扑翼机之梦

飞机是本世纪最伟大的发明之一。当 1903 年美国莱特兄弟驾驶一架飞机，成功地飞上天空之后，人们才正式宣告：飞行之路终于畅通了。

但是，人们追寻这条路却花费了几千年的时间。这是一条艰难而曲折的路。你知道吗？人们当初刚刚迈开飞行的第一步，就走错了方向，真是出师不利。

开始人们想像鸟那样扑翼飞行，结果没有飞成。但人们从这种失败中吸取了教训，终于拨正了寻求飞行之路的航向。

大自然是人类最早启蒙老师，人类学习飞行的最早的老师就是大自然的昆虫和飞鸟。

昆虫是地球上第一批“飞行家”，它们的飞行史有 3 亿多年。据统计，

自然界有 30 多种会飞的昆虫，它们尽管个体小，但飞得却极为出色，那高频扑动的翅膀，简直令肉眼难以追寻。

鸟类的出现，大约在 4000 万年前，现存的鸟类约有 8600 种，其中绝大多数都是出色的“飞行家”。扑翼飞行是鸟类最基本的飞行方式。有的鸟单位时间内翅膀扑动次数少，在空中悠闲自在地舞动着大翅；有的鸟翅膀扑动的频率十分高，有高超的本领搏击长空。

人们在想：要是自己也能长出双翅，不就可以像昆虫和飞鸟那样扑翼而飞吗？是的，人类世世代代都在寻找着这种模仿鸟儿飞行的方法。

早在 2400 多年前我国的春秋时代，能工巧匠鲁班，就用木头制造过鸟的模型，这就是传说中最早的人造鸟。史书上有的说它“飞了一天就坏了”，有的说它“飞了三天”。现今的航空史专家认为，这种模型充其量只是鸟的外形，说它能扑翼而飞是不可信的，因为至今人类也未曾制造出一种会不断

扑翼而飞的木鸟。

木鸟只不过是一种初级的飞鸟“模特儿”，人类盼望的是自身能展翅而飞。于是，就有了“羽人”的幻想。

早在三四千年前，亚洲西部的古赫梯国就有人雕出了一种带翼的人面狮身怪兽，它反映了古人就有长翼的愿望。3000 年前的叙利亚腓尼基人，也曾在铅盘上刻画出了长有翅膀的“羽人”。

在我国两千多年前的一本古地理书《山海经》中，曾描述了一个“羽民国”，那里的人长有像鸟一样的翅膀，能飞。这当然只是古人的幻想。我国山东省嘉祥县发掘出了一座距今 2000 年的东汉古墓，墓壁上画着许多长羽的人，他们有的长双翼，有的在地上干活，有的在天上飞。在这里，古人的幻想更形象化了。

喜爱幻想是人类极可贵的品质。有了这种品质，就会促使人类由幻想进入到科学的设计和实验，并随后亲自去实践自己的理想。

早在公元前 1000 年左右的古希腊神话中就有展翅而飞的传说。其中最著名的是伊卡尔和他父亲捷达尔飞行的故事。

捷达尔是希腊首都雅典一位有名的工匠，他为米诺斯国王在地中海的克里特岛上造了一座迷宫。国王为了保守迷宫的秘密，企图杀害他。他为了带儿子一起逃出海岛，便用蜡和鸟的羽毛做了两副翅膀，粘在两人的手上，然后扑动翅膀飞向天空。后来他的儿子由于飞得太高，阳光把翅膀上的蜡晒化了，掉人了地中海里，而他自己却飞到了意大利的西西里岛。这当然只是一种神话，但却反映了人类想用翅膀飞行的愿望。

我国东汉史学家班固写的一本古书《前汉书·王莽传》中，曾记载了一位飞人的真实故事。

故事中说，两千年前的西汉，在王莽当政时，他为了巩固自己的统治地位，宣布招募天下有奇异功能的人士。其中有一个人，声称自己能日飞千里，在空中窥视匈奴的情况。王莽就叫他当场试验。他于是把一对大鸟的翅膀绑在手上，然后在头上、身上都着上羽毛，从高楼扑翼而下。书中说他飞行了数百步，最后坠落到地面。这当然不是真正的扑翼飞行，连王莽也明知这种飞行没有用途，但他为了保持自己的面子，便留用了这个“飞人”。

在世界历史上，这样的飞行事例很多，但都以失败而告终。如公元 875

年，一个阿拉伯人全身着羽毛，从高台飞下，结果摔伤了。公元 1100 年，古罗马帝国首都君士坦丁堡有一个伊斯兰教徒，他用长袍的大袖子作翅膀，从一个高塔上飞下，结果摔死了。

