市區郊外, 人們正在觀看一場由英國皇家航空學會組織的飛行競賽活動。 人力飛機封閉的塑膠駕駛艙裡, 駕駛員保羅·麥克裡迪做好了起飛的準備。 主席臺坐著此次活動的贊助商——微電池公司老闆亨利▪克雷塞。

“開始!”隨著司號員一聲哨響, 麥克裡迪腳踏動力器, 冷靜地操縱著控制台。 很快, 這只被他稱為“飄忽禿鷹”的輕型飛行器緩緩升起。 7分28秒後, “飄忽禿鷹”完成一英里(約1.6千米)長的“8”字型環路飛行後, 平穩降落原處。 在觀眾的歡呼和掌聲中, 麥克裡迪輕鬆走下舷梯, 直奔主席臺。

被某些科學家譽為“人力飛機之父”的保羅·麥克裡迪。 (來源於金羊網)

“親愛的麥克裡迪, 恭喜你, 成功了!”克雷塞起身給麥克裡迪一個熊抱。

“謝謝, 謝謝!”麥克裡迪一臉興奮。

“這次獎勵只有5萬英鎊。 下次你的人力飛機飛越英吉利海峽的話, 將獲得10萬英磅的獎勵。 我是說的是如果。 ”

“No problem!”麥克裡迪一邊回答, 一邊準備駕車去朋友家送錢。 原來, 朋友擔保的一筆10萬美元(約5萬英磅)的商業貸款到期,

因無力償還, 面臨牢獄之災。 朋友的妻子找到麥克裡迪。 麥克裡迪不過一個航太工程師, 哪有這麼多錢?當急公好義的他看到微電池公司的懸賞公告後, 心中有了主意。

懸賞公告?這是怎麼回事?

要說清楚這事, 得從麥克裡迪的出生說起。

2

麥克裡迪1925年出生于美國的康裡狄格州。 他的家境優渥, 與他年齡相差懸殊的兩個姐姐像大人一樣呵護他。 從七歲起, 麥克裡迪便開始摸索和研究各種模型飛機, 如滑翔機、撲翼機、旋翼機等。 十幾歲時, 他曾設想, 要製作一隻人造蝴蝶或人造鳥。 1956年, 麥克裡迪成為第一個在國際翱翔賽中奪魁的美國人。

1960年, 英國皇家航空學會宣佈, 由克雷塞提供獎金,

授予駕駛人力飛機繞相隔805米的兩根柱子作橫“8”字飛行者。 見沒人能完成, 克雷塞於1967年、1973年兩次提高獎金金額, 一直到5萬英磅。 面對巨額獎金, 英、美、法等國科研人員展開激烈競爭, 試圖獲取獎金。 可是沒人成功。

很簡單, 之前的人力飛機都是沿直線短距離飛行, “8”字飛行不但要求駕駛員技術要非常嫺熟, 還對機翼的尺寸和動力源提出更高要求。

麥克裡迪改良人力飛機, 受老鷹飛行的影響。 (網路圖)

麥克裡迪決心要拿到這筆獎金。 一則為朋友還款, 二則也是圓自己的夢想。 他日思夜想, 反復琢磨飛行器升空的方法。 某日, 他帶著妻子裘蒂和三個兒子橫穿墨西哥度假時, 突然對著天空中盤旋的老鷹發呆。 經過估算老鷹的飛行速度和翅膀大小, 麥克裡迪發現:老鷹利用巨大翅膀的上下壓力差產生的升力飛到空中後,再借風的力量進行滑翔;由於它的身體小,往往可以不扇動翅膀就在空中停留幾個小時。由此他得出兩點結論:一是人力飛機的機翼要很寬很大;二是人力飛機的品質要儘量輕。

沒心情旅遊的麥克裡迪,告別家人隻身回到加里福利亞,依葫蘆畫瓢,和朋友、雇員製造出全新的人力飛機——“飄忽禿鷹”。

“飄忽禿鷹”主要按照掛式滑翔機的原理,在不增加飛機重量的前提下,機翼擴展到96英尺。機翼下設一個改裝的自行車架,和一個13英尺的螺旋槳。此飛機所需的能量不超過半馬力,即大致等於普通自行車手所產生的能量。飛行過程中,駕駛員可借助風的力量讓飛機適當滑翔。

於是就有了前文麥克裡迪在賽場上輕鬆駕駛“飄忽禿鷹”進行“8”字飛行表演的一幕。

陳列在華盛頓特區的史密森尼博物院的“飄忽禿鷹”號人力飛機。(網路圖)

3

話說麥克裡迪用“飄忽禿鷹”帶來的獎金幫朋友還清貸款後,便致力於太陽能汽車的改良。後來,他接到克雷墨捎來的口信,說至少要20年才能看到人力飛行器飛越22英里長的英吉利海峽,恐怕自己活不到那個時候了。善良的麥克裡迪聞此,便開始主持研究一架全新的人力飛機。

