懸掛在巴黎工藝博物館走廊上空的“飛行 III”號 (五斗木圖片)
在我們開始這段真實的故事之前,先讓我們一起回到 1897 年的法國薩脫里軍事基地,偉大的發明家 Ader(阿德爾)正在和陸軍部的代表交談。
軍事代表:Ader 先生,我跟你定購的可是一臺真正的戰斗機器,而不是一只蝙蝠!我們現在可不能象中世紀那樣在中世紀那樣在背上裝上翅膀,從懸崖上向下跳…………
阿德爾:我從蝙蝠身上找到靈感,比方說飛機的翅膀是可以收起的,這樣就能節省很多空間……
軍事代表:飛機,什么是飛機?(Avion 是外來詞,在使用前法國的稱呼是飛行器)
阿德爾:就是我給這臺用蒸汽驅動的飛行器起的名字。
軍事代表:可我想要的是一臺可以裝 2 個人,能連續飛行 6 個小時,并且能夠投炸彈的飛行器,不是一個只能離地飛行 20 厘米的“風神”飛行器的翻版!
阿德爾:我重新制作了用絲蒙皮的機身,和全新的翅膀骨骼。
軍事代表:好吧,那就快點起飛吧!陸軍部的代表顯出一些不耐煩。
試飛跑道或者說是試飛場是圓形的,這樣無論飛機飛到哪里都可以得到實際飛行的距離。飛機在一陣發動機的轟鳴聲中,笨拙的起飛了。
最終還是被強風和地心引力終結了這只美麗的“大蝙蝠”……這是一個夢想的結束,但也是另一個夢想的開始。因為在 1903 年,兩個美國人(萊特兄弟)第一次成功的將人類飛行器送到空中,但是要注意的是他們的“飛行者”號是用一臺汽油發動機實現了這個夢想。
下面讓我們一起來認識這位 17 世紀法國飛行先驅阿德爾和他的飛行器。
一本介紹阿德爾飛行器們的簡明讀物,封面是阿德爾的第一架藍色“風神”號飛機
克雷蒙特.阿格涅.阿德爾,17 世紀著名的法國工程師,發明家。1841 年出生于 Haute-Garonne(上加龍河省)的 MURET(米雷)。他富裕想象力并將自己地興趣施展于多個領域,如電在聲音,道路運輸領域的的傳導和運用等。由于對這些他所熱愛的事業的迷戀,他不得不放棄了他在河堤與橋梁的管理職位,開始一心的為自己那個已經擁有很久了的夢而開始努力,那就是設計并且建造一只“飛鳥”。阿德爾寫信給他的朋友,有名的 Nadar,為了證實他的設計新型飛行器將會超過飛行 50 米的論據,并且開始不斷的進行著危險的飛行試驗,他的這項計劃在經過許可后將設計工場設在海軍航空部內。
1882 年到 1889 年,阿德爾建造了第一臺飛行器,EOLE I(“風神”1)型于 1890 年 10 月 8 日落地的那一天,發明者阿格涅在這架飛機運用了全新的設計思維。10 月 9 日的晚上一小群男人聚集在一這個奇怪的家伙面前,這里是位于 Armainvilliers 城堡的小公園內,人們喊叫著:飛機飛機!這時的法國還沒有飛機這個單詞,這個外來詞與人們面前這個奇怪的家伙成為爭相觀瞧的熱點。這架飛行器的外觀活生生的是一只蝙蝠的拷貝或者說是一只標準的狐蝠的翻版。在幾個小時前的下午,這架名叫“風神”的奇怪家伙剛剛成功的完成了他的試飛。
