当年9月19日,蒙戈菲尔来到首都巴黎,在凡尔赛宫前的广场上进行公开表演。前来看热闹的人山人海。这次实验连法国国王路易十六也惊动了。他对热气球很感兴趣,于是带领一些官员前来观看。
气球中充入热空气,升到500米高空,飞行了8分钟,气球吊篮里的家畜安全无恙。然后,气球在3公里以外的地方安全着陆。整个飞行试验非常圆满。
路易十六非常高兴,欣然同意进行载人飞行试验。国王想到,乘气球升天很危险,一般人可能不愿意去。于是,他找到两个死刑犯,请他们上天一趟,还宣布成功后就免他们一死。可他俩一听说要上天,吓得苦苦哀求,宁死也不肯登上气球。
有两位科学家罗依尔和阿兰德,他们非常年轻,对新事物充满着好奇。两人知道了气球载人这件事,就去见路易十六,并想成为世界上第一个上天的人,希望让他们来做试验。国王同意了。
1783年11月21日,世界上第一个载人热气球准备升空。这只气球的形体非常惊人,直径15米,高度达到23米。闻讯赶来观看试飞的人依然很多,广场的地方不够,连房顶上也站满了人。只见罗依尔和阿兰德登上气球后,将缆绳解开,气球慢慢升起,一直升到300米的空中,然后开始飞行。气球越过塞纳河,热空气渐渐变冷后,安然落地。
整个飞行过程仅仅用了半个小时。而科学家罗依尔和阿兰德成了世界上最早飞上天的人。
热气球作为一种载人的飞行器,与后来出现的飞机相比,要早120年之久。
030、飞艇的由来
飞艇的先驱是人们常常提到的热气球。当时,因热气球不易被有效控制,于是,人们开始研究新的飞行工具。
1784年,法国的罗伯特兄弟经过不断研究,制作了一艘长15.6米,直径9.6米的人力飞艇。他们认为,飞艇在空中飞行和鱼在水中游动差不多,于是就把它做成一条鱼的形状。到了7月6日,他们试飞这艘飞艇,当气囊中的氢气充满之后,飞艇向上升了起来。
可是,随着高度的不断增加,大气压逐渐降低,气囊内的氢气不断膨胀,眼看气囊就要被胀破,当时的情况真是危急万分!艇中的罗伯特兄弟非常着急,就拿出小刀,在气囊上刺了一个小孔,使一些氢气放出,飞艇终于安全降到了地面。这次试验启示他们在气囊上安了一个放气阀。
两个月后,两人带着改进后的飞艇再次进行飞行试验。当时,由7个人划桨作为动力,使飞艇向前飞行,这样,飞行持续了7个小时之久。
1872年,法国人特·罗姆在人力飞艇的研制上改用螺旋桨来取代划桨。他制成的飞艇长36米,直径15米。加上吊舱,高度达到了29米,可载8人。螺旋桨直径9米,几个人轮流转动螺旋桨,使它产生拉力牵引飞艇前进,时速10公里,与划桨的飞艇相比,它无疑是一个进步。
没过多久,另一个法国人卡奴·米亚受到自行车研究的启发,发明了一种脚踏式螺旋桨飞艇,引起同行的关注。这种单人飞艇使时速提高为16公里,与手转螺旋桨飞艇相比,又快了一些。
1884年8月9日凌晨,在法国首都巴黎,一艘名为“法兰西号”的飞艇开始试航,它长51米,直径8.4米。它用蓄电池供电的电动机做动力,在离出发点4公里处返航。等飞艇降落到距地面80米的高度时,艇上的人就把缆绳丢下,由地面上的人来固定。
试飞过程费时25分钟,飞行时速达到24公里,这次试飞堪称一次壮举。在场的人们见证了人类对飞艇的第一次成功操纵。
德国有一位名叫菲迪南德·格拉夫·齐柏林的将军,在退役后将精力转向科学研究,发明了硬式飞艇。这种硬式飞艇使用金属骨架,外面蒙涂胶布而制成。
从1900年起,他潜心研究,将制作的硬式飞艇命名为“Lz系列”。后来,他又与法兰克福《时代报》的记者艾肯纳一道,成立了德拉格公司,这是世界上第一家航空公司。
1910年,德拉格公司开辟了一条航线,引起众人的关注。这条航线是从法兰克福飞往杜赛尔的第一条定期空中航线。
1929年8月8日,人们依然对这位已经仙逝的现代“飞艇之父”难以忘怀,于是开始了一次飞艇的环球旅行。完成这项任务的是一艘以将军名字命名的“格拉夫·齐柏林号”飞艇。这艘飞艇长237米,直径30.5米,自重118吨,载重53吨,用5台柴油发动机做动力,最大时速竟然达到了193公里。
它的起始点是美国的新泽西州,一路经过德国、苏联、中国、日本,最后回到洛杉矶市。这次壮举极大的促进了现代飞艇的发展。
031、飞机的由来
很早以前,人们就想获得飞翔的本领。一些勇敢的人将羽毛绑在臂上,站在塔尖、悬崖上往下跳,想像鸟儿那样飞起来。这样做的后果不是将胳膊摔断,就是失去了双腿,甚至有人为此丧命,成为飞行事业的牺牲者。
真正的飞机是美国人韦伯·莱特和奥佛·莱特兄弟发明的。
莱特兄弟居住在美国俄亥俄州的代顿城,从小就喜欢放风筝,长大后从事的是修理自行车的行业。一次,韦伯·莱特突然发现,手中的硬板纸与一只盒形风筝极为相似,儿时放风筝的情景再次在他脑海中浮现。他忽然想到,能不能用控制风筝的办法来控制飞行呢?
