像鸟儿一样飞

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让我们向达・芬奇表示敬意――这位老先生说的是对的。

这绝对是扑翼机的拥趸们扬眉吐气的一天，在加拿大夏季清晨宜人的气温中，“雪鸟”扑翼机被一辆小汽车牵引，在跑道上加速，然后两者分离。座舱里的飞行员――多伦多大学宇航研究院动力学博士Todd Reiohert奋力蹬着脚踏板。“双腿肌肉是人体上最强健的。我双腿同时向下踩踏板，这有些像在体育馆中训练。每踩一下，与踏板相连的绳索就带动机翼振动一次。”

就这样，拥有32米长的巨大翼展(这个长度足以和波音737客机相媲美)的“雪鸟”扑翼机在空中用力拍着翅膀向前飞行――这般有些诡异而令人惊奇的场面持续了19.3秒，“雪鸟”一共飞行了145米，平均速度大约为每小时25.6公里。

这是一次创纪录的飞行，数个世纪以来――即便是已突破音速甚至已经登上月球后的年代，人们也一直期望着能用最原始的飞行方式飞行。就如同神话里用自制翅膀飞上云霄的伊卡洛斯那样，扑闪着翅膀，像只真正的鸟儿一样翱翔天际。无论是达・芬奇，还是滑翔机大师奥托・利林塔尔，都曾设想过模拟鸟拍翅动作的“扑翼机”(Omithopter)，而今天，这个梦终于实现了。

“这意味着人类一个从古时就有的飞行梦终于变成了现实。历史上有无数男男女女都梦想依靠自身动力，像鸟儿一样在空中自由翱翔，即使没有数千也有数百人为了实现这一目标进行了各种各样的尝试。”Todd Reichert兴冲冲地给BIZMODE发来了他的小组试飞的照片。对于他来说，这个项目还有特别的收获――为了这次飞行，他足足减肥8公斤。

最古老的飞行器

顾名思义，扑翼机就是机翼能像鸟和昆虫翅膀那样上下扑动的重于空气的航空器。不要看今天固定翼飞机占据了飞行器的绝大部分江山，要论资历，扑翼机足以秒杀其余所有飞行器――要知道，当古人最初梦想着飞行时，就是以飞鸟为蓝图的，而完全地模拟鸟类的飞行动作，正是扑翼机的核心所在。

古往今来林林总总的扑翼机实验难以计数，但我们要说的是第一个系统提出其概念的老先生――达・芬奇。这位老先生绝对是一位敢于视一切都为浮云的全能型人才，除了《蒙娜丽莎》，老先生还抽空勾勒出了扑翼机的草图――这距今已有500多年。

达・芬奇的梦想

人俯卧在扑翼机中部，脚蹬后顶板，手扳前部的横杵，就像划桨一样扇动空气，推动飞行――虽然达・芬奇版本的扑翼机始终都停留在图纸上。但这并不是老先生闲来无事异想天开之作，而是在研究了鸟翅，利用物理和解剖知识而认真设想出来的。机翼的设计已经看不到一片华而不实的鸟羽毛，而是一整片的薄膜。用脚蹬动来获取动力的方式也证明，老先生心知肚明――用手臂挥动是无法提供足够动力的，只有用更强劲的腿力才有可能成功。

毫无疑问，达・芬奇的扑翼机和以往伊卡洛斯式的“羽毛飞人”相比要先进和科学得多――虽然在本质上仍是仿鸟的人力飞行，这种影响一直持续到莱特兄弟发明的那个笨头笨脑的家伙上天前夕。但遗憾的是，成功的扑翼机并没有诞生，反倒是无心插柳柳成荫，人们用人力作扑翼飞行试验时，派生出了另外一种飞行器――滑翔机。而最近的100年里，人们发现固定翼加上动力是更加有效率的飞行方法后，扑翼机便一直处在固定翼飞机的阴影下，很多人都认为它是不可能造出来的。

这是为什么呢?

