人力飞机实现“8”字飞行,是他还债还出来

作者:魏德勇来源:蝌蚪五线谱发布时间:2018-04-17

经过四十多年的缓慢发展,人力飞机终于实现“8”字形飞行。这个变化,缘于一位美国人为朋友还债的故事。

近日,法国58岁“鸟人”克里斯蒂安·穆莱克驾驶超轻型动力飞机带领鸟类迁徙的视频在网上广为流传。超轻型动力飞机是超轻型飞机的一种。所谓超轻型飞机,是指最大起飞量小于316千克的飞机,具有轻便、使用要求低、能在草地起降、易于操作等特点,可广泛应用于农林牧业、航空摄影、航空体育运动等领域。

法国“鸟人”飞行

与超轻型动力飞机相对应的是超轻型人力飞机,即通常所说的人力飞机。人力飞机是指依靠人的体力驱动的飞机,由人们模仿鸟类飞行制造。据国际航联的定义,人力飞机就是通过搭乘在机上的一人或多人肌肉发出的能量,使其起飞并支持在空中飞行的飞机。由此可见,以下两类飞行器不属于人力飞机:一是利用气体或热空气升空,比如气球、热气球等;二是事先储备能量或接受能量来协助起飞的飞机。

人力飞机从诞生到现在不足100年历史。1936年,德国人海斯勒·维林吉制造了第一架脚踏式的人力飞机。虽然这只空机重量超过1000千克的“大鸟”只飞行了40秒,但它却让人类实现了把人力作为动力源的短距离空中平飞,并解决了人类单靠人力是否能上天飞行的问题。此后经过四十多年的缓慢发展,人力飞机才发生了质的变化,即实现“8”字形飞行。这个变化,源于一个飞行竞赛活动。竞赛的获奖者,是一位为朋友还债的美国人……

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与鸟儿齐飞的法国“鸟人”。(网络图)

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1976年6月,美国钮约市区郊外,人们正在观看一场由英国皇家航空学会组织的飞行竞赛活动。人力飞机封闭的塑料驾驶舱里,驾驶员保罗·麦克里迪做好了起飞的准备。主席台坐着此次活动的赞助商——微电池公司老板亨利▪克雷塞。

“开始!”随着司号员一声哨响,麦克里迪脚踏动力器,冷静地操纵着控制台。很快,这只被他称为“飘忽秃鹰”的轻型飞行器缓缓升起。7分28秒后,“飘忽秃鹰”完成一英里(约1.6千米)长的“8”字型环路飞行后,平稳降落原处。在观众的欢呼和掌声中,麦克里迪轻松走下舷梯,直奔主席台。

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被某些科学家誉为“人力飞机之父”的保罗·麦克里迪。(来源于金羊网)

“亲爱的麦克里迪,恭喜你,成功了!”克雷塞起身给麦克里迪一个熊抱。

“谢谢,谢谢!”麦克里迪一脸兴奋。

“这次奖励只有5万英镑。下次你的人力飞机飞越英吉利海峡的话,将获得10万英磅的奖励。我是说的是如果。”

“No problem!”麦克里迪一边回答,一边准备驾车去朋友家送钱。原来,朋友担保的一笔10万美元(约5万英磅)的商业贷款到期,因无力偿还,面临牢狱之灾。朋友的妻子找到麦克里迪。麦克里迪不过一个航天工程师,哪有这么多钱?当急公好义的他看到微电池公司的悬赏公告后,心中有了主意。

悬赏公告?这是怎么回事?

要说清楚这事,得从麦克里迪的出生说起。

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麦克里迪1925年出生于美国的康里狄格州。他的家境优渥,与他年龄相差悬殊的两个姐姐像大人一样呵护他。从七岁起,麦克里迪便开始摸索和研究各种模型飞机,如滑翔机、扑翼机、旋翼机等。十几岁时,他曾设想,要制作一只人造蝴蝶或人造鸟。1956年,麦克里迪成为第一个在国际翱翔赛中夺魁的美国人。

1960年,英国皇家航空学会宣布,由克雷塞提供奖金,授予驾驶人力飞机绕相隔805米的两根柱子作横“8”字飞行者。见没人能完成,克雷塞于1967年、1973年两次提高奖金金额,一直到5万英磅。面对巨额奖金,英、美、法等国科研人员展开激烈竞争,试图获取奖金。可是没人成功。