此时,德国机械工程师奥托·利连索尔依靠滑翔机成功地完成了2000多次飞行。1896年8月10日是一个不幸的日子,在这一天,利连索尔在飞行中失事殒命。
莱特兄弟对载人飞行没有冒险试飞,而是进行了无数次的模型试验,为自己飞上蓝天积累经验。1899年11月,兄弟俩制作了一只大风筝,它的翼展足有1.5米长,在风筝的身上系上的牵绳有4根,操纵风筝的飞行。将风筝原理运用于飞行器的独特构想,经过莱特兄弟的双手,终于变成了现实。可是,风筝原理却不是解决动力飞行问题的关键。
在莱特兄弟展开研究的同时,华盛顿的萨缪尔·兰利也在钻研动力飞行。他制造出一架名为“机场号”的蒸汽无人飞机,并使它成功地完成了飞行任务。兰利在19世纪90年代还进行了两次飞行试验:一次试验用的是海勒姆·马克沁制造的蒸汽飞机,另一次试验则选用了法国工程师克莱蒙特·阿德制造的蒸汽飞机。在对后者的试验中,飞行距离达到了274.3米。
1900年,莱特兄弟在北卡罗来纳州的一座小山上,将一架较大的滑翔机成功地牵引了起来。他们非常高兴,决定趁热打铁,在滑翔机上安装先进的汽油活塞发动机。但由于技术条件所限,当时并没有符合要求的小型发动机。
1903年3月23日,他们向专利局正式提出飞行器设计专利的申请。这一年秋天,莱特兄弟在机械工人狄拉的帮助下,历尽艰辛,终于成功地造出了一台4汽缸、12马力、重达70千克的汽油内燃机。
接下来,莱特兄弟安装了链条,让内燃机能够推动螺旋桨。然后,他们又装上了很多零部件,造成一架飞机。这架飞机用轻质木料做骨架,蒙上帆布,有双翼。它利用活动的方向舵,对升降和左右盘旋进行操纵,驾驶者工作时则俯卧在下层主翼的正中。他们为这架飞机取名为“飞行者号”。这是世界上第一架动力飞机。
1903年12月17日上午10时35分,奥佛·莱特驾驶着“飞行者号”飞机,从一个沙丘上飞向浩瀚的蓝天。这架飞机飞行了12秒,飞行高度达到3米,距离是37米远。
当天,兄弟俩重复飞行了4次。最后一次飞行竟然坚持了59秒,飞行的距离达到了200米。他们成功地实现了载人的动力飞行,开创了飞行史上的新纪元!当然,这一天的飞行是不公开的,所以一般的美国公民并不知道这个惊人的消息。
1906年,美国专利局批准了莱特兄弟的专利申请。直到1908年,他们才开始进行公开的飞行表演。他们驾驶着飞机游历了欧美各国,赢得了众人的称赞。
可是,围绕着飞机专利权的问题,兰利却激烈地提出了异议,他坚持认为自己的飞机设计才具有发明权,莱特兄弟举出事实来反驳。双方争论的结果是,莱特兄弟失去了从飞机获益的机会。不过,历史是公平的,莱特兄弟仍被后人誉为载人飞行的伟大先驱。
032、帆船的由来
船在众多水上运输工具中,是历史最悠久的一种。
中国的造船历史源远流长,甚至可以追溯到新石器时代的原始舟、筏。世界上最古老的船就要属独木船了。它的构造非常简单,整个船身由一根粗的树干做成,把树干中间挖空,人坐进去,用木桨划动,船就能够行驶了。
到商周之际,史书上就记载了“刳木为舟,剡木为楫”的事情。后来,武王伐纣,率领数千人马,47只船在孟津横渡黄河,仅仅用了一天时间。可见,当时船体的规模已经很大了。
明朝初期,三宝太监郑和奉皇帝的命令,在1405~1433年间率领庞大的船队七下西洋。船队中最大的“宝船”长达44.4丈,宽18丈,舵杆的长度达到3.3丈,张12帆,可载重800吨。
在古希腊时期,桨船和帆船就进入了人们的视野。但到了中世纪,造船技术却处于停滞状态。后来西方人得到了中国的指南针,才刺激了航海事业,提高了远洋航海的水平。
