“我的第一本彩绘科学史”是一套独具特色的少儿彩绘科普读物,它按照时间顺序,深入浅出、轻松幽默地为儿童讲述空中飞行史、陆地交通史、创造发明史。书中600余幅绘制精细的科学彩图,展现了400余个激动人心的科学创造瞬间,介绍了100余位被载入史册的伟大科学家,展示了人类科学史上最具才华的创意和发明,引领小读者热爱科学,了解人类科学的发展历程。
这本《空中飞行(从人造翅膀到太空旅行)》(作者彭妮·克拉克)是该系列中的一册,在详细介绍飞行器发明的同时,还讲解了相关的历史事件与制造技术的知识,带领小读者一起领略人类飞行史。
从用羽毛做成的人造翅膀到遨游太空的航天飞机,从第一个“载人”热气球到可容纳数百名乘客的大型喷气式客机……《空中飞行(从人造翅膀到太空旅行)》在详细介绍飞行器发明的同时,还讲解了相关的历史事件与制造技术的知识,带领小读者一起领略人类飞行史。
《空中飞行(从人造翅膀到太空旅行)》的作者是彭妮·克拉克。
人类最初的飞行梦想诞生于何时,这无从考证,但人类对飞行的尝试却从未问断。鸟儿好像飞得很容易,它们为了捕食而疾飞,还能飞过森林、河流那样的障碍。许多昆虫也是这样。鸟儿骨头轻,翅膀上覆盖着羽毛,身体里分布着气囊,但人类却有一个问题:与鸟儿相比,人的身体结构不适于飞翔。
鸟儿能飞不单单是因为有翅膀,人类用了很多年时间才发现这一点。现在我们知道,人类永远不能像鸟儿那样飞翔。
达·芬奇是意大利伟大的艺术家、科学家,他设计了已知最早的直升机和降落伞。上图的降落伞是他在大约16世纪画的,但没有制造出来。
马姆斯伯里的奥利佛(左图),是11世纪的一个英国修道士。他在胳膊上系了自己做的羽毛翅膀,传说他“飞”了180米,但这值得怀疑。反正,像所有“鸟人”一样,他最终撞到了地卜。古人崇拜鸟儿就像崇拜神一样。比如,老鹰几乎不动翅膀就可以向上高飞,那样子看上去很神奇。人们不知道,鸟儿会借助上升的热气流获得飞行动力。这个有翅膀的神(上图)被画在一个大约5 000年前建造的古埃及墓穴里。传说,公元前1500年,波斯国王卡乌斯给他的宝座套上了4只鹅。它们真能像左图中那样,提起国王和宝座吗?
一件古墨西哥的人工制品,展示了一个凶狠的、有翅膀的神(下图)。也许它表现的是一只老鹰之类的鸟儿。
达·芬奇仔细观察了鸟儿怎样飞行之后,认识到人类的胳膊太弱了,所以人类飞不起来。他设计了大约150种飞行器,用杠杆和滑轮加强胳膊肌肉的力量。
在希腊传说中,克里特国王米诺斯囚禁了代达罗斯和他的儿子伊卡洛斯。他们用羽毛和蜡做成翅膀,逃了出来。代达罗斯警告伊卡洛斯,不要飞近太阳,因为蜡会熔化。伊卡洛斯没有听他的。蜡熔化了,伊卡洛斯从天上摔下来,掉进海里淹死了(上图)。管达·芬奇是个天才,但人类飞行仍然是个梦。发明家们没有放弃,他们一直在寻找别的方法让人类离开地面。利用热空气是个好方法。1783年6月,法国的蒙特哥菲尔兄弟用纸和亚麻布制作了一个直径约30.5米的热气球,它上升到了1830米的高度。但使用热空气的气球必须很大,才能提起必要的重量。人们还发明了氢气球。氢气是1766年由英国化学家亨利·卡文迪许发现的。
蒙特哥菲尔兄弟的实验成功鼓舞了别人。1783年11月,达兰德斯侯爵和一位伙伴乘着热气球,在巴黎上空飞了9千米。早期的热气球非常危险。为了用热空气充满气球,一个燃烧的火盆就挂在气球下边,而气球是用非常易燃的材料做的。
1837年,乔治·凯利爵士设计了一艘飞艇,上边装有流线型的气囊(下图),但没有制造出来。法国气球驾驶家加纳林从他的气球上跳伞(上图),震惊了巴黎人。
1785年,美国人约翰·杰弗里斯和法国人让一皮埃尔·布兰查德第一次乘热气球飞越英吉利海峡。气球漏了,他们差点儿遇难。皮埃尔·朱利安延续了乔治·凯利爵士流线犁的设计理念。他的飞艇模型(右图)制造于1850年,有一个发条装置驱动的螺旋桨。
1852年,法国工程师亨利·吉法德证明了流线型设计确实有用。他的飞艇(左下图)有流线型的氢气囊,还有驱动螺旋桨用的蒸汽机。这艘飞艇载着他从巴黎飞到特拉普,飞行了27千米远。1884年,距第一个热气球升空仅101年,“法国”号飞艇来了(下图)。它使用电力驱动,最高航速是22千米/小时。球和早期的飞艇都有一个巨大的缺点:它们完全依赖风力。1804年。工程师乔治·凯利爵士试制了一架滑翔机模型。这架模型演变出了我们今天所知道的飞机和飞行方式。乔治·凯利并不满足于制造模型,而是想制造出更大的滑翔机,他最终在1853年制造出了载人滑翔机。很多人继续着乔治·凯利的工作,其中包括德国人奥托·李林塔尔。他改进的滑翔机非常像今天的悬挂式滑翔机。但不幸的是,他在一次坠机事故中遇难。乔治·凯利1804年的滑翔机模型(上图),和他1853年的最后一架滑翔机(下图),相隔了大约50年。但它们都有固定的机翼和可以移动的尾翼——正和现代飞机一样。P4-8