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两个失败的人

2009-12-02风伊万

航空知识 2009年2期
关键词:蜉蝣百叶窗菲利普

风伊万

百年航空史记录着人类才智的一次次突破,然而这条通天之路上失败的例子远多于成功的典范。其中不少飞行器由于原理、结构、材料或动力等某个环节的设计不当而显得相当笨拙甚至难以升空。不妨让我们检点一下这些飞不高的“笨鸟”,从另一个角度回顾航空发展的艰辛历程吧。

轮子上的威尼斯百叶窗——菲利普多翼机(1907年)

与莱特兄弟同时代的众多航空先驱中,英国发明家霍雷肖·菲利普(Horatio Phillips)的名声不算响亮,但他的贡献仍值得一提。从1870年起菲利普就开始研制可垂直起降的直升机,可惜始终未获成功。19世纪80年代他又建造风洞研究空气动力学,尤其对飞行器的机翼构造做过大量试验,证实弯曲的翼面有助于升力的产生,还申请到翼型设计方面的专利。

菲利普得出的另一个重要结论是机翼越多,升力越大。于是1893年他首次将理论付诸实践时,就制造了一架具有多达50片细长机冀的验证机,外形乍看像后来才出现的雷达天线,而当时被戏称为“轮子上的威尼斯百叶窗”。这具3米高的“百叶窗”架在三轮底座上,用绳索与一条圆形轨道的中心相连,靠一台小型燃煤蒸汽发动机驱动前置螺旋桨,在无人操控的状态下沿着轨道作圆周滑行。“试飞”结果显示,这样的装置可以让180千克重的机身上升到近一米的高度。

经过多次改进,到1904年菲利普将机翼数量减少为20片,并在机身上加装十字形的尾翼,动力是一台自制的16,4千瓦汽油发动机,可供一人乘坐。但因纵向稳定性欠佳,这台机器只勉强“跳”过15米距离。3年后,菲利普把他的构想发挥到极致,不仅让整排机翼恢复到50片,还在机身前后安装了4排这样的“百叶窗”,使机翼总数达到200片!1907年4月6日,这架笼子式的多翼机飞出了152米的直线距离,被认为是英国第一次成功的动力飞行。不过由于无法控制飞行姿态,“笼子”能否算作真正意义上的飞机曾颇受争议。而菲利普此后也没有再做进一步的尝试,不久就淡出了方兴未艾的航空界。

虽然菲利普对机翼构造的研究成果让同行们获益良多,但自己却钻进了多翼机的牛角尖,否则应该会有更显著的成就。他设计的这类窄弦多翼机在重量、阻力、平衡性、操控性等方面都存在难以克服的缺陷,因此在莱特式飞机进入欧洲后就销声匿迹了。

飞不动的虫子——“蜉蝣”钢管飞机(1910年)

在航空业的破晓时分,英国的《每日邮报》起着推波助澜的重要作用,早在1906年就拿出一万英镑要奖励第一个从曼彻斯特飞到伦敦的人。被这笔巨奖吸引而来的挑战者中就有英国海军上尉约翰·赛登(John Seddon),他从一个纸模型中得到灵感,打算制作一架大型纵列双翼机来赢得奖金。赛登说服上级让他暂时离开海军,得到家里的资助后就拉上几位朋友投入这个雄心勃勃的计划。

当其他竞争者还在用常见的木质板条做机身时,赛登却认定具有高延展性的细钢管是更好的选择。为此他找到一家名为“阿克乐斯和珀洛克”的自行车工厂承担建造工作,将总长610米的钢管弯成一个个大小不等的圆环,再交叉着箍成机翼和机身框架。这架被命名为“蜉蝣”的飞机将容纳1名驾驶员和5名乘客,两台水冷汽油发动机安装在前后两组机翼之间,通过链条带动左右两具牵引式螺旋桨。控制面由前端的升降舵和每对机翼问的两个方向舵构成,外翼部分还可前后扭转实现横向控制。

尽管赛登的作品完工时那笔巨奖早已被别人捷足先登,但作为当时体形最大的飞机,“蜉蝣”的面世还是引起了一阵轰动。1910年11月7日,首次试飞在伍尔弗汉普顿航空俱乐部进行。然而还在滑跑时,起落架轮子突然脱落,导致飞机严重损坏。不巧又赶上赛登被海军召回,修理和改进工作只得搁置下来。显然,一次就要搭载6名乘员的大胆设想和全钢管结构的超常设计都有些脱离实际。大而无用的“蜉蝣”最终难逃未曾上天就被拆解的命运,唯一留下的影响就是让原本以生产自行车、床架为主的阿克乐斯和珀洛克公司看到了航空业对金属构件的潜在需求,此后的半个世纪里几乎所有的英国飞机都用上了他们的产品。

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