1979年,麥克裡迪攜帶著由“飄忽禿鷹”改裝的“飄忽信天翁”人力飛機來到英格蘭。6月12日,自行車健將布賴恩·艾倫駕駛“飄忽信天翁”花了2小時49分鐘飛越了英吉利海峽,完成了橫穿海峽的壯舉。作為兩次克雷塞獎的得主,麥克裡迪受邀向現場觀眾分享“飄忽信天翁”的特點:一是此機所用的新型的碳纖維複合材料,具有強度高、易加工成型的優勢;二是此機總品質只有32千克,比以往的人力飛機都要輕。發言最後,他對人力飛機的發展前景非常看好,他認為人力飛機21世紀將被運用到科研、教育、商業、娛樂、體育等領域。

麥克裡迪改裝的“飄忽信天翁”人力飛機飛越英吉利海峽。(網路圖)

麥克裡迪沒有停步。從英格蘭回來後,他和助手們把修復一新的“飄忽信天翁”送往尚未閉幕的巴黎航空博覽會上公開展出。1983年9月25日,在美國加利福尼亞州薩夫特機場上,麥克裡迪設計的“仿蝙蝠”人力飛機以每小時41千米的平均速度完成了銳角三角形航線飛行。“仿蝙蝠”帶有電儲能系統,起飛前駕駛員可踏動腳蹬帶動發電機給電池充電。這是人力飛機發明史上的創舉。

目前,人力飛機主要運用於娛樂領域。隨著經濟的發展和人民生活水準的提高,人力飛機將有更廣泛的前景,比如航空學校和航空俱樂部使用的示範人力機,商業活動的機械動力飛機等。或許當初麥克裡迪為朋友還債而改良人力飛機時,沒想到這些。但是,他這種對朋友急公好義、不斷攀登科學高峰的精神,永遠值得後人學習。

【參考資料】

1、 圖書《改變人類的工作成果》(漢語大詞典出版社,2005年);

2、 論文《世界人力飛行之路:人力飛行最早起源於中國》,

作者:魏德勇

麥克裡迪發現:老鷹利用巨大翅膀的上下壓力差產生的升力飛到空中後,再借風的力量進行滑翔;由於它的身體小,往往可以不扇動翅膀就在空中停留幾個小時。由此他得出兩點結論:一是人力飛機的機翼要很寬很大;二是人力飛機的品質要儘量輕。

沒心情旅遊的麥克裡迪,告別家人隻身回到加里福利亞,依葫蘆畫瓢,和朋友、雇員製造出全新的人力飛機——“飄忽禿鷹”。

“飄忽禿鷹”主要按照掛式滑翔機的原理,在不增加飛機重量的前提下,機翼擴展到96英尺。機翼下設一個改裝的自行車架,和一個13英尺的螺旋槳。此飛機所需的能量不超過半馬力,即大致等於普通自行車手所產生的能量。飛行過程中,駕駛員可借助風的力量讓飛機適當滑翔。

於是就有了前文麥克裡迪在賽場上輕鬆駕駛“飄忽禿鷹”進行“8”字飛行表演的一幕。

陳列在華盛頓特區的史密森尼博物院的“飄忽禿鷹”號人力飛機。(網路圖)

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話說麥克裡迪用“飄忽禿鷹”帶來的獎金幫朋友還清貸款後,便致力於太陽能汽車的改良。後來,他接到克雷墨捎來的口信,說至少要20年才能看到人力飛行器飛越22英里長的英吉利海峽,恐怕自己活不到那個時候了。善良的麥克裡迪聞此,便開始主持研究一架全新的人力飛機。

1979年,麥克裡迪攜帶著由“飄忽禿鷹”改裝的“飄忽信天翁”人力飛機來到英格蘭。6月12日,自行車健將布賴恩·艾倫駕駛“飄忽信天翁”花了2小時49分鐘飛越了英吉利海峽,完成了橫穿海峽的壯舉。作為兩次克雷塞獎的得主,麥克裡迪受邀向現場觀眾分享“飄忽信天翁”的特點:一是此機所用的新型的碳纖維複合材料,具有強度高、易加工成型的優勢;二是此機總品質只有32千克,比以往的人力飛機都要輕。發言最後,他對人力飛機的發展前景非常看好,他認為人力飛機21世紀將被運用到科研、教育、商業、娛樂、體育等領域。

麥克裡迪改裝的“飄忽信天翁”人力飛機飛越英吉利海峽。(網路圖)

麥克裡迪沒有停步。從英格蘭回來後,他和助手們把修復一新的“飄忽信天翁”送往尚未閉幕的巴黎航空博覽會上公開展出。1983年9月25日,在美國加利福尼亞州薩夫特機場上,麥克裡迪設計的“仿蝙蝠”人力飛機以每小時41千米的平均速度完成了銳角三角形航線飛行。“仿蝙蝠”帶有電儲能系統,起飛前駕駛員可踏動腳蹬帶動發電機給電池充電。這是人力飛機發明史上的創舉。

目前,人力飛機主要運用於娛樂領域。隨著經濟的發展和人民生活水準的提高,人力飛機將有更廣泛的前景,比如航空學校和航空俱樂部使用的示範人力機,商業活動的機械動力飛機等。或許當初麥克裡迪為朋友還債而改良人力飛機時,沒想到這些。但是,他這種對朋友急公好義、不斷攀登科學高峰的精神,永遠值得後人學習。

【參考資料】

1、 圖書《改變人類的工作成果》(漢語大詞典出版社,2005年);

2、 論文《世界人力飛行之路:人力飛行最早起源於中國》,

作者:魏德勇

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