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岁月之旅-直升机的世界

岁月之旅-直升机的世界

作者:李成智
出版社:北京航空航天大学出版社出版时间:2007-08-01
开本: 16开 页数: 207
本类榜单:工业技术销量榜
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岁月之旅-直升机的世界 版权信息

  • ISBN:9787811241549
  • 条形码:9787811241549 ; 978-7-81124-154-9
  • 装帧:暂无
  • 册数:暂无
  • 重量:暂无
  • 所属分类:>

岁月之旅-直升机的世界 节选

蓝天去放飞想象
王直华
    在航空界,我有一批朋友。这些朋友,有年老的,有年轻的,有
航空工程师,有航空科普作家,有航空人文学者。航空界的书事,他们做了
不少。这一次,是甘立伟做主编,周日新、倪先平、王钟强、李成智执笔,
出了一套科普书《直升机的世界》,共有三册,分别为《岁月之旅》、《扶摇
直上》和《中国足音》。他们知道我是爱看书的人,就送来彩样给我欣赏。读
着朋友们的新作,一些强烈的感想油然而生。
    纵深是一种美。为什么哲人说“凝视月亮,你会生发灵感”?原
因之一就是,月亮与我们有距离,从地球到月亮有令人遐想的纵深美。
月亮在太空遥远的深处,加上玉盘、玉兔的优美形象,她便成了诗人灵
感的源泉。
    再说我们头顶上的蓝天。蓝天有莫测高远的纵深,又有乌儿们翱翔蓝
天的启迪,于是她就成了人类放飞想象的理想空间。看吧,“飞天”,那是中
国古人的“天使”形象;天使,那是欧洲古人的“飞天”想象;中国古代的
竹蜻蜓,是百姓手里的飞天玩具;达·芬奇在1 5世纪末设计的直升机草图,
是艺术科学家笔下的天使翅膀。环顾世界航空历史,我们内心惊叹人类想
象力的火光何其璀璨,人类直上蓝天的理想殊途同归——我们要飞上蓝天,
我们要直升蓝天!环顾世界航空历史,我们分明看到,人类的科学大旗上写
着“同一个蓝天,同一个想象”。这与今天五环标志上“同一个世界,同一
个梦想”的口号何其相似乃尔!环顾世界历史,我们为人类的智慧欢呼:多
么可爱,这“和而不同”的人类
    纵深就是想象力:想象就是创造力。《岁月之旅》让我邂逅了一位德国
科学家弗莱特纳,他是一个有思维纵深的人。他的想象之奇妙,他的思维之
放射,让我在阅读时想为他叫好。
    事情得从大家熟悉的体育运动说起。在排球和乒乓球赛场上,许多
球手会打出“飘球”。这时,球会向一个方向旋转,它的运动轨迹就
画出了一条弧线。在足球场上,极具观赏性的香蕉球,也是这样踢出来
的。1 9世纪中期,德国科学家马格努斯对飘球做出了解释。他指出,球
的旋转导致球的上下两侧气流的气压不同,使球飘忽不定。
    20世纪20年代,弗莱特纳沉醉于船舶推进的研究。他想到那飘忽
的球。他决定把马格努斯效应用到船上。他设想,在船上竖直安装一个
巨大的圆柱体,当圆柱体高速旋转的时候,侧向风在柱体前后形成气压