仔细想一想，聪明绝顶的达・芬奇也没有造出一架看得见摸得着的扑翼机-原因很简单：动力不足。

人这种天生不会飞的物种想要凭借自己身体的力量飞上天确实有些天方夜谭。达・芬奇曾从对飞禽的解剖中发现：鸟的臂肌相当有力，而人的臂肌却显得太孱弱无力了。即使人能像鸟那么快地扇动翅膀，血液供应也跟不上这种节奏――换句话说，人的心脏跳动和代谢功能赶不上鸟。所以老先生才毅然放弃了用手臂挥动翅膀而换用腿蹬动脚踏板提供动力。但即便是这样，人力所能提供的力量和扑翼机本身的重量一相比，还是太渺小了。所以就算彪悍睿智如达・芬奇，画出了完美的设计图纸，也只能慨叹一声，无法将这种奇妙的飞行器变成现实。

不过扑翼机并没有被遗忘，现代材料、加工和控制技术的进步，让扑翼机看到了希望。新型的材料可以在最大程度上为扑翼机减重，优良的传动和控制系统将使动力输出的效率更高，驾驶者对扑翼机的控制也更有效。Todd Reichert和他的团队一直致力于解决扑翼机气动效率低、动力及机构要求高、材料要求苛刻、有效载荷小等诸多问题，他们的成果被集中体现在“雪鸟”上。

这一次，他们成功了，同时也证明了达・芬奇老先生的天才设想可以实现的――尽管它早了那么500多年。

“雪鸟”全扫描

让我们仔细研究一下“雪鸟”扑翼机――这个因诞生于雪地而得名，能让达・芬奇激动得泪流满面的飞行器。

翼展：105英尺(约32米)，接近波音737大型客机的数据。

重量：94磅(约合426公斤)，波音737--600的最大起飞重量为70吨。这么说吧，“雪鸟”就是一个像麻雀那么轻，却有着大象体积的家伙。

减重是“雪鸟”成功的关键，Todd Rmchert和他的团队仍然希望通过达・芬奇设想中的由飞行员在驾驶舱里蹬车轮提供动力的“可信、健康和环保的方式”来进行飞翔。“尽管这种需要依靠人力的飞行器也许不是公共交通的实际方法，但它将启发其他人通过自己的体能和创造力来追求各自的飞行梦。”

轻巧而又坚固的碳化纤维管构成了“雪鸟”的主体结构，其余部分的材料则是一些泡沫和轻质木材。“足够长的翼展和较轻的质量是相当关键的。”Reichert说，“这是一个很酷的工程学挑战。没有任何多余部件，所有都被删减到最低限度。”你知道的，作为飞行员的Retchert体重也生生减掉了8公斤。而为了保持体力，他还专门找来了一位跆拳道教练――“这位教练知道如何在不增加体重的前提下提高身体力量”。Retchert的食谱是“大量蔬菜和鸡肉”。

一切能省掉的部件都被去除了。甚至包括机轮。“雪鸟”只在机身前部装了一个轮子用于着陆时制动。“我们最初设计了两个轮子，但是后来发现着陆时只需要一个，于是我们减掉了一个。在这架飞机上，当某部件并不是必要部件时，你就要把它裁减掉。”

夏末清晨的这场试飞是鼓舞人心的，尽管扑翼机不大可能撼动固定翼飞机的地位，但是在未来，随着进一步降低重量并提高推进效率，扑翼机还将获得深入的发展。“它可以成为其他人利用人体力量的灵感，成为人们实现梦想的一种创意。”Reichert说，“至少它会激发人们去重新考虑扑翼机的可行性。”“我们最初设计了两个轮子，但是后来发现着陆时只需要一个，于是我们减掉了一个。在这架飞机上，当某部件并不是必要部件时，你就要把它裁减掉。”

那些“玩”扑翼机的家伙们

Gustavc Trouv6，浪漫的法国人，第一架实物版扑翼机的制作者，并且非常富有创意地想出了用火药作为扑翼机的动力(别担心，这是架无人驾驶的扑翼机)!当火药被点燃打入一种叫“波登管”的装置时，管子会伸直，火药离开管子后会弯曲，从而产生拍动翅膀的动作。这架诞生于1870年的扑翼机据说当时半飞半滑翔了70米远。

Alexander Lxppisch，德国的“疯狂博士”，这位上个世纪三四十年代的航空鬼才是火箭动力飞机(他是世界上唯一参加过实战的火箭动力战斗机Me-163的设计师)、三角翼和无尾翼飞机研究的先驱，他的研究项目甚至包括碟形重型飞行器(飞碟)……Lipplsch博士也是一位扑翼机爱好者，1929年，他设计了一种拖曳式的扑翼机――由牵引机拖上天空后，再靠人力“飞行”，这和“雪鸟”有些类似。

AdalbertSchlmd，飞机设计师，他设计的扑翼机更进一步，采用了机械动力。引擎从3马力的摩托车引擎，最后一直改进到了10马力的发动机，据说这使得飞机速度达到了100～120公里／／小时。不过Schmid设计的飞机要叫做扑翼机有些勉强，因为他设计的飞机前面是普通的固定式机翼，后面才是小得多的扑翼。