古老的風(fēng)箏,已經(jīng)不僅僅是娛樂玩具,在科學(xué)技術(shù)高度發(fā)達(dá)的今天,風(fēng)箏同樣在為人類作貢獻(xiàn)!
世界上最早的飛行器
風(fēng)箏又名紙鳶、紙鷂。最早發(fā)源于中國,至今已有2000多年歷史。
據(jù)說巧匠魯班就曾“削竹為鵲,成而飛之”,應(yīng)當(dāng)說這是風(fēng)箏的前身。五代時(shí)期的李鄴,曾在官中以線放紙鳶為游戲,又別出心裁地在鳶的頭部安裝竹笛,風(fēng)入竹哨,發(fā)出像古箏一樣的響聲,因此得名“風(fēng)箏”。到了宋代,出現(xiàn)了“神火烏鴉”,就是利用風(fēng)箏裝上火藥,投放到敵營上空,以達(dá)到軍事上的目的。
英國著名學(xué)者李約瑟把風(fēng)箏列為中華民族的重大科學(xué)發(fā)明之一。美國華盛頓國家航空和空間博物館中有一塊說明牌上也醒目地寫著:“最早的飛行器是中國的風(fēng)箏和火箭?!?/p>
對科技發(fā)展帶來啟示
風(fēng)箏的發(fā)明,對科學(xué)技術(shù)的發(fā)展產(chǎn)生了深刻的啟示:
1749年,美國一位名叫威爾遜的天文學(xué)家,研制成世界上第一臺(tái)空中試驗(yàn)儀。他用6只風(fēng)箏將天文儀器吊到700多米的高空中進(jìn)行科學(xué)試驗(yàn),第一次測到了大氣的溫度,并取得了一些重要的理論數(shù)據(jù),推動(dòng)了天文學(xué)的發(fā)展。
1752年,美國科學(xué)家富蘭克林曾用風(fēng)箏掛上一只鐵鑰匙,在雷電交加時(shí),把風(fēng)箏送上天,引來雷電,從而證明了雷電也是一種放電現(xiàn)象,避雷針也由此發(fā)明。
1804年,英國的喬治格雷爵士用兩只風(fēng)箏作機(jī)翼,研制出了一架5英尺的滑翔機(jī)。
1893年,英國人勞倫斯為美國氣象局設(shè)計(jì)了一種可以裝在箱中的可拆卸的風(fēng)箏,以便將儀器帶到高空測量風(fēng)速、溫度和高度,推動(dòng)了氣象事業(yè)的發(fā)展。
1894年,英國科學(xué)家設(shè)計(jì)了一只供戰(zhàn)場觀察的軍用風(fēng)箏,其作用猶如當(dāng)今的衛(wèi)星電視轉(zhuǎn)播。
1899年,美國的萊特兄弟制作了一個(gè)雙身的風(fēng)箏,用來觀察它在空中的翻滾動(dòng)作和如何借助空氣的浮力由下降轉(zhuǎn)向上升,從而發(fā)明了機(jī)翼,并在此基礎(chǔ)上于1903年發(fā)明制造了世界上第一架真正的用內(nèi)燃機(jī)作動(dòng)力的飛機(jī)。
1911年,意大利科學(xué)家馬可尼,在試驗(yàn)英格蘭和紐約、芬蘭之間無線電通訊時(shí),不巧遇到暴風(fēng),把天線給刮斷了。緊急中馬可尼將電線拴到風(fēng)箏上升空,使首次橫跨大西洋的無線電發(fā)報(bào)試驗(yàn)獲得成功。
此外,英國的亢里夫頓懸橋長達(dá)700多英尺,寬30多英尺,高出它所跨度的亞逢河200余英尺。英國橋梁建筑師利用巨型風(fēng)箏把鋼纜拉到對岸,成功地架起了懸橋,被人們傳為佳話。
利用風(fēng)箏來發(fā)電
最近,科學(xué)家提出了利用風(fēng)箏發(fā)電的新方法。據(jù)估計(jì),風(fēng)箏風(fēng)力發(fā)電機(jī)獲得每千度電的成本僅有1.5歐元。而歐洲國家每千度電的發(fā)電成本平均為43歐元,風(fēng)箏風(fēng)力發(fā)電機(jī)的成本僅是后者的三十分之一。
