沈海軍
最近,同濟大學(xué)航空與力學(xué)學(xué)院師生仿制并試飛成功一款不同尋常的飛行器——古代瑪雅時期的“黃金飛機”。
古代有飛機嗎?古人為何會制造出和現(xiàn)代飛行器類似的飛機?目前文獻中記載了怎樣的古代人類飛行器的相關(guān)情況?神秘的古代人類飛機到底是什么樣的?
本文將對此一一解答。
古代埃及:法老的直升機與木鳥
“法老的直升機”
1848年,一名考古探險家在古埃及阿比杜斯城塞蒂神廟入口橫梁上發(fā)現(xiàn)了一些稀奇古怪的圖像。當(dāng)時,人們腦海中還沒有飛機的概念,自然也沒人知道那些飛機狀象形圖描繪的是什么。于是,這些古怪的圖像隨著時間的流逝漸漸被世人遺忘。直到20世紀末,現(xiàn)代考古學(xué)家才驚訝地發(fā)現(xiàn),那些3000年前的古埃及雕刻圖像竟然是現(xiàn)代直升機的模型。神廟墻壁上雕刻的武裝直升機圖像擁有明顯的螺旋葉片和垂直尾翼,另外幾個航空器圖像也極像現(xiàn)代的超音速戰(zhàn)斗機和轟炸機。
據(jù)史料記載,3000多年前,統(tǒng)治古埃及的是著名的法老塞蒂一世,他統(tǒng)領(lǐng)的軍隊所向披靡,大大擴張了古埃及領(lǐng)土。這些石刻中的圖案被史學(xué)家稱為古埃及“法老的直升機”。
3000多年前的古埃及人怎么可能會畫出直升機和飛機圖像呢?關(guān)于這一問題,在考古學(xué)界曾引發(fā)了激烈的爭議。埃及考古學(xué)家艾爾福德在研究了塞蒂神廟上的象形文字后認為,古埃及藝術(shù)家描繪的“直升機”或“飛機”都是真實存在的。他表示,古埃及人描繪的是一個真實的直升機模型,就像他們經(jīng)常用圖畫描述日常生活一樣。反對者則認為,塞蒂一世法老有個綽號叫“蜜蜂”,古埃及神廟墻壁上描繪的不過是一只蜜蜂的圖形而已,他們無論如何也不相信3000多年前的古埃及人竟然看到過20世紀才發(fā)明的直升機。
時至今日,有關(guān)“法老的直升機”的爭論仍在繼續(xù),一些研究人員始終堅信,古埃及人是通曉航空學(xué)知識的,并且學(xué)會了飛行,但后來這一知識不知為何失傳了。還有歷史學(xué)家宣稱,古埃及神廟上描述的奇怪飛行器事實上是人類歷史上最早的飛行器。他們甚至根據(jù)這些圖案制造了靜態(tài)模型,并發(fā)現(xiàn)許多模型都符合空氣動力學(xué)原理,能夠在風(fēng)洞中“飛翔”。
木鳥模型
1898年,在一座4000多年前的古埃及墳?zāi)估?,人們發(fā)現(xiàn)了一個與現(xiàn)代飛機極為相似的物品——木鳥模型。其材質(zhì)為古埃及盛產(chǎn)的無花果樹,重量很輕,只有30克左右。該模型除頭部似鳥外,其他部分與現(xiàn)在的單翼飛機極為相近:有一對平展的機翼,修長的機身,尾部設(shè)置有垂直尾翼,垂直尾翼上方還有平直尾翼脫落的痕跡。由于當(dāng)時人們腦海中尚無飛機這一概念,便把它命名為“木鳥模型”。古埃及木鳥模型目前存放在開羅古物博物館第22室,物品登記編號為6347。
1969年,考古學(xué)家米沙博士在博物館的古代遺物倉庫里發(fā)現(xiàn)了更多的木鳥模型。為了弄清木鳥模型的廬山真面目,米沙博士建議埃及文化部組成特別委員會深入開展調(diào)查研究。