特别令人关注的是,在哥伦布的船队里,旗舰“圣塔玛亚号”是一艘吸取了众多帆船优势的大船。船身长19.2米,宽6.1米,配备主帆和中帆,平均航速有4节。“圣塔玛亚号”的下水远航,为欧洲航运史揭开了新的篇章。
不久,欧洲各国开始发展大船,桅杆的高度不断增长,数量不断增加,风帆也愈来愈多,竟然出现了9桅12帆的大帆船。
到了16~17世纪,造船业迎来一个黄金时代,但随后又陷入停滞阶段。这是因为,从动力方式看,它的动力仅包括风力和人力;从推动方式看,它的推动方式全靠风帆和桨轮;从船体材料来看,它仍以木质材料为主。由于这些方面的局限性,使造船业难以向前发展。
19世纪初,瓦特发明了蒸汽机,接着冶金技术出现。这些新事物使造船业受到巨大推动,造船技术终于进入一个新的发展时期——轮船时代。
033、轮船的由来
“轮船”一词的出现与船的动力改革有关。在我国唐代,李皋把船的舷侧或尾部装上带有叶的桨轮,靠人力踩动桨轮轴,使轮轴上的桨叶拨水推动船体前进,发明了“桨轮船”。
由于这种船的桨轮下半部浸没水中,上半部露出水面,因此称为“明轮船”或“轮船”,来和人工划桨的木船、风力推动的帆船相区别。
18世纪后期,一个叫约翰·菲奇的美国人利用蒸汽机作为动力,驱动船体工作,制造了世界上第一艘机械船。人们对机械船非常喜爱,就将“轮船”一词作为机械船的专用名词了。
一个星期天的早晨,菲奇从教堂做礼拜回来,这时一辆马车从他身边飞快地奔驰而过,原来拉车的马受惊了。
菲奇想到:难道非得用马拉车?就不能让车子自动在街上跑么?能不能用众所周知的蒸汽力量来驱动车子呢?道路上尽是石子,车不好走,可如果在水面上走,就不会有什么阻力,能不能利用蒸汽来开船呢?
这些想法刺激了菲奇的创造欲望,他先绘制出图纸,又让人按照图纸将模型制造出来。然后,他带上这个模型,到各州去请求议会支持他的发明。一开始,理会他的人并不多。但他锲而不舍的精神最终感动了新泽西州议会,批准他从1788年起享有14年的专利权。
没过多久,一家造船公司在费城成立,老板就是菲奇。
第一艘机械船于1787年制造成功。1790年,该船在费城到巴林敦的地拉维亚河上开始定期航行。后因他做投机生意,年终决算亏了很多钱,公司只好关门。不久,菲奇本人也离开了这个曾给他带来无限欣喜的世界。
近代轮船的发明人是科学家富尔顿。1802年,富尔顿在英国伦敦与发明蒸汽机的瓦特相识。后来,他在欧洲展开对轮船制造的研究,工作取得了很大进展。他所创制的一艘8马力的蒸汽轮船在法国的塞纳河下水,取得了很大的成功。在那个时刻,他为眼前的成功而沉醉。
可惜的是,在夜幕降临之后,一场狂风把这艘船打沉了。1807年,富尔顿回到故乡美国。不怕挫折、才智过人的他又在纽约造成了一艘轮船,命名为“克莱蒙特号”。
这艘船长47米,宽9米,排水量达到100吨。船体的两侧各有一个轮子,与大水车非常相似。8月9日,“克莱蒙特号”终于下水,船体两侧的水轮将河水轻轻搅动。轮船继续向前行驶,从纽约到阿尔巴尼城,行驶速度达到8公里/小时,完成了往返480公里的长距离航行。
富尔顿成功了!他开创了轮船制造业的新纪元。
后来,人们对轮船进行革新,用螺旋桨推进器取代了桨轮。机械船虽然没有了轮子,但因为称呼上的习惯,这种用螺旋桨推进的船仍沿用了“轮船”这个称呼。
现在,轮船的变化是日新月异的。人们制造轮船时,已不再用铁作为原料,而是选择了质量更优的钢材。船舶的驱动已不依靠蒸汽机,而是依靠柴油机、蒸汽轮机、燃气轮机,甚至更先进的核动力装置。