放飞“维曼拿”

文/沈海军（同济大学）

对于大多数人来讲，古印度的飞行器维曼拿是一种神秘的存在，近乎闻所未闻。而传说中古印度圣人玛赫西的航空手稿，更是给这种古老的飞行器蒙上了一层神秘的面纱。

近些年来，同济大学飞行器工程研究所师生团队就维曼拿开展了一系列探究：翻译了玛赫西的航空手稿，理清了手稿的来龙去脉；开展维曼拿CAD设计，制作出多款维曼拿静态模型，甚至成功实现了放飞；雕刻维曼拿木版画，设计多款维曼拿手工小制作，并将它们用于青少年航空科普等活动中。

翻译玛赫西航空手稿

2015年，国内某电视节目报道：印度总理莫迪称飞行器最早是印度人发明的，发明者为3000多年前的古印度圣贤——玛赫西。莫迪还呼吁全世界的航空专家学习和研究古印度的飞行器维曼拿技术。

关于神秘的古印度飞行器维曼拿，其实本人早有耳闻，并且在2014年就设法得到了一本所谓的古印度飞行器维曼拿的航空手稿，该手稿据说最早可以追溯到3000多年前，其作者正是莫迪口中的古印度圣贤——玛赫西。

当年秋季，在航空专业研一学生的专业基础课“航空宇航进展”课堂上，我讲述了这件事，在座的同学们听后简直惊掉了下巴，纷纷表示不可思议。课后，李秉泽同学找到了我，就课堂上讲述的古印度维曼拿与我展开了一番持久的讨论。

李秉泽头脑灵活，酷爱钻研。他向我索要玛赫西航空手稿，表示打算将该英文手稿翻译成中文，并希望彻底搞清玛赫西航空手稿的来龙去脉。被他的钻研激情所感染，我不仅答应了他的请求，还将翻译玛赫西航空手稿作为“航空宇航进展”课程大作业布置下去，吩咐其他同学积极协助李秉泽的翻译工作。

翻译工作启动后，李秉泽遇到的困难接踵而来。首先，玛赫西手稿英文版中有大量古梵文术语，词典上根本无法查到，翻译时需要根据词根逐一猜测、破译。其次，书稿的撰写者所处的历史年代久远，缺乏航空背景，书稿中各种飞行器部件的名称非常古怪，很难与现代飞行器相对应。第三，书中存在不少臆想，甚至神话要素，有点像中国古代的《山海经》，经常让人摸不到头脑。

尽管如此，功夫不负有心人，在师生们的共同努力下，历经4个半月，玛赫西手稿的翻译工作完成了。

这天，李秉泽和另外一位同学拿着装订好的中文版玛赫西手稿兴冲冲地来到我的办公室，详细地述说了他们在翻译中遇到的各种困难以及最新发现。他兴奋地讲道：“这份手稿形成时间约为3000多年前，是玛赫西摘录之前的古印度资料汇编而成的。到了11世纪，一位名叫伯德哈南达的高僧用梵文对玛赫西手稿进行了注解，使远古手稿的内容更容易被世人理解。19世纪末，伯德哈南达注解的玛赫西手稿在印度南部一座坍塌的古庙中被人发现，发现者再次对手稿进行了整理，甚至还配上了插图。20世纪50年代，这份手稿被交给印度国际梵文研究院，该研究院院长何塞历时20载将手稿翻译成了英文版……我们本次翻译的正是何塞的英文版。”至此，玛赫西手稿的来源终于明晰。

经过后期三轮核校，同济大学中文版玛赫西航空手稿诞生了。如今，该译本存放于同济大学微小飞机实验室内。

制作古印度维曼拿模型

通过玛赫西手稿的翻译和审校，我对古印度维曼拿有了大概的了解。为了进一步深入探究维曼拿，在“航空宇航进展”课堂上，我给新一届的同学们布置了全新的任务，让他们根据玛赫西手稿的内容，分组开展维曼拿CAD设计，或者利用实验室提供的材料制作维曼拿模型。

