人类的飞行起源

2012-12-21 16:41:27 来源: 中国日报网
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达• 芬奇( Leonardo da Vinci, 1452~1519 年)是世界文化史上最伟大的人物之一。美国著名科学史家萨顿曾指出:“写一部有关他的天才作品的完整研究著作,也就意味着写一部15 世纪科学技术的真正百科全书。”

人类的飞行起源

达•芬奇是文艺复兴的代表人物之一,意大利著名的艺术家、科学家和工程师,也是航空科学研究的创始人。达•芬奇的卓越贡献受到后人的高度评价,许多专家学者把他看作是近代科学的第一位先知。

达•芬奇在30 多岁的时候对鸟的飞行发生了浓厚的兴趣,开始投入很大精力研究航空学问题,这个研究过程持续了20 多年,他指出:“鸟是一架按照数学原理工作的机器,人有能力仿制这种机器包括它的全部运动,尽管在发出的力量上并非同样的比例,因为维持平衡的力还不充分。因此我们可以说:人类建造的这样一种机器具有鸟的各个方面特征,唯独没有鸟的生命。”

达•芬奇对飞行问题研究的另一个重大贡献是,他认为研究飞行问题除了研究飞鸟以外,还应当研究鸟的飞行环境。他指出:“为了得到鸟在空气中运动的真正科学,必须首先给出风的科学,而这一点可以通过水运动装置建立。这门科学能够在一定程度上反应有翼生物在空气中和在风中的知识。” 达•芬奇这一认识的两个重要支点在于,认识到研究风力或空气动力对航空科学的重要意义,同时又阐明了空气动力学知识可以通过水动力学间接获得。这两个观点应当说都很具有现代意义。

达•芬奇相信人类最终是可以升空飞行的:“一个带有足够大的翅膀并正确安装的人将会学到如何克服空气阻力,征服天空,成功的调节翅膀并飞入天空。”由于他强调扑翼飞行是人类飞行的基础,因此他非常重视对鸟的飞行进行深入观察和研究。经过长时间的研究和积累,达• 芬奇已获得了大量有关鸟的飞行的研究心得,大量笔记手稿以及许多草图。于是,他将这些发现整理成一部著作,名为《论鸟的飞行》,于1505 年在佛罗伦萨完成。论文几乎是图文参半,十分形象,有助于理解相对晦涩的文字。

达•芬奇设计过扑翼机、降落伞和直升机,但投入精力最多的是扑翼机。设计扑翼机完全来自对鸟的模仿。作为第一个科学地研究航空学的人,飞行器设计的先驱,我们不能过分责备他设计不可能成功的扑翼机。大约在1485 年,达•芬奇设计了第一架扑翼机,1487 年画出了设计图。他认为人的臂力不足以扇动机翼,便设想使人处于匍匐状态,加上大腿肌肉的力量来驱动。这样仍嫌动力不足,他又研究了当时已有的机械动力,包括弹簧和弓弦等。

从航空学意义上来讲,达•芬奇的扑翼设计价值不大。但从机械学角度上看,他的设计是很天才的。他设计的几种扑翼机扇扑机构都非常精巧、灵活。

在达•芬奇的研究手稿中还画有降落伞的草图,其外形呈四棱锥形,像一座小金字塔。他解释说:“如果一个人有一个小屋顶,每一边框长12 码,宽12码,他就能够从任何高度下降而不会危及自身的安全,其原因就在于空气的减速作用。

达•芬奇还被许多航空史学家看作直升机的发明者,并认为这是对航空学的真正贡献。在一张草图上,达•芬奇画出了一个直升机设计图,并第一次阐述了直升机原理。

据达•芬奇的第一位传记作者瓦萨利在1550 年发表的《画家的生活》一书中说:达•芬奇还提出了热气球原理,并制成了一个小型热气球,还进行了首次试飞。达•芬奇还对飞行的未来做了乐观的展望。他深信,飞行器总有一天会发明成功并且对人类的生活工作产生极大的影响。


编辑: 田晓璇 标签: 人类 飞行 起源
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