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人力飞机实现“8”字飞行,是他还债还出来

科普小知识2022-10-29 14:17:55
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最近,法国58岁的鸟人克里斯蒂安·莫莱克驾驶超轻型动力飞机引导鸟类迁徙的视频在互联网上广为流传。超轻动力飞机是超轻飞机的一种。所谓的超轻型飞机是指最大起飞能力小于316公斤的飞机。它具有轻便、使用要求低、可在草原上起降、操作简单等特点。它可以广泛应用于农业、林业、畜牧业、航空摄影、航空体育等领域。

法国“鸟人”飞行

与超轻动力飞机相对应的是超轻人力飞机,通常称为人力飞机。人的飞机是指由人的力量驱动的飞机,它是由人模仿鸟的飞行而制成的。根据国际航空联合会的定义,载人飞机是一种依靠飞机上一个或多个人的肌肉发出的能量起飞并支持空中飞行的飞机。因此,以下两种飞机不属于载人飞机:一种是用气体或热空气来升空,如气球和热气球。第二是提前储备能量或接受能量来帮助飞机起飞。

人类飞机从诞生之日起还不到100岁。1936年,德国的海斯勒·维林格制造了第一架脚操纵的人类飞机。虽然重达1000多公斤的“大鸟”只飞行了40秒,但它使人类能够以人力为动力源在短距离内水平飞行,解决了人类是否能仅靠人力在空中飞行的问题。此后,经过40多年的缓慢发展,人类的飞机经历了质的变化,即实现了“8”飞行。这一变化源于一次飞行比赛。比赛的获胜者是一个为朋友还债的美国人...

人力飞机实现“8”字飞行,是他还债还出来

法国“鸟人”和伯德·齐飞。(网络图)

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1976年6月,人们在美国纽约市中心郊区观看由皇家航空学会组织的飞行比赛。在人类飞机封闭的塑料驾驶舱里,飞行员保罗·麦克瑞德准备起飞。站在主席台上的是亨利·克里斯特,这位微电池公司的老板,这次活动的赞助商。

"我们走吧!"当号手吹口哨时,麦克瑞德踩动动力装置,平静地操纵控制台。很快,这架被他称为“漂浮秃鹰”的轻型飞机缓缓升起。7分28秒后,“漂浮秃鹫”进行了一英里(约1.6公里)长的“8”环飞行,并顺利着陆。在观众的欢呼和掌声中,麦克瑞德轻松地走下舷梯,走向讲台。

人力飞机实现“8”字飞行,是他还债还出来

保罗·麦克瑞德,被一些科学家誉为“人类位面之父”。(来自金山羊网)

“亲爱的麦克瑞德,祝贺你的成功!”克里斯特站起来,给了麦克瑞德一个熊抱。

“谢谢你,谢谢你!”麦克瑞德一脸兴奋。

“这个奖只有5万英镑。下次你的人力飞机飞越英吉利海峡时,你将得到10万英镑的奖励。我是说如果。”

“没问题!”麦克瑞德一边回答,一边准备开车去朋友家送钱。事实证明,一位朋友担保的10万美元(约5万英镑)商业贷款到期,因无力偿还而面临监禁。朋友的妻子找到了麦克瑞德。麦克瑞德只是一名航天工程师。怎么会有这么多钱?当他看到微型电池公司的奖励公告时,他有了一个想法。

奖励公告?这是怎么回事?

为了说明这一点,我们必须从麦克瑞德的诞生开始。

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麦克瑞德于1925年出生在康涅狄格州。他的家庭很富裕,他的两个姐姐和他年龄相差很大,像成年人一样照顾他。从七岁开始,麦克瑞德就开始探索和研究各种模型飞机,如滑翔机、扑翼飞机、旋翼机等。当他十几岁时,他想象制作一只人造蝴蝶或鸟。1956年,麦克瑞德成为第一个赢得国际飞行比赛的美国人。

1960年,皇家航空学会宣布,克雷塞特将为飞行员提供奖金,让他们驾驶一架人类飞机绕着两根805米间隔的水平“8”字形支柱飞行。鉴于没人能完成,克雷斯波在1967年和1973年两次将奖金提高到5万英镑。面对巨额奖金,来自英国、美国、法国和其他国家的研究人员展开了激烈的竞争,试图获得奖金。但是没有人成功。