1971年12月,一支由考古學(xué)家、航空史學(xué)家、空氣動力學(xué)家和飛行員組成的委員會開始對這架木鳥模型進行研究。經(jīng)鑒定,大多數(shù)專家認為,該木鳥模型在外形上具有現(xiàn)代飛機的基本特征:流線型機身、上單翼、近似錐形的鳥頭狀機頭、垂直尾翼;各部件比例協(xié)調(diào),再加上脫落的平直尾翼,完全符合現(xiàn)代飛機的基本構(gòu)造。在氣動性能方面,主機翼提供升力,尾翼和機翼分別提供飛機俯仰、橫滾及航向上的穩(wěn)定性,符合空氣動力要求。隨后的風(fēng)洞與飛行模擬實驗還表明,該木鳥具有良好的滑翔飛行性能。
古瑪雅:千年前的超音速飛機
瑪雅人的“黃金飛機”
瑪雅文明是1500年前分布于南美洲的叢林文明。雖然處于新石器時代,但在天文學(xué)、數(shù)學(xué)、農(nóng)業(yè)、藝術(shù)及文字等方面都有極高的成就。然而,在900年前,瑪雅文明突然神秘消失,為后人留下了許多不解之謎。
18世紀,人們在哥倫比亞瑪雅文明遺址中發(fā)現(xiàn)了一個極像現(xiàn)代飛機的黃金制品。當(dāng)時的考古學(xué)家認為,這是一種以鳥或魚為原型制作的飾物,并沒有給予其更多的關(guān)注。到了20世紀末,人們在厄瓜多爾南部一座教堂和地下隧道中,又先后發(fā)現(xiàn)了兩個用黃金制成的類似物品。航空專家認真辨認和研究,得出了完全不同于前人的結(jié)論。他們認為,那是一種飛機模型,與現(xiàn)代飛機模型極為相似。
這種“飛機”的“機頭”有些笨拙,后面是“駕駛艙”,由一個防風(fēng)墻保護著,推進系統(tǒng)裝在“機身”里,兩個對稱的水平機翼呈三角形,再加上兩個水平安定面尾翼和一個垂直尾翼,就構(gòu)成了一架完全符合空氣動力學(xué)的飛機模型。根據(jù)這些模型畫出的三視圖(機械制圖中“俯視圖”“側(cè)視圖”和“前視圖”的統(tǒng)稱),看上去同現(xiàn)代飛機確實非常相似。
更令人稱奇的是,在南美另一處約238米深的地下,人們也挖出了一個用黃金鑄造的古瑪雅“黃金飛機”模型,它與現(xiàn)代的B-52轟炸機十分相像。這個物件不但設(shè)計精巧,而且具有飛行性能。
超音速的鼻祖
1956年,美國紐約首都藝術(shù)博物館曾舉辦了一場前哥倫布時期的黃金展,展品中就有一個擁有三角翼和垂直尾翼的黃金飛機模型。美國紐約研究所的專家在對這架古代飛機模型進行風(fēng)洞實驗后,繪制了一張技術(shù)圖紙,把古代飛機模型的概貌描繪了出來。
接著,科學(xué)家在實驗室對同樣的模型進行了測試,結(jié)果發(fā)現(xiàn),這種模型竟然能夠以超音速速度飛行。據(jù)說,正是對這架黃金飛機的研究,才使得洛克希德公司的航空設(shè)計師們發(fā)明出了當(dāng)時最好的超音速飛機。
然而,飛機是1905年才由美國的萊特兄弟發(fā)明的,這些黃金模型的制作者卻是不知道飛機為何物的古瑪雅人。制作模型當(dāng)然不同于制作飛機,但模型不會是憑空想象的產(chǎn)物,它必定要以某些實有之物作為依據(jù)。那么,在古代的南美洲,誰為制作這些飛機模型的古瑪雅人提供了飛機的實物呢?這又是一個未解之謎。
古代印度:神秘的維曼拿斯
維曼拿斯,又叫維曼拿,指的是一類古代印度飛行器。在古印度《摩訶婆羅多》《羅摩衍那》等典籍中,維曼拿斯被描述成能夠在地球大氣層、太空和水底航行,具有軍事方面用途的多棲飛行器。維曼拿斯的英文名為Vimanas,意思是“神話般的飛行器”。在現(xiàn)代印度語里,“維曼拿斯”一詞泛指普通的飛行器。
史詩中的飛船