赵艺桥同学是一位聪明伶俐、品学兼优的女研究生，也是这门课的课代表。她擅长CAD软件，在就读同济大学本科时，就已经娴熟掌握了CAD软件使用技巧。她所在的小组打算设计一款被称作Rukma的维曼拿，这是一款具有三层结构的古印度飞行器。在用电脑建模之前，她先仔细阅读了玛赫西手稿的中文版和英文版，逐句推敲、了解有关维曼拿骨架和内部结构的描述，而后根据自己的理解在脑海中对整个维曼拿进行构思，用铅笔在纸上绘制出维曼拿的结构草图，草图上密密麻麻标注了主要部件及其尺寸。完成上述工作后，他们开始在CAD软件中建模，从点到线，从线到面，从面到三维实体。渐渐地，一款金黄色的维曼拿模型便呈现在电脑屏幕上。

赵艺桥小组不仅完成了Rukma维曼拿的CAD建模，还提交了一份详尽的CAD设计报告。报告中除提供了大量的维曼拿三维外形图和部件图外，还对该维曼拿的飞行原理、驾驶层、乘客舱等细节进行了详尽描述。

动手能力超强的周易同学，他所在的小组决定设计制作一款名为Sundara的维曼拿。周易先根据玛赫西手稿中有关Sundara维曼拿的描述，在电脑里进行了CAD建模，然后根据CAD模型，用心准备了制作模型所需要的材料，包括制作骨架的椴木层板、维曼拿表面的热缩蒙皮、模拟内部装置的超轻黏土、制作垂直起降和方向控制装置的小电机和螺旋桨，以及502胶水等。

准备好材料后，周易先用激光切割机切割椴木层板，搭建出维曼拿的骨架，再用超轻黏土模拟制作各种内部装置。组装好维曼拿骨架，安装上内部装置后，他再用电熨斗将热缩蒙皮热敷在骨架外部。最后装上电机、螺旋桨，一款Sundara维曼拿的静态模型便大功告成。

经过一系列探究和实践，“航空宇航进展”课程的同学们用CAD软件共设计出12款维曼拿，其中的6款还制作出了实物静态模型。这些维曼拿同样存放在同济大学微小飞机实验室内。

之后，维曼拿的设计和制作成为“航空宇航进展”课程的规定动作。最近，我的学生们利用3D打印技术制作出一款名为Rumka的维曼拿，和以往的静态模型不同，这次模型是带遥控和动力的。

为了制作该模型，学生们在维曼拿CAD模型的基础上进行了简化和修改：去除原CAD模型中的蒙皮、内部舱室、各种系统设备等结构细节；在模型中上部同一水平面上预设了四组可以安装电机的支座，下方底座上预留了安装电池、接收机和飞控单元的空间。修改完CAD模型后，他们用实验室的3D打印机打印出一副维曼拿的骨架，然后在骨架上加装电机、螺旋桨、接收机、飞控单元和电池，一架电动、遥控版的维曼拿就做好了。

这款3D打印的维曼拿外形近似圆锥形，高20厘米，底座最大直径16厘米，骨架材质为ABS塑料，总重量约25克，其中骨架重量为12克。经过调试，在遥控器的控制下，维曼拿徐徐升空，在空中平稳环绕飞行数圈后缓缓落地，试飞圆满成功。

随着对维曼拿研究的不断加深，我们经常收到周边中小学、少年科技指导站和社区的邀请，前去进行科普讲座或开展相关的航空科普活动。为使科普活动内容更加生动有趣，我带领学生精心准备了科普讲座PPT，用木板雕刻了4幅维曼拿木版画，开发了多套原创的维曼拿模型手工制作套材和制作教程，还用3D打印制作出相应教具。

截至目前，我们已经开展了“走近古印度飞行器维曼拿”科普讲座40余场，维曼拿制作活动20余场，辅导孩子们制作了1800多架维曼拿模型及上百幅维曼拿木版画。我们希望通过这样的活动，在孩子们的心中种下“志在蓝天”的梦想。