书城童书军事纵横
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第24章 探索军事第一(8)

“导航者二号”太阳能飞机的机翼长达36米,已超过“空中客车”A320飞机的机翼。太阳能飞机有足够的光照面积铺贴太阳电池,太阳电池实际上就是太阳光发电机,燃料是太阳光,把太阳光能直接变成电能。在空气稀薄的高空中,太阳电池的功率要比在地面上同样的太阳电池效率高;而汽油发动机的飞机在高空中飞行会导致功率损失。

太阳电池提供的功率以“峰瓦”为单位。众所周知,地球的表面上照射到的太阳光一直在变化的,太阳电池输出的功率也是变化的。世界各国太阳能专家研究商定,把太阳电池放在非洲撒哈拉的赤道上,中午12时测出的太阳电池功率称作“峰瓦”,作为世界各国太阳电池统一的计量单位。

第一次人类飞翔

成百上千年来,人类一直梦想着像鸟一样飞上天空,从中国五代的孔明灯,到十六七世纪的法国鸟人,人类尝试飞行的努力从未间断过。直到1783年,由法国的蒙哥尔费兄弟最早发明的热气球首次把人带入空中,人类才真正实现了飞天的梦想,这比飞机诞生要早120年。1783年,法国人蒙戈尔费埃兄弟开始利用热空气的性质做一些实验。他们用纸张作为气囊的材料,气球飞行高度33米,时间10分钟,距离3.5千米,乘客是一只羊和一只鸭子。当时的燃料是旧皮靴和动物的肉,人们觉得气球飞起来味道很臭,最后这些动物都安然地返回地面。1783年6月,蒙戈尔费埃兄弟向世人展现了他们工作的成果。他们生起火向用布和纸做成的大气球里灌满了热空气,然后放开了它。气球直奔蓝天,升到了6000英尺的高空,当气球内的空气冷却后,它降落在一英里外的地方。

但是这个从天而降的“怪物”吓坏了当地的两个农民,他们把这个热气球给撕破了。几个月后,德罗齐埃和阿尔朗侯爵乘坐蒙戈尔费埃兄弟的气球飘过巴黎上空,成为世界上最早的飞行员。

1783年,罗泽在法国完成了首次气球载人飞行。1785年,法国人布兰卡德和美国人杰弗里斯成功飞越英吉利海峡;同年,罗泽在飞越英吉利海峡时遇难。

1978年8月11日20时43分,美国48岁的马克西·安德森和31岁的艾勒克特拉航空公司总经理拉里·纽曼,驾驶着一只巨大的气球告别了美国缅因州德雷斯克岛市,开始了艰难的航行。气球在平均海拔6000米的高空以每小时30~40千米的速度向对岸目标——布歇尔机场驶去。气球飞行了138个小时6分钟,行程5000千米,于8月17日降落在法国西北部埃夫勒小镇附近的麦田里。偏离了原定着陆点96千米。这次飞行同时创造了气球航程最远和留空时间最长的两项世界纪录。实现了100多年来人类欲乘气球飞越大西洋的愿望。

1981年,四名热气球飞行家由日本成功飞到美国,人类首次飞越太平洋。

1981年1月11日,美国人安德森驾驶“维尼”号从埃及出发,作人类历史上首次气球环球尝试,48小时后降落在印度,共飞行4306千米。1999年3月21日,瑞士人皮卡德和英国人布莱恩·琼斯驾“飞船三号”从瑞士出发最后降落在撒哈拉大沙漠上,他们成了一项新纪录的创造者——首次乘热气球不间断完成环球旅行,航程42810千米,时间19天21小时55分钟。

似乎从诞生之日起,热气球运动就被刻上了贵族烙印。200多年以后,这种情结才渐渐从当初的名门世家移向现今的豪商巨贾。而随着热气球材料的改进、制作工艺的提高、驾驶技术的日臻完善,热气球飞行已成为任何地点都可进行、任何人都可尝试的新型空中体育项目,但仍不失为一种财富、身份、性格、勇气的象征。