大多數(shù)飛碟研究者認為,維曼拿斯可能來自于外太空,或者可能源自于政府的某種軍用設(shè)備;但也有很多人認為,它們源自于古印度。他們的依據(jù)是,古印度的《摩訶婆羅多》《羅摩衍那》等梵語史詩中記載有這種飛行器。這些文獻還被翻譯成英文甚至中文,廣泛傳播,具有一定的可信度。
近年來,我國拉薩等地發(fā)現(xiàn)了一些珍貴的梵語資料。它們被交給印度一位梵文專家魯思羅拿博士翻譯。魯思羅拿博士拿到資料后驚訝地發(fā)現(xiàn),這些文獻不僅描述了維曼拿斯的構(gòu)造,甚至還描述了維曼拿斯的推進方式:用一種所謂的“反重力”來抵消地球引力,很像中國的輕功。
“維曼拿斯有很多窗戶、兩層結(jié)構(gòu),飛走時發(fā)出的強烈光芒,就像太陽,其聲音似炸雷……噴著紅色火花,升到高空,看起來就像彗星,直達太陽和星空?!边@是古代印度史詩《摩訶婆羅多》里記載的內(nèi)容?!赌υX婆羅多》描寫的是古印度婆羅多族兩個分支之間的戰(zhàn)爭。這場戰(zhàn)爭規(guī)模浩大,許多國王和神靈分別參加了雙方的戰(zhàn)斗。根據(jù)史學(xué)家考證,這場大戰(zhàn)有一定的事實背景。近年來,有些學(xué)者重新審視并研讀這部史詩,發(fā)現(xiàn)其中竟描述了許多高科技武器和飛行器,包括維曼拿斯。這些維曼拿斯的出現(xiàn)時間和發(fā)展水平遠遠超過了古詩產(chǎn)生的時代,甚至在今天看來也十分先進。這不能不令人稱奇。
《羅摩衍那》是和《摩訶婆羅多》齊名的另一部古印度史詩,它記載的羅摩帝國相傳建立于大約1.5萬年前,位置大致在今天的印度和巴基斯坦,經(jīng)濟繁榮,國力強盛,由“文明的祭司——國王”統(tǒng)治。羅摩帝國有7個大城市,古典印度文獻將它們稱為“七圣城”。在《羅摩衍那》中,至少記載了4種維曼拿斯。作為飛行器,維曼拿斯被描述成圓形,擁有舷窗和圓屋頂,有點像我們想象中的飛碟,它以“像風(fēng)一樣的速度”飛行,發(fā)出聲響;也有一些維曼拿斯為長圓筒狀。
神廟中的驚人發(fā)現(xiàn)
甘吉布勒姆是位于印度南部的一座古城,有400余座神廟。在這些神廟中,除了濕婆、黑天、羅摩等眾多古印度神靈的雕像外,還有大量被稱為“戰(zhàn)神之車”的維曼拿斯雕塑。
人們一般認為,這種維曼拿斯就是神話中人物的坐騎,是被杜撰出來的物品。然而,1943年,在印度南部的邁索爾市梵語圖書館一座倒塌廟宇的地下室中,人們發(fā)現(xiàn)了公元前4世紀的印度古代文獻——一份題為“Vymaanila-Shaastra”的古代梵文本簡稿件。
在這份“科技論文”中,以6000行的篇幅詳細記載了維曼拿斯的構(gòu)造、驅(qū)動方式、制造、保管、原料乃至飛行員訓(xùn)練與服裝等諸多細節(jié)。更令人驚奇的是,這份文獻中還記載了維曼拿斯的駕駛方法,也就是說,早在史前時代,印度就有了維曼拿斯和維曼拿斯駕駛員。根據(jù)記載,維曼拿斯的飛行速度,換算成現(xiàn)代計量單位約為5700千米/小時——近似于5倍的音速。5倍的音速!這已屬于現(xiàn)代意義的高超音速飛行器的范疇。
研究者們還注意到,這些維曼拿斯多被描述為多層結(jié)構(gòu),絕緣裝置、電子裝置、抽氣裝置、螺旋翼、避雷針以及噴焰式發(fā)動機都安裝在飛船上。文獻中還多次指明,維曼拿斯呈金字塔形,頂端覆蓋著透明的蓋子。有趣的是,以4個不同種類的維曼拿斯的內(nèi)容介紹為基礎(chǔ),1923年,專家們還繪制了4張不同維曼拿斯的結(jié)構(gòu)圖。
