古文明

古代中国飞行器,延续数千年的浪漫与勇气

历史文话馆 2019年06月12日

飞天梦,需要最浪漫的想象与最决绝的勇气

中国人自古就有飞天的梦想,在佛教绘画中,就有飞舞的菩萨、天女、伎乐等所谓的“飞天”形象。“飞天”最初出现于我国西北地区的石窟壁画上,最具有代表性的当属甘肃敦煌莫高窟壁画。莫高窟壁画描绘的“飞天”人物造型大多体态丰盈,衣袂飘飘,在天上飞翔时动作优美;造型人物或是弹奏乐器,或是散花人间……这些艺术杰作反映了古代中国人希望超越肉身、在天空中自由翱翔的梦想。

对于飞天,中国古人一直有着极其浪漫的想象

遥远的飞天梦

相传上古的领袖舜是第一个利用器物飞行的中国人。《史记·五帝本纪》记载:舜的继母和弟弟象嫉恨舜,常在舜的父亲瞽叟面前讲舜的坏话。一来二去,瞽叟便对舜极度厌恶,心生杀念。一次,瞽叟让舜修补谷仓屋顶。舜刚上去没多长时间,瞽叟便悄悄地点燃了谷仓。舜当然不会坐以待毙,于是用两顶大斗笠做翅膀,从谷仓上滑翔而下,得以逃生。这就是中国史料记载中最早使用飞行器的故事。很显然,舜的斗笠相当于我们今天的降落伞。春秋时期,中国人发明了竹蜻蜓。这个简单而神奇的玩具流传至今,经久不衰。竹蜻蜓外形呈T字形,通常用竹子制作。横的一片是螺旋桨,中间开孔后插入一根竹棍。两手搓转竹棍,竹蜻蜓就会旋飞上天。18世纪,竹蜻蜓传到欧洲,被称为“中国飞陀螺”。英国“航空之父”乔治·凯利曾对竹蜻蜓十分痴迷,他的第一项航空研究就是仿制、改进竹蜻蜓,解析螺旋桨的工作原理。因此,许多人认为,中国的竹蜻蜓就是现代直升机的雏形。

风筝,古人称为鸢。早在春秋战國时期,中国便已出现了木制的风筝。据考证,东周人墨翟曾“费时三年,以木造鸢,飞升入天”。粗粗算来,墨翟的木鸢距今已有2400年。

到了东汉,蔡伦造纸术在坊间开始推广,纸糊的风筝也在中国北方地区流传开来。经过代代相传,风筝的制作技艺不断推陈出新,材料和工艺愈发精良;风筝式样、性能也大为改观。

中国人发明风筝距今已有2400年

据唐代李亢编撰的《独异志》记载,梁武帝曾利用风筝作军事用途,来传达消息。13世纪时,在蒙古军队和金朝军队的战争中,金人曾放出风筝,并在风筝上附带鼓励被俘兵士叛逃的传单;当风筝飘到蒙古军队的战俘营上空时,他们便把线切断,将传单散播出去。

最早的载人飞行

以上说的都是无人风筝,事实上,中国古代文献中也有若干风筝载人的记录。

譬如,公元19年,为攻打匈奴,王莽下令招募异能之士。一日,有人应诏称会飞,王莽很高兴,让该人当场展示。此人便在长安进行了飞行表演。《汉书-王莽传》是这样记载此事的:“取大鸟翮为两翼,头与身皆著毛,通引环纽,飞数百步,堕。”

这是关于中国古人飞行的重要记录,可惜文字太过简略,不仅“飞行家”没名没姓,而且飞行方法——“通引环纽”到底是怎么回事,也语焉不详。不过,后人猜测,此人极有可能利用了风筝滑翔的原理。

另一个中国古人飞行的记录发生于529年。据《北史》记载,当时的北齐皇帝为高洋,此人生性残暴,常草菅人命。在一次宗族冲突中,他屠杀了对方700余人,对方只剩一个叫元黄头的人。高洋命人将元黄头押至一高67丈的台子上,强迫其乘风筝往下跳,供自己取乐。元黄头随风“飞”到城外,居然安全落地,令人称奇。

飞天”寄托了中国古人的飞天梦

葛洪在道教典籍《抱朴子》中曾记载了一种名叫“飞车”的机械。书上写道:

“或用枣心木为飞车,以牛革结环剑以引其机,或存念作五蛇六龙三牛交罡而乘之,上昇四十里,名为太清。”仔细分析这段文字,不难发现,这极有可能是带动力的大型竹蜻蜓——一个薄片做旋翼,中间是轴承,下面是用来蓄力的拉弓牛皮绳,皮绳一拉,旋翼就通过扭力上升。

元顺帝时期,一名姓王的漆工也制造过一架“飞车”。据记载,这种“飞车”两旁有翼,内设机轮,转动时可自如升降,上面装置一袋,随风所向,启口吸之,使风力自后而前,鼓翼如挂帆,度山越岭,轻若飞燕,一时可行400里,愈高飞速愈快。

也有文献记载,明朝宪宗时期,松江城人在半空中看到一个不明人造物,当时人称其为“飞车”(也有人称其为“飞船”)。该“飞车”自东向西飞行,转而折向东去,最后徐徐盘旋,降落在一座楼上。后来,人们发现这架“飞车”是用茭草编织的,但是驾驶者早已不知去向……