热气球运动于20世纪60年代末70年代初在美国兴起,70年代末80年代初欧洲开始兴起,到90年代末2000年初中国才刚刚兴起这项运动。到目前为止,全世界约有20000个热气球。在欧美等发达国家,几乎每天都有热气球比赛或活动。

热气球是一项老少皆宜的体育休闲运动,对体力的要求不高,但是如果驾驶热气球,须懂得丰富科学知识,如气象、物理、地理、数学等,对青少年来说,热气球又是一种非常好的学习掌握科学知识的运动。

第一架滑翔机

在人类征服天空的漫长历程中,滑翔机是最早实现将人送上蓝天的重于空气的航空器。

1852年英国的G·凯利最先制造出不可操纵的滑翔机。1881年,着名的航空科学先驱、德国人李林塔尔,根据前人的经验和意大利画家达·芬奇的理论思想,设计制造了人类第一架实用的、可操纵的悬挂载人滑翔机,并亲自驾驶进行了第一次无动力滑翔飞行。它的操纵非常简单,飞行员悬挂在机翼下面,靠挪动身体改变重心,以控制滑翔的俯仰、航向和横侧姿态。滑翔机的起飞助跑和着陆全靠飞行员的两腿。为提高滑翔机的性能,他又进行过2000余次的实验飞行。

随着滑翔机的不断改进和飞行技术的提高,这种简陋的滑翔机很快就为带有操纵机构的滑翔机所取代,并在底部装上滑橇或轮子。第一次世界大战后,滑翔机的操纵方式已与飞机相似,即用驾驶杆操纵升降舵和副翼,用脚蹬操纵方向舵。在第二次世界大战中,大型滑翔机曾经用来向敌后空运武装人员和物资。尽管其载重量比较轻(最重的不超过6吨),由于没有采用动力,可以利用夜间飞越严密设防的战线而不被察觉。

滑翔机可由飞机拖曳起飞,也可用绞盘车或汽车牵引起飞,更初级的还可从高处的斜坡上下滑到空中。在无风情况下,滑翔机在下滑飞行中依靠自身重力的分量获得前进动力,这种损失高度的无动力下滑飞行称滑翔。在上升气流中,滑翔机可像老鹰展翅那样平飞或升高,通常称为翱翔。滑翔和翱翔是滑翔机的基本飞行方式。

滑翔机具有与飞机显着不同的狭长机翼(即较大的机翼展弦比),机身外形细长,呈流线体。高级滑翔机的机翼展弦比可达30以上,在设计上趋向于驾驶员躺卧舱中,以便减小机身截面积。机体表面光滑,甚至打蜡,借以提高滑翔机的升阻比,减小滑翔飞行中的下滑角。人们常用滑翔比(滑翔中前进距离与下沉高度之比)来衡量滑翔性能的优劣。由滑翔飞行的平衡关系可知,滑翔比与升阻比相等。现代高级滑翔机的升阻比最高已超过50。有的滑翔机机翼上还装有可操纵打开的减速板,用于在必要时增加阻力,或是在着陆下滑时调整下滑角,以便在指定地点准确着陆。动力滑翔机装有小型辅助发动机,不需外力牵引即可自行起飞,当到达预定高度时关闭发动机进行基本的滑翔飞行。动力滑翔机可提高训练飞行的效率和安全性。

从19世纪末至20世纪初,滑翔机作为一种具有独特性能的固定翼无动力飞行器,首先广泛地应用于航空体育运动,称滑翔运动,其概念为滑翔员驾驶滑翔机在空中进行翱翔飞行的运动。1907年,德国杜尔姆斯都特高等工业学校的学生,组织了“杜尔姆斯都特飞行运动协会”,揭开了滑翔作为一项运动的序幕。同年,在法兰克福城举行了首次滑翔竞赛大会,着名滑翔家德国人雷契尔特,驾驶双翼滑翔机创造了不少滑翔纪录。1912年,德国滑翔员在菜茵华赛尔柯柏,又创下直线滑翔836米和滞空102秒的纪录。至1938年,滑翔纪录不断刷新,留空纪录长达36小时35分,升高高度也达到6838米。德国滑翔运动的发展,对美国、俄国、波兰、日本等国家开展滑翔运动,产生过重大的影响。