據(jù)報(bào)道,俄羅斯物理學(xué)家將50個(gè)巨大的風(fēng)箏,在空中從上到下排成一串,看上去就像一個(gè)通天的梯子。每個(gè)風(fēng)箏伸展開來足有足球場那么大。而牽扯這些風(fēng)箏的繩索將有6000米長,路燈桿那么粗,地面上的卷揚(yáng)機(jī)將有9米多的直徑。假如風(fēng)箏所在高度的風(fēng)力不足的話,人們還可以放松繩索,讓風(fēng)箏再爬高一層,上升到風(fēng)力更大的高處。高空的風(fēng)力本來就比地面上的要強(qiáng)很多,而且更主要的一點(diǎn)是,它的風(fēng)力也更加持續(xù)穩(wěn)定。
意大利科研人員計(jì)劃建造發(fā)電能力在幾兆千瓦范圍的大型設(shè)備,并在計(jì)算機(jī)上成功地進(jìn)行了模擬計(jì)算。設(shè)想的風(fēng)箏發(fā)電裝置,在風(fēng)力作用下能夠帶動(dòng)固定在地面的旋轉(zhuǎn)木馬式的轉(zhuǎn)盤,轉(zhuǎn)盤在磁場中旋轉(zhuǎn)而產(chǎn)生電能。這種風(fēng)箏重量輕、抵抗力超強(qiáng)、可升至2000米的高空。一個(gè)直徑1000米的巨輪便可以提供250兆瓦的發(fā)電能力。這將是第一臺(tái)發(fā)電能力和常規(guī)電站不相上下的可再生能源發(fā)電設(shè)備。
此外,科學(xué)家還設(shè)計(jì)建造家用式的高空風(fēng)力發(fā)電設(shè)備。房主可以把這樣的設(shè)備安裝在自家房頂上,或許還可以替代太陽能電池。這些小型風(fēng)箏梯子只需100米或者200米高,就可以足夠?yàn)橐粦羧思姨峁浊叩碾娏Α?/p>
應(yīng)用領(lǐng)域仍在擴(kuò)展
當(dāng)今,風(fēng)箏在科學(xué)試驗(yàn)和工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上的應(yīng)用更為廣泛。在荷蘭,海洋救生局用風(fēng)箏作為一種營救工具;在風(fēng)箏上安裝無線控制照相機(jī),可以進(jìn)行空中攝影;利用風(fēng)箏牽引船只;利用風(fēng)箏傳遞信件;在風(fēng)箏上安裝噴水器,可噴灑懸崖上的植物。
風(fēng)箏是充分利用風(fēng)力資源的一種工具。海上風(fēng)力大、沒有障礙物,因此,海上放風(fēng)箏引起科學(xué)家的興趣。他們把幾只巨大的風(fēng)箏分層排列、放飛高空,可以牽引船只前進(jìn),制成“風(fēng)箏式風(fēng)帆船”。這些風(fēng)箏由電腦控制,可以自動(dòng)變形、自動(dòng)調(diào)整方向和飛行高度。與普通帆船相比,這種“風(fēng)箏式風(fēng)帆船”有許多優(yōu)點(diǎn):它產(chǎn)生的牽引力大、能減輕船體重量,還能利用不同高度的風(fēng)力牽引船只前進(jìn)。
有的科學(xué)家將氦輕氣球與風(fēng)箏的特點(diǎn)結(jié)合在一起,制成“巨型航海風(fēng)箏”,這種風(fēng)箏里充滿了氦氣,自動(dòng)升空后,能牽引船只前進(jìn)。它也由精密電腦控制,減輕船體重量的作用更加明顯。這些實(shí)驗(yàn)都己獲得成功,并曾多次橫渡英吉利海峽。
科學(xué)家還設(shè)計(jì)出一種海上救險(xiǎn)風(fēng)箏,這是一種色彩鮮艷的風(fēng)箏,當(dāng)船只在海上遇險(xiǎn)后,在救生艇上,人們可以放飛這種風(fēng)箏,它可使救援人員遠(yuǎn)遠(yuǎn)地就能發(fā)現(xiàn)遇險(xiǎn)人員。
在一些大型起重機(jī)械無法進(jìn)入的地區(qū),可以利用風(fēng)箏提起重物,這種方法簡單易行。
[責(zé)任編輯]龐云