差,船舶就会被推动,就会向前进
    弗莱特纳绝不是学院里的书生,只会论证。他是手脑并用的人,他
是工厂里的实践者,他是大西洋里的搏浪者。1 926年,弗莱特纳设计的
“巴登巴登”下水了,此行的目的地是纽约。它*引人注目的地方,是
船上那两根50英尺高的“烟囱”。“烟囱”高速旋转起来,“巴登巴登”启动
了。就是靠着马格努斯效应,5月9日,“巴登巴登”到达了纽约。
    奇特的动力,使这艘船成了公众关注的焦点。航空大师冯·卡门和物理
学大师爱因斯坦都对“巴登巴登”表示称赞。虽然这种旋转柱体推进效率不
高,并不实用,但是我们不能不感叹,弗莱特纳的思路何其高妙,他的想象
力何其精彩J 20世纪30年代,弗莱特纳开始研制直升机。他的著名作品是
“蜂鸟”,它是**种在设计时就有明显军事目的的直升机。
    阅读《直升机的世界》,我激情地欣赏着人类的想象力。那些直升机的
发明家、设计者,都跟弗莱特纳相似,有着动人的头脑风暴故事。这三册书
各有主题,又有一个相同点——述说创新的历程。这是一套歌颂想象力、启
发想象力的书。
    1907年,法国人保罗·科尔尼研制出—飞行自行车”。它靠自身动力垂
直升空,并在空中连续飞行20秒钟。“飞行自行车”是人类**架直升机,是
1903年之后,在载人飞行器方面取得的又一突破。到今年,直升机已经走过
了百年征程。
    我国的直升机事业,也已经“年过半百”。1957年,西北工业大学决定
开设直升机专业。我国直升机事业元老级人物王适存,那时正在莫斯科航空
学院直升机专业留学。1 961年,他在副博士学位论文中,提出直升机旋翼在
前进状态飞行时涡流的算法。这个算法受到国际同行的高度评价,被称为“王
适存涡流理论”。
    王适存现任南京航空航天大学教授,他曾经这样说:“每年,我都对考
入南京航空航天大学直升机专业的新生说两句话:直升机,**,它是‘万
用’的机种;第二,它是‘万岁’的交通工具。”朴实无华的一席话,令人过
目不忘。直升机事业是老教授终身无悔的选择。
    在我的记忆中,类似的感人故事还有一个。北京大学中文系一位教
授,每年秋天开学时,都对考入北京大学中文系的新生说这样一句话:大家
对自己献身的中文专业,要怀着敬畏之情。“万用”是社会上、空间上的全方

位,“万岁”是时间上的全方位。面对驰骋于全时空全社会的直升机事业,
谁能不敬不畏!王适存的“万用”、“万岁”表达的就是对事业的敬畏之情。
    直升机领域无数的拓荒者,都与王适存一样,拥有科学与人文和谐一体
的魅力。此刻,我们忆起爱因斯坦的教育观念:“学校应该永远以此为目
标:学生离开学校的时候,是一个和谐的人,而不是一个专家。”
    我发现,这一群作者有一个特点:明白读者的“不明白”。
    《岁月之旅》分册中的《直升机旋翼产生升力的奥妙》这一节讲述的是
读者*感兴趣的问题。作者层层设问,层层释疑,不仅说理清楚,而且读来
畅顺。看得出来,作者很了解青少年或者外行读者,知道他们的疑惑之处。
读这一节的时候,我想起了一句有趣的话:“明白不明白的人为什么不明白
才是真明白。”
    人们常常把“直升机”说成“直升飞机”。这可能是千千万万国人在直
升机领域*大的“不明白”。文章首先告诉读者,飞机与直升机的区别是,飞
机用的是“固定的机翼”,直升机用的是“旋转的机翼”。看到这样的解释,
我想称颂:“传播是一种艺术”。大家很困惑的一些事物,比如怎么区分新石
器时代与旧石器时代,怎么区分大理石与花岗岩,都可以用一句话说明白。
    “旋翼的升力是怎样产生的呢?”“为什么不把旋翼设计成一个大圆
盘?”“旋翼的桨叶是不是越多越好?”这接踵而来的什么、怎么、为什么,
调动起了读者的阅读动机,让你欲罢不能。坐过飞机的人很多,乘过直升机
的人就少得多,人们很希望了解直升机的速度、高度、续航时间的世界纪
录。这些问题或内容设计得非常好,因为它是读者自己曾经想过、不明白又
急于知道的问题。这让我想起余秋雨的~件往事。一次,记者问他:“你的
书为什么总是很畅销?”余秋雨用一句很富哲理的话回答:“我写每一封信
的时候,都深知这信是写给谁的。”读着《直升机的世界》里许许多多趣味
盎然的问题,我萌生了一个感想:这些作者太了解他们的读者了。
    有人说“我的设计,是为你做的。”科学是我们;艺术是我;设计是我,
更是你。为读者写科普,是不是跟设计有点像?
    叫
    在这个写作团队里,用得*多的一个词是“碰撞”。气象专家戏言
“天气预报是讨论出来的”,作家戏言“好文章是改出来的”,如今甘