很顯然,建造這樣的維曼拿斯,需要借助多種現(xiàn)代高科技設(shè)備,更需要現(xiàn)代物理學(xué)特別是空氣動力學(xué)的理論基礎(chǔ)。在人們的印象中,高速飛行器械肯定是現(xiàn)代人的發(fā)明。但是,考古學(xué)家給出了不同的答案,他們自稱已經(jīng)掌握了一些證據(jù)。這些證據(jù)表明,古印度人不但能夠造飛行器械,還能造宇宙飛船。也就是說,當(dāng)人類發(fā)明了火車、飛機、飛船,并為自己的發(fā)明所陶醉的時候,他們根本就沒有想到,這些看起來非常現(xiàn)代化的工具,在幾千年前可能就已經(jīng)存在了。
古代中國:從飛車到火箭
奇肱飛車
奇肱飛車是古代中國傳說中的一種飛行器。它是公元前1500多年商朝奇肱國人制作的一種能借助風(fēng)力載人在天空遠距離飛行的裝置。傳說,奇肱飛車曾借助風(fēng)力從今天的四川載人飛行至河南。
奇肱飛車在中國古代文獻中有明確記載?!渡胶=?jīng)·海外西經(jīng)》“奇肱之國”條下注釋有:“其人善為機巧,以取百禽。能作飛車,從風(fēng)遠行。湯時得之于豫州界中,即壞之,不以示人。后十年,西風(fēng)至,復(fù)作譴之?!?/p>
類似的文字也見于晉朝的《博物志·外國》中出現(xiàn):“奇肱民善為拭扛,以殺百禽。能為飛車,從風(fēng)遠行。湯時西風(fēng)至,吹其車至豫州。湯破其車,不以視民。十年,東風(fēng)至,乃復(fù)作車遣返,而其國去玉門關(guān)四萬里?!?/p>
對奇肱飛車的構(gòu)造、動力,人們至今仍無從考證,它的出現(xiàn)在黃帝指南車之后,結(jié)合了“善為機巧,以取百禽”的機械制作技術(shù)背景。由此可見,它的出現(xiàn)基本上還是遵循科學(xué)發(fā)展邏輯的。
公輸木鳥和墨子木鷂
公輸般,即大家熟悉的魯班,春秋末期著名工匠,被后世尊為中國工匠師祖。據(jù)《墨子·魯問》記載:“公輸子削竹木以為鵲,成而飛之,三日不下,公輸子自以為至巧。”由此可見,他也是中國航空史第一人。
墨翟,即墨子,春秋戰(zhàn)國之際的思想家、墨家學(xué)派的創(chuàng)始者。他曾用3年時間制成一只會飛的木鷂;但一試飛,就壞了。
墨子是我國早期進行飛行器研究的學(xué)者,為風(fēng)箏等民間簡易飛行器的誕生奠定了實踐基礎(chǔ)。
飛行翼裝
古代中國人曾設(shè)想像鳥兒那樣有一雙翅膀,自由翱翔天空。這個設(shè)想放在現(xiàn)代,便是刺激冒險的翼裝飛行運動。早在西漢,我國就曾出現(xiàn)過身有兩只巨大人工翅膀的“羽人”形象。但因史書上只載其事,未記其名,讓他成了一位無名的“翼裝俠”。
據(jù)《漢書·王莽傳》記載,當(dāng)時王莽篡位建立了新朝,北方匈奴經(jīng)常進犯,王莽遂下令招募類似今天特種兵的勇士,凡是有特殊技能者均可以破格使用,委以重任。
一時間,眾多懷有絕技的人前來獻藝。其中,有一男子自稱能飛,日行千里,很適合當(dāng)偵察兵,可以空降到敵后偵察敵情。王莽半信半疑,讓他當(dāng)場試飛。此人用鳥羽制成了兩只人工翅膀,即“取大鳥翮為兩翼”,將之緊綁在自己的身上;又在頭和身體其他部位插上羽毛,最后再裝上環(huán)鈕等器件,雙腳彈地而起。雖然此次飛行只有“數(shù)百步”,卻是中國飛天夢想中的一個重要事件。遺憾的是,王莽覺得其人技藝華而不實,雖然給了獎勵,并委任其為“理軍”,但此技術(shù)并未能得到重視和發(fā)展。
張衡木雕