现在,全世界已有60多个国家开展滑翔运动,水平较高的有美国、德国、俄罗斯、波兰、英国、澳大利亚等。目前,滑翔的升高世界纪录为14000多米,直线飞行距离为1400多千米,留空时间将近60小时,三角航线的速度超过200千米/小时。

现代用于体育运动的滑翔机,分初级滑翔机和高级滑翔机。前者主要用于训练飞行,有双座和单座两种;后者主要用于竞赛和表演,有的还可以完成各种高级空中特技,如翻筋斗和螺旋等。20世纪70年代以后,原始的悬挂滑翔机在现代科学技术的基础上(主要是结构材料的改进和制造工艺水平的提高)开始复苏,吸引了大量飞行爱好者。

第一架直升机

很早以前发明家们就认识到,得到升力的途径之一是使用一种叫做“水平旋翼”的旋转器械。文艺复兴时期的画家兼发明家菜奥纳尔多·达·芬奇的笔记本里,就有一张这种飞行器的草图。

在19世纪的欧洲,人们对“旋翼飞行器”或称“直升机”(它们出名后的叫法)颇感兴趣。路易斯·布雷格特与雅克·布雷格特兄弟俩建造了一架精心设计的直升机。它有着4个聚集在飞行员周围的水平旋翼,飞行员坐在飞机的中部。尾翼是直升机的重要部件。没有它的话,一架单水平旋翼的直升机部是在空中旋转。尾翼还用于为航空器掌舵。

莱特兄弟俩于1907年9月在法国杜埃试验了自己的航空器。他们没有去冒自由飞翔的危险,而是用绳子把直升机拴在地面上后再启动发动机。直升机上升了1.5米,然后又重新降落到地面。与此同时,法国人保罗·科尼也在制造一架直升机。1907年11月他在科西厄克斯进行了第一次飞行。这一回,直升机作了一次短暂的、无绳子拴着的低行。直升飞机终于离开了地面。

尽管布雷格特兄弟俩和科尼进行了试验,第一架实用的直升机直到20世纪30年代才制造出来。伊戈尔·西科尔斯基在1939年建造了第一架真正成功的直升机VS-300。

直升机的名字在20世纪30年代就出现了。直升机和直升飞机是不同的。

直升机实际上不是飞机,而是一种航空器,因此严格地说不能称之为直升机。

发展至现在,直升机共有五种。

全面转向式直升机。整个机头朝上、尾朝下,直立在地上,用发动机械的接力向上起飞,然后在空中转向九十度,向前平飞。

机翼(带发动机械)转向式直升机。直升机停在地面时,机翼带着发动机转向90°,前缘向上。升到空中后,机翼再转回来,使直升机向前飞行。

发动机械转向式直升机。机身机翼像普通飞机一样,只是发动机可以转向90°。

喷气转向式直升机。直升机的喷气发动机平时向后喷气,但在起飞和降落时,则能转向90°向下喷气,如英国的“鹞”式飞机就是一种很成功的喷气转向式直升机。

固定旋翼式直升机。开关像普通的直升机一样,但飞到空中时,旋翼要固定住成为固定翼,同时发动机械产生向前的推力,使其向前平飞。如美国185研制的一种四叶旋翼直升机,又名X翼飞机,其实就是一种固定旋翼式直升机。

直升机在军事上有着广泛使用。它们在有限的空间里盘旋和降落的能力极为重要,无论是作战时,还是在其他难以接近的地方营救困境的人们时,都是如此。