立伟他们戏言《直升机的世界》是碰撞出来的。他们碰撞出的一个理念,
是“写故事”。《直升机的世界》的作者,为我们讲述了那么多动人心
弦的故事。许多故事,我看过一遍之后,便能够再讲给别人听。故事把
读者带进发明、探索的过程,使读者领略发明、探索的快乐,正所谓“人
生如旅程,情趣在路上”。
    甘立伟先生对我说:“丛书名、书名都是碰撞出来的。”大家对第
2册的书名一直不满意,这事让一位编委知道了。他想起《庄子·逍遥
游》句“扶摇而上者九万里”,想起李白的诗句“大鹏一日同风起,
扶摇直上九万里”。就用“扶摇直上”!我听了高呼:“精彩,精彩!”
为什么?  “扶摇”指“盘旋而上的旋风”,在这里比作直升机非常贴
切。另外,丛书第2册讲的是五花八门的直升机应用,用“扶摇直上”,
给人强烈的动感:执行任务的直升机升天了!其三,标题“扶摇直上”
展示了丛书的创作理念:在科学普及中感受深厚璀璨的中华文明,感受先
人的丰富想象力。
    《直升机的世界》的主编与作者,深谙学术,了解读者,长于表达。特
别难能可贵的是,他们还习惯于“碰撞火花”。《直升机的世界》的概念精准、
问题引人、故事感人,正是得力于作者团队的综合素养。
    五
    阅读科普图书,我们获得了许多新的知识,那无疑是宝贵的。如果
你能从阅读中获得艺术的感染、人文的熏陶,那就更值得祝贺。爱因斯
坦说:“伟大的科学家和伟大的作曲家在这一点上是相同的,他们都是伟
大的诗人。”我们的职业五花八门,我们绝大多数人不是诗人,但是有
一点是相同的,我们都应该拥有诗人那般的直觉、灵感和想象力。达.
芬奇、爱因斯坦、冯·卡门、弗莱特纳的故事,都诉说着这样的道理:
杰出科学家都是具有敏锐直觉、丰富想象的活生生的人。建设创新型国
家,需要具有想象力、创造力的新一代。培养具有直觉、灵感和想象
力的青少年,是教育家的使命,也是科学家、工程师、科学作家和科
普作家的责任。
    仰望蓝天,我们思索那坚苦卓绝的岁月之旅;仰望蓝天,我们领悟
那惊天动地的扶摇直上;仰望蓝天,我们聆听那开拓创新的中国足音。
我愿意看到,众多的读者跟着《直升机的世界》,去仰望蓝天,去放飞想象,
去创浩明天。

挥舞铰接机构的发明者
切尔瓦
    旋翼机的发明,特别是旋翼的连接方式的发
明对于直升机发明具有深刻的影响。旋翼机在航
空史上虽然只是昙花一现,但对于直升机的发展
与成熟功不可没。
    旋翼机是飞机与直升机的交汇点,它具有飞
机一样的机身、螺旋桨,但没有机翼,同时又具有
直升机的旋翼。它与飞机的不同在于它没有机翼;
它与直升机的不同在于它的旋翼是处于无动力状
态,而且不能垂直起飞。在起飞时,螺旋桨旋转带
动旋翼机前行,这时,上面的旋翼就会像风车一样
自动旋转。当前行的速度达到一定值,旋翼的旋转
达到一定值时,它也会像直升机一样产生向上的
升力,从而使旋翼机升空。
    切尔瓦(J.de la CierVa)1895年生于西班
牙的莫卡拉。他从小就对航空有着浓厚的兴趣,并
制作过一些飞机模型。1910年,在只有15岁的时
候,他就制作过滑翔机。一天,他带着自制的简陋
的滑翔机在马德里城外的一座小山上,在几个伙
伴的陪同下进行了试飞。结果,无论作何努力,这
架滑翔机怎么也飞不起来。一阵沮丧之后,他拖着
滑翔机准备回家。突然一阵大风吹来,滑翔机就带
着他飞上了天空。他的伙伴们立即欢呼起来。当切
尔瓦飞累了时,他调整滑翔机落回了地面。飞行的
成功使其他人也跃跃欲试,他们一个个都尝试了
一下像鸟一样飞行的滋味。当时飞机刚刚发明了
仅仅7年,全世界都在为飞机着迷。切尔瓦尽其所
能,找到相关书籍进行研究。