張衡,我國東漢時期偉大的天文學(xué)家、數(shù)學(xué)家、發(fā)明家、學(xué)者,曾官至尚書,為我國天文學(xué)、機械技術(shù)、地震學(xué)的發(fā)展做出了不可磨滅的貢獻,后世稱張衡為“科圣”。
事實上,張衡在早期飛行器的探索中也有貢獻。北宋《太平御覽·工藝部九》引《文士傳》中一段記載說:“張衡嘗作木鳥,假以羽翮,腹中施機,能飛數(shù)里?!币馑颊f,張衡的這項發(fā)明是一只內(nèi)部裝有特殊裝置的能飛幾里的木雕。也有學(xué)者認為,這可能是一種飛機類的飛行器。但裝在飛行器上的發(fā)動機必須重量足夠輕而馬力足夠大,并且還要求飛行器本身具有一定的適宜起飛上升的形狀等,這些條件在張衡所處的時代沒有一條是能做得到的。所以,一些航空專家推測,張衡的木雕即使真的“腹中施機”,這種“機”也不會是動力機,而是一種裝在風(fēng)箏上用線控制飛行的操縱機構(gòu)。然而該木雕“能飛數(shù)里”的記載從另一個方面證明,我國古代的工程師已經(jīng)開始進行飛行器控制方面的思考和探索,并且注意到飛行器航程對于飛行器功能的作用。
萬戶火箭
萬戶,或萬虎,相傳為我國明朝時的一個低級位官吏,或者是錦衣衛(wèi)都指揮使,但他也許是世界歷史上第一位嘗試用火箭升空的人。
根據(jù)記載,早在16世紀,萬戶便開始嘗試用民間自制的煙花來產(chǎn)生動力,從而推動他飛往太空。 捆綁著47支煙花的座椅便成了萬戶的第一架也是最后一架“飛行器”。在發(fā)射當(dāng)天,萬戶穿戴整齊,坐上座椅。跟隨他的47位仆人同時點燃了煙花。隨著一陣劇烈的爆炸,硝煙散盡后,萬戶和他的“飛行器”已是灰飛煙滅。
美國著名的探索頻道節(jié)目“流言終結(jié)者”歷來以嘗試各種瘋狂實驗而聞名。該節(jié)目的制作人員曾經(jīng)制作了萬戶的飛行座椅來進行發(fā)射實驗。當(dāng)煙花引燃后,座椅還未離開發(fā)射臺便已爆炸,捆在座椅上的仿真人體模型被燒得慘不忍睹。他們也嘗試用新型火箭推進器來代替古老的煙花進行實驗,但這樣做很難讓座椅垂直升降。在節(jié)目中可以看到,離地約1米左右時,座椅已經(jīng)變成橫向前進然后馬上沖向地面。實驗證明,利用捆綁在座椅上的小型火箭推進器難以產(chǎn)生足夠的推力來使座椅升空,雖然使用現(xiàn)代小型火箭能夠產(chǎn)生足夠大的推力,但并沒有持久性和穩(wěn)定性來保持座椅一直向上運動,更不用說要達到第一宇宙速度來進入地球軌道了。
萬戶是世界上第一個利用火箭向太空搏擊的英雄。他的努力雖然失敗了,但他是全球首位設(shè)想借助火箭推力升空的人,因此他被世界公認為“真正的航天始祖”。
自古以來,我國蘇州香山一帶能工巧匠輩出,在明代,此地木工工藝尤其發(fā)達。我國清代著名學(xué)者徐翥先在《香山小志》一書中記載,明朝有個叫徐正明的,聽人講《山海經(jīng)》中奇肱國人坐飛車的故事,就想造一架飛車。他殫精竭慮,用了一年才設(shè)計出圖紙,按照圖紙反復(fù)修改,十多年后,才把飛車制造出來。
徐正明飛車的形狀酷似一把圈椅,下面有機關(guān)和齒輪。人坐在椅子上踩踏兩塊木板,上下機關(guān)旋轉(zhuǎn),“風(fēng)旋疾馳而去,離地可尺余,飛渡港汊不由橋”。
徐正明并不滿意飛車的性能,他希望能飛過房屋、越過湖面才好。正想著繼續(xù)改進飛車的設(shè)計,人卻病死了。
他的妻子因為徐正明把心思都放在飛車制造上面,以至生活困頓,一氣之下,竟把飛車當(dāng)柴燒了。
飛車功虧一簣,令人惋惜。
【責(zé)任編輯】趙 菲