很简单,之前的人力飞机都是沿直线短距离飞行,“8”字飞行不但要求驾驶员技术要非常娴熟,还对机翼的尺寸和动力源提出更高要求。

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麦克里迪改良人力飞机,受老鹰飞行的影响。(网络图)

麦克里迪决心要拿到这笔奖金。一则为朋友还款,二则也是圆自己的梦想。他日思夜想,反复琢磨飞行器升空的方法。某日,他带着妻子朱迪和三个儿子横穿墨西哥度假时,突然对着天空中盘旋的老鹰发呆。经过估算老鹰的飞行速度和翅膀大小,麦克里迪发现:老鹰利用巨大翅膀的上下压力差产生的升力飞到空中后,再借风的力量进行滑翔;由于它的身体小,往往可以不扇动翅膀就在空中停留几个小时。由此他得出两点结论:一是人力飞机的机翼要很宽很大;二是人力飞机的质量要尽量轻。

没心情旅游的麦克里迪,告别家人只身回到加里福利亚,依葫芦画瓢,和朋友、雇员制造出全新的人力飞机——“飘忽秃鹰”。

“飘忽秃鹰”主要按照挂式滑翔机的原理,在不增加飞机重量的前提下,机翼扩展到96英尺。机翼下设一个改装的自行车架,和一个13英尺的螺旋桨。此飞机所需的能量不超过半马力,即大致等于普通自行车手所产生的能量。飞行过程中,驾驶员可借助风的力量让飞机适当滑翔。

于是就有了前文麦克里迪在赛场上轻松驾驶“飘忽秃鹰”进行“8”字飞行表演的一幕。

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陈列在华盛顿特区的史密森尼博物院的“飘忽秃鹰”号人力飞机。(网络图)

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话说麦克里迪用“飘忽秃鹰”带来的奖金帮朋友还清贷款后,便致力于太阳能汽车的改良。后来,他接到克雷墨捎来的口信,说至少要20年才能看到人力飞行器飞越22英里长的英吉利海峡,恐怕自己活不到那个时候了。善良的麦克里迪闻此,便开始主持研究一架全新的人力飞机。

1979年,麦克里迪携带着由“飘忽秃鹰”改装的“飘忽信天翁”人力飞机来到英格兰。6月12日,自行车健将布赖恩·艾伦驾驶“飘忽信天翁”花了2小时49分钟飞越了英吉利海峡,完成了横穿海峡的壮举。作为两次克雷塞奖的得主,麦克里迪受邀向现场观众分享“飘忽信天翁”的特点:一是此机所用的新型的碳纤维复合材料,具有强度高、易加工成型的优势;二是此机总质量只有32千克,比以往的人力飞机都要轻。发言最后,他对人力飞机的发展前景非常看好,他认为人力飞机21世纪将被运用到科研、教育、商业、娱乐、体育等领域。

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麦克里迪改装的“飘忽信天翁”人力飞机飞越英吉利海峡。(网络图)

麦克里迪没有停步。从英格兰回来后,他和助手们把修复一新的“飘忽信天翁”送往尚未闭幕的巴黎航空博览会上公开展出。1983年9月25日,在美国加利福尼亚州萨夫特机场上,麦克里迪设计的“仿蝙蝠”人力飞机以每小时41千米的平均速度完成了锐角三角形航线飞行。“仿蝙蝠”带有电储能系统,起飞前驾驶员可踏动脚蹬带动发电机给电池充电。这是人力飞机发明史上的创举。

目前,人力飞机主要运用于娱乐领域。随着经济的发展和人民生活水平的提高,人力飞机将有更广泛的前景,比如航空学校和航空俱乐部使用的示范人力机,商业活动的机械动力飞机等。或许当初麦克里迪为朋友还债而改良人力飞机时,没想到这些。但是,他这种对朋友急公好义、不断攀登科学高峰的精神,永远值得后人学习。

【参考资料】

1、 图书《改变人类的工作成果》(汉语大词典出版社,2005年);

2、 论文《世界人力飞行之路:人力飞行最早起源于中国》,

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