 在尝试制作了上千架纸制飞机模型后,l 9 1 2
年,年仅16岁的他,和他的朋友一起修复制造了
西班牙**架飞机。他们从法国飞行员手上买来
了一架索莫式飞机残骸。除了发动机和起落架外,
飞机的其他部件都已报废。他们自己动手,花了几
个星期时间把它重装起来,将它涂上醒目的红色,
并给它取名为“红蟹”。他们制作这架飞机共花费
了60美元。虽然是仿制的,但他们却认为是自己
劳动的成果。由于没有驾驶经验,他们请那位法国
飞行员试飞这架飞机,这位飞行员经过地面试验,
终于将这架飞机飞上了蓝天。切尔瓦高兴得不得
了,从此,他确立了从事航空事业的决心。
    在切尔瓦成人后,父亲将他送到一所非常好
的工程技术学校读书。在学校里,他显示出对数学
的浓厚兴趣和能力。**次世界大战结束后不久,
西班牙政府准备投资研制大型轰炸机。切尔瓦抓
住机会,在几位朋友的资助下,开始设计三发大型
飞机。设计制造完成的飞机的巨大机翼翼展长达
24.4米,可以携带14名乘客。没想到,飞机制造
出来了,却运不出来,只好将墙拆掉。他请一位经
验丰富的战斗机驾驶员试飞,但因为飞机很大,起
飞后又由于离地过低,机头触到了地面。飞行员
虽然只受了轻伤,但飞机却完全被损坏了。切尔
瓦本来希望通过这架飞机赢得政府的资助,但没
想到却因此白白花掉了32。00美元。此时大约是
1919年。
    这次轰炸机在试飞过程中靠近地面飞行时,
因失速而坠毁,引发了他对飞机低速起飞及降落
的兴趣,而飞机具低速起飞及降落的关键在于是
否能设计一个低速下有高升力低阻力的机械。当
时直升机的发展中有一个很大的问题,就是力矩
问题,如何克服直升机因旋翼转动而造成的对直

升机的反作用力矩,也是切尔瓦在步入航空领域
后所思考与探索的问题。他通过对早期直升机的
分析,认为解决这一问题的关键并不在机身的结
构型式上,通过对早期直升机模型的机身结构及
飘飞试验的考察,切尔瓦认为:直升机就是在无动
力状态下,不能自然旋转产生升力。切尔瓦就想:
为什么不在直升机前安装一个螺旋桨?该螺旋桨
通过与发动机连接而产生向前的推动力,而旋翼
则由风力吹动自然旋转,从而产生升力一一这正
是旋翼机的基本飞行原理,也就是切尔瓦发明新
的飞行器的设想。当他将这种设想转化为工程设
计时,就于1919年申请了旋翼机的专利,并获得
了该项专利。在该专利的基础上,他开始制作旋
翼机。
    l 9 2 0年l 0月,切尔瓦将他制作的旋翼机
C-1拉到马德里,准备进行试飞。担任这次试飞的
飞行员是切尔瓦的弟弟,当时他是一个炮兵中尉。
C 1有两副旋转方向相反的共轴旋翼,控制系统
包括升降舵和方向舵以及一付副翼。该机在地面
滑跑时,就出现了问题:旋翼机滑跑起来后,只有
一边的起落架滑离了地面。这样如果升力更大一
点,旋翼机升空后,必然要产生机身倾斜。1922年,
他又制造了第二架旋翼机C-2,主要变化是采用
了一副3叶旋翼,且仍然采用刚性连接。但在试飞
时,仍然没有大的改进。经过近一年的研究,他反
复对照了自己的数据,自认为已经解决了升力不
平衡的问题,于是又制作了第三架旋翼机C-3,没
想到的是,它根本就无法离开地面,向一边倾斜的
问题依旧存在。切尔瓦认真分析了该问题后,找到
了原因:两边旋翼的升力不平衡,致使旋翼机产生
倾斜。

 



岁月之旅-直升机的世界 作者简介

p> 李成智,北京航空航天大学人文社会科学学院副院
长、教授。1961年生,毕业于南京航空学院自动控制系。
曾在哈尔滨飞机制造公司从事直9直升机的研究工作,
现为北京航空航天大学教授,主要从事科技史与科技哲
学、科技政策与科技管理研究与教学工作。撰写、发表、
出版了大量科技类读物,特别是航空航天史方面的论著
和普及读物。代表作有:《人类飞行的历程》(主编)、《航
天技术与社会》(独著)、《征服天空之翼》(第一作者)、
《通向宇宙之路》(独著)、《飞机的故事》(独著)、《(空
气动力学与航空)》(独著)、《(世界航空发展史》(策划、
副主编)、《世界航天发展史》(策划、副主编)。论著总
字数接近500万字。
    倪先平,湖南祁阳人,1956年3月5日出生。工学博
士,自然科学研究员,国防科技工业突出贡献专家,国
务院政府特殊津贴获得者。现任中国航空工业第二集团
公司副总工程师,中国航空学会学术工作委员会副主任,
航空科学技术奖评审委员会副主任,直升机专业委员会
和可靠性专业委员会副

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