在火箭技术方面,中国古代曾有过辉煌的历史

中国最初发明的用火药做的火箭,是靠人力用弓发射出去的。后来,人们又发明直接利用火药的力量来推进的火箭。这种火箭的构造和现在大家过年时放的炮仗——“起火”机理类似,箭上有一个纸筒,里面装满火药,纸筒的尾部有一根引线。引线被点着以后,火药燃烧起来,变成一股猛烈的气流从尾部喷射出去,利用喷射气流的反作用力,火箭就能飞快地前进。

古代中国人所制的飞车,动力不足是其屡屡夭折的根本原因

这种由火药喷射推进的火箭,极有可能在宋朝的时候就已经出现了。《宋史·兵志》记载:“时兵部令史冯继升等进火箭法,命试验,且赐衣物、束帛。”还有史料记载,1126年,金军攻打北宋都城汴京(今河南开封),宋军曾以火箭抗击,给金军造成很大的杀伤力。

到了明代,火箭威力被发挥到了极致。

明朝初期,有人根據火箭和风筝的原理,发明了原始的飞弹——装有翅膀的“震天雷炮”。攻城的时候,只要顺风点着引线,震天雷炮就会一直飞入城内,等引线烧完,火药即会爆炸。

明代还出现过一种被称为“神火飞鸦”的火箭。这是一款用竹篾扎成的“乌鸦”,它的内部装满火药,发射以后,能飞100多丈远。“乌鸦”落地时,装在其背上的药线也随之燃烧到头,引起“乌鸦”内部的火药爆炸,一时烈火熊熊。“神火飞鸦”在陆地上可以烧毁敌人的军营,在水面上可以烧掉敌人的船只。

这两种东西——震天雷炮和神火飞鸦,可以说都是最早的飞弹了。

所有的航空原理都可以浓缩在一枚小小的竹蜻蜓里

不仅如此,明朝军队还把几十支火箭装在一个大筒里,把各支火箭的药线连到一根总线上,发明了所谓的“一窝蜂”。用的时候,将息线点着,传到各支火箭上,就能使几十支火箭一齐发射出去,威力无穷。

根据明代重要军事著作《武备志》一书的记载,明朝时曾发明过一种名为“火龙出水”的原始“两级火箭”:用一根5尺长的大竹筒做成一条龙,龙身上前后各扎两支大火箭。两支大火箭实际上相当于第一级火箭,用来推动龙身飞行。在龙腹里装若干支火箭,这是第二级。使用的时候,先点燃第一级火箭,飞到两三里远后,引线又烧着了装在龙腹里的第二级火箭,这些火箭就从龙口中直飞出去,烧杀敌人。

在明朝,曾有官员幻想利用火箭的力量来实现载人飞行。这件事被外国人赫伯特·瑟姆写进了自己的书中。他写道,明朝一个叫万户的官吏曾在一把椅子后面装上46支大火箭,人坐在椅子上,两手拿着两个大风筝。然后叫人用火把这些火箭点着,他希望借由火箭推进的力量,再加上风筝上升的力量,使自己飞向前方。遗憾的是,试验并没有成功,但万户飞天的勇气实在令人钦佩。

为飞天而献出生命的万户在世界航空史上留下浓墨重彩的一笔

中国古代航天梦为世界航天储备科学与技术

说到孔明灯,可能很多人会以为是三国时诸葛亮发明的,其实至今人们并没有发现诸葛亮发明孔明灯的史料记载。孔明灯多以松脂为燃料。早期常用于夜间军事活动传递信息,故又是“信号灯”。现代人则多用其祈愿,故也称孔明灯为“许愿灯”。

孔明灯是中国古代的重要飞行器发明之一。据《淮南万毕术》记载:“艾火令鸡子飞。”这句话的意思是,将燃烧的艾火放进鸡蛋壳里,艾燃烧产生的热气可以让鸡蛋壳飞起来。

鸡蛋壳为什么能飞?其实道理很简单,就是“热气球”原理。孔明灯的原理也类似。孔明灯被发明以后,最早并非是民用,而是军用。唐宋时,孔明灯已被成功运用到军事领域,一直到晚清,孔明灯都是指挥作战和传递情报的重要工具。据明代军事著作《纪效新书》记载,明将戚继光夜间曾成功使用不同颜色的孔明灯组合来指挥对倭作战。

随着造纸术的发明,人们后来使用蜡纸制作孔明灯,这种纸阻燃、防雨,还聚气。诗人陆游在《灯笼》中称:“灯笼一样薄蜡纸,莹如云母含清光。”古代孔明灯的制作方法与现代差不多,一般是用竹篾扎成一个球形灯架,上方不留出口,糊上纸勿令漏气。灯下点燃松脂后,灯内即充满热空气,孔明灯便可冉冉升空。

利用热力学原理而升天的孔明灯,已非常接近于近代航空史上的热气球

走马灯与孔明灯一样,都利用了热学原理,相传为五代时期莘七娘所发明。二者不同的是,孔明灯是往上升腾,走马灯是在地上旋转。走马灯利用热对流作用,通过下部热空气上升,带动叶轮旋转,这与现代燃气轮机的原理相似,故而也有人认为,走马灯便是现代喷气式发动机的鼻祖。

宋朝人非常喜欢走马灯,南宋诗人范成大诗中写的“映光鱼隐见,转影骑纵横”即是一种走马灯。与火药一样,走马灯也是在宋朝时传入西亚,随后走向世界的。

中国古人的飞天梦与创造的飞行器,为世界航空史作出了不可磨灭的贡献。


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