從 1882 年到 1890 年,阿德爾研究了這種夜間飛行的小動物,并極力將蝙蝠的特征進行研究和展現。他的這臺機器總重 295 千克,總面積 28m2。之后阿德爾為這只“蝙蝠”建造了一臺推力為 20 馬力的輕型蒸汽發動機。10 月 9 日,阿德爾走到這架飛行器前為這臺裝備蒸汽發動機的大蝙蝠取名為 Eole“風神”(他是希臘神話中掌管風的神),下午 4 點整,阿德爾在公園的草坪盡頭啟動了“風神”號的發動機,竹制的發動機槳葉開始旋轉起來……4 點 4 分,“風神”開始了他的第一次滑行。4 點 5 分,機頭開始向下俯身,這是起飛的好兆頭,隨后有些向跑道一邊傾斜,阿德爾試圖調整,突然間“風神”開始離地,“他飛起來了!真的飛起來了!”人群興奮的追逐著“風神”喊叫著奔跑著。飛行足足持續一分半鐘,離地飛行距離 150 米。4 點 7 分阿德爾減小了動力,將“風神”非常輕盈的安全降落在公園的另一頭,人群圍了上來祝賀他的成功。
阿德爾從駕駛座上下來對剛才的成功的到來還不太能一下子接受,在人群的不斷贊許聲中,阿德爾在他的大鳥面前駐足許久,沒人知道一個更加瘋狂的飛行夢想開始在阿德爾的心中升起。
克雷蒙特.阿格涅.阿德爾(1841 - 1926)
“風神 I”號的構思完全來自阿德爾對蝙蝠的飛行構造的研究。
圖片:Henry Milne Edwards 在 1864-1874 年為哺乳動物史所繪的插圖,法國國家自然博物館圖書館藏圖
阿德爾試飛的第一臺“風神”號,1890 年 10 月 9 日。(埃爾熱 1944 年左右為卡片公司所繪制的丁丁和飛行器系列插圖)
L'Illustration“插圖”的雜志 1891 年刊登出的“風神”號飛行器
1891 年 4 月 20 日,法國著名的 L'Illustration(插圖)畫報雜志在寄給阿德爾的一封信中寫道:“親愛的阿德爾先生,介于我們對您在進行的努力試驗和飛行器領域作出的貢獻。我們覺得有必要對您的飛行器進行一次面向大眾的廣泛介紹,因為人們從來沒有見過它、什么都不了解,但是“插圖”雜志卻擁有眾多的讀者!”并隨信寄去了一架為阿德爾飛行器的繪畫草圖,請求得到阿德爾允許在其雜志上刊登介紹“風神”號。
“風神”專利中的設計圖
不久以后隨著飛行試驗的不斷繼續,試驗所用的飛行器已經在一次次的飛行中損壞,不得不開始重新進行試驗飛行器的設計和改進以迎接下一次飛行。新的樣機不久后完工這就是經過改進和變化 EOLE2(“風神”2)型,新的試飛場地在 Satory(薩脫里)軍事基地。沒有一點好運氣的“風神”2 型可以說是出師未捷身先死了。但卻也擔負起了向公眾展覽的科學普及任務,也許正是“插圖”雜志的啟發使阿德爾認識到了向公眾宣傳的有利和眾多好處。
同年(1891 年),法國戰爭國防部的時任主席 de Freycinet(德.弗雷西)內正在為法國的國家防務進行針對未來的新型項目的選擇和規劃。阿德爾的實驗項目得到了他們的青睞,經過磋商后,法國戰爭國防部與阿德爾簽定了合作協議并且得到了位于 Auteuil 軍事法院地下室的一個安裝試驗工作室。阿德爾為此次合作項目的計劃資金估算超過 50 萬法郎,并在建造一架新的飛行器和其它雜費的總合后達到 65 萬法郎。當然不要忘了此時的飛行器的研制已經打上了軍事項目的標簽,阿德爾的工作室已經轉為地下的秘密研制軌道中。
1897 年“飛行 III”號試飛前,機身組裝過程中的一張工作照,請注意此時的機翼還未與機身組裝在一起
“飛行 III”號的機翼結構完全模仿蝙蝠,甚至可以折疊
