2009年2月18日星期三

人力飞机

意大利的达·芬奇在400多年以前设计制造的“扑翼机”试验失败以后,许多人认为,要靠人力飞L蓝天,真的比登天还要难,几乎是不可能实现的。

  可是,也有一部分人并不死心,他们百折不挠,屡败屡战,前赴后继,终于取得了成功,创造了人类航空史上的奇迹,造出了不依靠动力而只使用简单器械实现飞行的“飞人”——人力飞机。

  远的且不说,这里仅说说最近半个世纪以来发生的几桩关于人力飞机的事情。

   1936年,有位叫海斯勒·维林吉尔的德国人,制造了一架“自行车式”的人力飞机,试飞时飞到了5米高,飞行了450米远,在空中飞行的时间达到20秒。

   1959年,一位名叫亨利·克瑞默的英国实业家为了奖励人们进行“人力飞行”,特设了一项数额为5000英镑的奖金。其具体要求是:在离地面3.05米的空中,绕两根标杆(彼此相距805米)做一个“8”字形路线的飞行。两年以后,即1961年11月,英国南安普敦大学萨姆派克小组的海特菲尔德创制了“海鸭号”人力飞机;第二年即1962年,“海鸭号”创造了飞行距离达853米的飞行纪录,但还未达到克瑞默规定的“8”字形飞行路线的要求。

  过了几年,亨利·克瑞默又把奖金的数额先后提高到10000英镑和15000英镑,并且宣告:世界各国的人都有机会获得这一奖金,而不局限于英国人。

   1972年,英国皇家空军飞行上尉约翰·波特驾驶的“丘比特号”人力飞机,创造了飞行距离达1071米的纪录。

  四年以后,即1976年6月,日本的木村秀政博士与东京大学的学生们一道,共同造出了一种“鹳式”人力飞机。这种人力飞机在试飞中完成了 180°的大转弯飞行,从而在完成克瑞默规定的飞行方面从技术上有所突破,不过也还没有达到“8”字形飞行路线的要求。1977年1月,“鹳式”人力飞机在试飞中创造了平飞2093.3米的新纪录。这种人力飞机的着陆轮是一个直径27英寸的自行车轮子,它通过一条链子可将脚踏的能量传送到2.5米高处的螺旋桨推进器上,螺旋桨的转速可达每分钟210转,其飞行时速可达30.9千米。

  就在这一年,即1977年8月23日,美国加利福尼亚州帕萨迪内市空间科学家保罗·麦克雷迪创制的“蛛丝神鹰号”人力飞机,由青年自行车运动员布赖恩·爱伦驾驶,只用了7分27.5秒的时间,飞完了21738米的距离,并胜利地完成了“8”字形航线的飞行,从而荣获克瑞默奖金。这种人力飞机的构架是由铝管制成的,用一根较长的传动链条将脚踏力矩传送到3.66米高处的螺旋推进器上。着陆轮一前一后,其直径只有127毫米。还设有一个控制盘,通过转动平衡器来控制偏航。此外还借助于离合杠杆弯曲机翼来实现转向。

  麦克雷迪并没有就此而终止他的研制和试验工作,他决心要实现用人力飞机飞越35千米宽的英吉利海峡这一宿愿。他对自己的“蛛丝神鹰号”人力飞机从结构上做了一系列的改进。首先是尽可能减轻飞机的重量,用石墨纤维管取代轻质合金管,使机重从32千克降低到25千克左右,同时还使飞机的结构强度得到了提高。其次是减小机翼面积,使机翼的几何形状由宽变长,同时降低了螺旋桨的转速,这样一来就使飞机在前进中所遇到的空气阻力减少了一半。第三是合理使用脚踏力——飞机上设有两套脚踏系统:其中一套通过塑料链条直接带动螺旋桨的齿轮;另一套塑料链条通往“力矩平衡器”,使飞行时速从18千米提高到22千米。改进后的人力飞机起名叫“轻灵信天翁”。

  驾驶飞机的自行车运动员布赖恩·爱伦身高1.82米,他在通过长期的刻苦磨炼之后,有着惊人的体力和毅力。在1979年6月12日那天,爱伦在起飞前表现得非常的镇静和顽强。他驾驶着“轻灵信天翁”人力飞机,经过两小时49分的搏斗,于上午8点40分安全到达法国的格里斯内角海滩。1979年6月12日在世界航空史上竖起了一块新的里程碑,它被人们誉为航空史上的奇迹而载入史册。

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