尽管在学鸟扑翼而飞的道路上，留下了血的教训，但是人们追求扑翼飞行的壮志并没有消失，其中还有不少知名的科学家。

最著名的是 15 世纪意大利的天才艺术家和设计家达·芬奇。达·芬奇设计的扑翼机比他的前辈们做的要复杂得多，它的外形像一只燕子，有一双宽大的翅膀和一具三角形的尾羽。整个机械用一个丁字形的支架支撑着，人趴在支架上用手拉动双翅。可惜的是，这一设计图夹在他的书本里，当时并不为人们所知，当然更谈不上实用。直到几百年以后，有人才从他的书中发现了这个设计图，因此它只能作为一件文物而流传于世。

真正试验过扑翼机械的，恐怕要算法国的一位叫贝尼埃的锁匠。那是在公元 1670 年的时候，他制造了一种叫“飞行十字架”的扑翼机。这种机械是在一个十字形的支架上，各装一片可以扑的翼片，翼片用绳子和脚相连。飞

行时，把十字架扛在肩上，然后用脚驱动翼片，扑翼而飞。据说，贝尼埃曾用这种“飞行十字架”飞过一条小河。但现今的飞行家认为，这种飞行机械是难以飞成的。它的扑翼功能，也远远落后于达·芬奇的设计。说他飞过小河，那最多是条小溪，而且他决不会是靠扑翼的方式飞过河，很大的可能是利用了脚的冲力，冲过了小溪流。

后来，有许多人也尝试过各种扑翼飞行方式，但都纷纷以失败告终了。扑翼机失败的教训是沉痛的，但它同时也启发人们从其他途径寻求飞行之路。

扑翼机的失败促使飞行家去思考，到底是人造的扑翼机技术不到家，还是先天不足？经过长期的观察和研究，人们终于明白：扑翼飞行是鸟和飞虫得天独厚的“专利”，人造的机械望尘莫及。

鸟儿和昆虫在长期的进化过程中，整个生理构造都适应了扑翼飞行。鸟儿和昆虫的翅膀扑动时频率是相当高的。而且自身重量越小的，翅膀

扑动的频率越高，飞得就越好。小小的摇蚊在一秒钟里翅膀可以振动 900 次，

密蜂的双翅每秒钟也可以振动 260 次。世界上最小的鸟——蜂鸟，它每秒钟

翅膀扑动的次数约 50 次，而它的体重却只有两三克，因此在鸟类中它飞得最好，不仅飞得快，而且可以在空中悬停。鸽子飞得也不错，它的翅膀每秒钟扑动 5 次左右。体重较大的海鸥飞得较差，它每秒钟双翅扑动约 3 次。鹤的体重更大，扑动频率只有每秒一次，飞得就较笨了。

比起这些昆虫和鸟儿，人和机械的重量要远远大于前者，他们飞行的本领当然连鸵鸟也不如了。

扑动是一种很费劲的往复运动，需要足够的“原动力”，也就是要有强大的肌肉力量。鸟的胸肌发达，是效率极高的“天然发动机”。一只鸽只有340 克左右重，但却能发出 0.0256 马力的功率，折合每公斤体重可以发出 55 瓦的功率。这对人来说，是远远达不到的，因为即使是一个优秀的运动员，在 0.3 秒钟内，只可以发出 1103 瓦的功率。但如果他的体重为 65 公斤的话，

那么他每公斤体重只能发出 10 瓦左右的功率。相比之下，人的能耐不仅小得可怜，而且只能持续极短的时间。飞行机械的重量比人更大，因此，即使能造出好的发动机，也难以使它达到鸟那样扑翼飞行的效果。

鸟类的生理结构还有一个特点：骨头特别轻。它的骨头不但空心，而且实心的骨架也是像泡沫塑料那样，呈多孔状。同样体积的一段腿骨、鸟的比兽和人的要轻 1/3。而且鸟的胸骨特别发达，胸肌占全身重量的 1/5，这就为它的“发动机”提供了更多的燃料，更高的频率。人骨的重量不可能人为地减轻，飞行机械的构架蒙受尽管也可以采用空心或泡沫塑料式的构造，但分量还是非常重的。此外，它不仅要装备发动机和各种设备，还要装货和载人。

鸟类还拥有一个非常适合飞行的外型，从而使它飞行时阻力最小。鸟的整个身子像个梭子，是流线型的。飞行时，它的两脚会缩到腹部羽毛之内，保持外型平滑。这样的外形，是适合飞行的理想外形。人类没有这样的体形，当然飞行时的阻力就大。不过飞行机械倒可以仿照鸟的外形去设计。从这点看，人类学鸟那样扑翼飞行尽管是失败了，但是从鸟的外形来看，它倒是人类学习飞行的一个理想“模特儿”，它启示人们，未来的飞行机械的外形必定是鸟形的。

人类扑翼而飞虽然是走不通的，但从学鸟的外形作起，人类却闯出了一条可行的路子。