故事又回到前文提到的,1897 年的法國薩脫里軍事基地。阿德爾幫助戰爭國防部承建設計制造的飛行器完成了裝配工作,并被運送到這里,它被命名為“飛行 III 號”。軍事基地并且在此之前已經建造了好了用于“飛行 III 號”試飛的 3 條跑道。
試飛時間是 1897 年的 10 月 12 日。驗收的那天,一只翼展 16 米的大蝙蝠停放在圓形試飛場的的中心起點上,奇怪的外觀顯得與周邊的景色很不協調,試飛員和阿德爾和他工作室的機械工程設計師們為這只大蝙蝠作者飛行前的緊張調試。它凈重 258 千克,在實戰中加上飛行員的總重量不過 400 千克,裝備 2 臺獨立的 20 馬力的蒸汽發動機分別驅動兩臺 4 槳葉的螺旋槳推進器,相互以相反方向旋轉。一臺蒸汽鍋爐借助一個酒精儲備罐提供發動機運轉的蒸汽,并將壓縮后的熱蒸汽通過蒸汽導管輸送到螺旋槳的驅動軸上。一臺水冷式冷凝器,水冷式冷凝器安裝在“飛型 III 號”的機身上方,將其暴露在外以便利用飛行時的冷空器將熱蒸器快速冷卻然后回到蒸汽鍋爐內形成一個蒸汽變為水后重新循環的過程。
懸掛在巴黎工藝博物館走廊上空的“飛行 III”號,她很浪漫和現在看起來的不切實際,但所有的設計都有道理,這正是發明家所啟迪后來者的重要意義 (五斗木圖片)
第一次試飛的時間到了,經過對“飛行III號”的設計原理和基本裝備的介紹后,試飛員在機械師的協助下啟動了“飛行 III 號”,在一陣發動機的轟鳴聲中,顫顫悠悠的開始了滑行。人群緊張的注視著每個進展的細節。
飛行員開始加大馬力,帶著偶爾噴出的白色熱蒸汽,“飛行 III 號”開始向阿德爾的夢想駛去。
“飛行 III 號”飛行大概約百米左右,非常快時而離地時而疾馳,由于當天選擇了一個極不適合試飛的氣象條件,在“飛行 III 號”開始飛行不久大風就導致將飛機吹落地面。機翼、機輪和螺旋槳葉均受損壞,結果可想而知,這臺與蝙蝠有明顯血緣關系的飛行器沒能通過陸軍部的初次審核。
在參加了試飛過程的兩位審核軍官在提交戰爭國防部的報告中這樣寫道:“阿德爾的試驗飛行器飛行了差不多 150 米左右……但是很不幸,試飛員沒法完全控制它。最終在跑道的盡頭墜毀,一個翅膀損壞……我們正在要求他在期限內重新進行新的試飛”。
在經過 14 日的第二次試飛后(經過修理的“飛行 III”號顯然已經不太能夠應付這緊接而來的第二次試飛),戰爭國防部隨即停止了對阿德爾的研制經費,很顯然對于一項使用國庫費用的軍事項目的流產,阿德爾必然是“罪魁禍首”。戰爭國防部隨后中止了與他的研究項目合同和工作室使用權,對于這個曾經寄予極大希望的發明家所交的這份浪漫答卷,戰爭國防部失望之極。
究其原因,雖然“飛行 III 號”采用了類似蝙蝠的設計布局,同時盡最大降低了機身發動機的自身重量,但是卻忽視了很多其它問題:動力,阻力,布局合理性等等,比如設在“飛行 III 號”背上的碩大的冷凝器,雖然巧妙的利用飛行器上方的冷空氣進行蒸汽的冷卻循環,但是卻將空氣動力學的概念置之一旁,成為一個碩大的阻力點。飛行員的面前是一臺完全防礙視線的蒸汽發動機,只能從兩側的“出口”觀測飛行狀況,不能有效的操控飛行器。但是對于航空先驅的偉大試驗說這些是沒有理由的。
裝備 2 臺獨立的 20 馬力的蒸汽發動機分別驅動兩臺 4 槳葉的螺旋槳推進器,相互以相反方向旋轉。(此發動機未安裝螺旋槳葉) (五斗木圖片)