这很简单。以前的人类飞机沿着直线飞行很短的距离。“8”飞行不仅要求驾驶员非常熟练,而且对机翼尺寸和动力源也有更高的要求。

人力飞机实现“8”字飞行,是他还债还出来

麦克瑞德改进了受老鹰飞行影响的人类飞机。(网络图)

麦克瑞德决心得到奖金。一是报答朋友,二是实现梦想。他日夜思索着发射飞机的方法。一天,当他带着妻子朱迪和三个儿子去墨西哥度假时,他突然盯着天空中盘旋的鹰。在估计了鹰的飞行速度和翅膀大小后,麦克瑞德发现鹰是利用上下翅膀之间的压力差产生的升力飞入空中,然后在风力的作用下滑翔。因为它的体积小,它经常能在空中停留几个小时而不拍打翅膀。由此他得出两个结论:第一,人类飞机的机翼应该很宽很大;第二,人类飞机的质量应该尽可能的轻。

没心情旅行的麦克瑞德告别了家人,独自回到了加利福尼亚。他紧随其后,与他的朋友和员工一起制造了一架新的人类飞机——“漂浮秃鹰”。

“漂浮秃鹫”主要是基于悬挂式滑翔机的原理,它的翅膀可以扩展到96英尺,而不会增加飞机的重量。机翼有一个改进的自行车车架和一个13英尺的螺旋桨。这架飞机所需的能量不超过半马力,大致相当于普通自行车手产生的能量。在飞行过程中,飞行员可以利用风力使飞机正常滑行。

因此,在舞台上就有了麦克瑞德的“8”飞行表演。

人力飞机实现“8”字飞行,是他还债还出来

华盛顿特区史密森尼学会展出的漂浮秃鹫(网络图)

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据说,在麦克瑞德用“漂浮秃鹰”带来的奖金帮助他的朋友还清贷款后,他致力于改进太阳能汽车。后来,他收到了克莱默的一条信息,说至少要花20年才能看到这架人力飞机飞越22英里长的英吉利海峡。恐怕我要到那时才能活下来。听到这些,善良的麦克瑞德开始主持一个全新的人类层面的研究。

1979年,麦克瑞德带着一只由“游荡的秃鹰”改装的人力“游荡的信天翁”来到英国。6月12日,自行车手布莱恩·艾伦驾驶“漂泊的信天翁”在2小时49分钟内飞越英吉利海峡,完成了横渡英吉利海峡的壮举。作为两次克雷斯波奖得主,麦克瑞德被邀请与观众分享“漂泊信天翁”的特征。首先,该机使用的新型碳纤维复合材料具有强度高、易加工的优点。第二,这架飞机的总重量只有32公斤,比以前的人力飞机轻。在演讲结束时,他对人类飞机的发展前景非常乐观。他相信21世纪的人类飞行器将用于科学研究、教育、商业、娱乐、体育和其他领域。

人力飞机实现“8”字飞行,是他还债还出来

麦克瑞德的改进型“飘忽不定的信天翁”人类飞机飞越了英吉利海峡。(网络图)

麦克瑞德没有停下来。从英国回来后,他和他的助手们把修复后的“流浪信天翁”送到了巴黎航展,该航展尚未结束。1983年9月25日,在美国加州的萨菲特机场,由麦克瑞德设计的“蝙蝠状”人类飞机以平均每小时41公里的速度完成了一次锐角三角形飞行。“蝙蝠状”有一个电能储存系统。起飞前,驾驶员可以踩下踏板来驱动发电机给电池充电。这是人类飞行器发明史上的一项创新。

目前,人体飞机主要用于娱乐领域。随着经济的发展和人民生活水平的提高,载人飞行器将会有更广阔的前景,如用于航空学校和航空俱乐部的演示载人飞行器,以及用于商业活动的机械动力飞行器。也许麦克瑞德在为他朋友的债务改进人力飞机时没有想到这一点。然而,他追求公共利益和不断攀登科学高峰的精神,始终值得后人学习。

[参考]

1.《改变人类工作的成就》(中国词典出版社,2005年);

2.论文《世界人类飞行之路:人类飞行首先起源于中国》