2 個鋁制的蒸汽高壓管為“飛行 III”號將高壓蒸汽通過導管輸送到兩邊分別的驅動軸上
后部的蒸汽壓力發動機的軟木制保溫殼
蒸汽發動機側后視圖,這里面對著坐在后面的飛行員
一只蒸汽壓力表在飛行員面前,以便隨時控制動力狀態。這十分類似駕駛一臺蒸汽機車的司爐工,需要適時監控壓力系數。(五斗木圖片)
蒸汽發動機后視圖,右上角為提供酒精燃料罐,為發動機提供水轉變為蒸汽的必要能源。(五斗木圖片)
右側螺旋槳驅動軸,中心位置安裝一部竹制的 4 片螺旋槳葉推進器。(五斗木圖片)
右側螺旋槳驅動軸細節。(五斗木圖片)
在閃光燈的幫助下,可以看清楚“飛行 III”號使用的類似女性絲襪的絲織蒙皮,它極大可能的降低了自身重量。(五斗木圖片)
尾輪上為飛行員座椅,沒有艙門便于逃生。座椅前部為發動機艙室
“飛行 III”號的尾翼,完全利用仿生學仿照了蝙蝠的尾部的皺褶
竹制的具有張力的大機翅。(五斗木圖片)
與蝙蝠的身體部分的骨骼極其類似。(五斗木圖片)
“飛行III號”后視 (五斗木圖片)
“飛行 III 號”背部托負著碩大的蒸汽冷凝器,巧妙的利用飛行器上方的冷空氣進行蒸汽的冷卻循環。(五斗木圖片)
“飛行 III 號”參加 1900 年巴黎世界博覽會的情景
晚年的阿德爾
阿德爾的“飛行 III 號”使用了一臺由蒸汽做為驅動的強力卻很輕巧的蒸汽動力發動機組(1894-1897),這臺動力裝置是當時世界上最輕的“蒸汽發動機”。發動機上沒有一點多余使用金屬的地方,在發動機的外部使用了極輕的軟木為蒸汽室保溫等等。這對當時并不能有效提高發動機如何減輕飛行器的自身重量是非常重要的環節。“飛行 III 號”每一處的肋條都與力學原理緊緊相連。飛行器的外表使用了類似女性絲襪般的相同絲制材料但卻很結實,與其它飛行器相比這已經減輕了很多的自重,絲制蒙皮和竹制機肋的使用體現了對未來航空制造的和考慮,輕巧、環保材料,較強的靈活性和動力和對克服阻力等的考慮,不就是我們人類對航空飛行所作出一次次努力試驗所得到的答案。未來的航空制造業的發展也正是是朝這個方向繼續繼續努力著。
1903 年阿德爾將修復后的“飛行 III 號”保存于位于巴黎北郊的布爾蓋特航空博物館中的 Lissarrague 將軍的地下倉庫中。阿德爾也最終得到了人們的理解,并由于其在人類飛行史中所作出的勇敢嘗試和和帶著法國式浪漫的先驅精神得到了應有的榮譽。
在結束這段阿德爾為人類航空史上的探索所作出的不懈努力的歷史時,一時沒有好的題目,無意間從耳機中聽到歌手老狼的新專輯中的一首《鳥兒的幻想》;就用老狼的歌詞畫上一個沒有結束的句號。
榮譽飛上天
真正的一只飛鳥 急速向前
穿行在云間
看那天邊最后一線 黑白相間
回頭看從前 什么都不應該去計較
聚聚散散
我停在路中間
前后左右 我偷偷看看
所謂的改變
那一去不會的昨天
所有刻骨銘心的畫面
就這樣把我緊緊追
我終于飛上了藍天
他抓住了我的翅膀
用盡了最后一絲的力量
可他卻抓不住鳥兒的幻想
我終于飛上了藍天
擺脫了無邊無際的黑夜
不顧一切的向前飛
2007 年法國郵政局發行的一套 6 枚“飛行機器”紀念郵票,左下角為阿德爾的“飛行 III 號”。(五斗木圖片)
出師未捷的“飛行 III”號(埃爾熱插圖)
靜靜的呆在博物館走廊上空的“飛行 III”號和它的蒸汽發動機。(五斗木圖片)