人類在藍天白云上不斷創造出一個個激動人心的奇跡，但也留下了難以計數的挫折。其中最常見的就是在原理、結構、動力或材料等環節上設計不當，導致航空器的性能笨拙不堪，甚至淪為一堆無法挪窩的廢鐵。然而也正是這些難以高飛的“笨鳥”，以各自不同的失敗為后人積累著寶貴的經驗和教訓，在漫漫征空路上鋪下了不可或缺的基石。圖為1889年的飛行翼專利，發明人R J Spalding。

　　寄托在羽毛上的夢想――1507年，一位意大利術士約翰?達米安也給自己插上羽毛做的翅膀，從蘇格蘭的斯特靈城堡高墻上躍入空中。結果不難猜到，幸運的是這位“鳥人”栽倒在墻根下的糞堆里只是摔斷了一根腿骨，事后還振振有詞地將自己的失敗歸咎于用了不會飛的家禽的羽毛而不是鷹的羽毛。連他的老鄉、文藝復興時期的天才列奧納多?達?芬奇也仿造鳥類的飛翔運動設計過人力撲翼機，據說同在16世紀還真有另一位意大利人利用鯨魚骨和羽毛做成的翅膀飛出過四五百米遠。圖為17世紀雕刻“伊卡洛斯的墜落”。

　　難成第一的“風神”――1886年，阿德爾開始制作他的第一架飛行機器，名為“風神”(Eole)，以一臺自己發明的功率為15千瓦的輕型蒸汽機為動力，用酒精作燃料。這時他已經把模仿對象從飛鳥轉向蝙蝠，因此翹曲形的機翼上并未覆蓋羽毛。機頭安裝的一具4葉螺旋槳雖然用的是竹子材料，但每片槳葉還是煞費苦心地做成了纖細逼真的羽毛狀。圖為阿德爾為“風神”申請專利時的示意圖，可見結構和操作的復雜性。

　　蝙蝠狀的Avion III在驅動效率、平衡性、操控性等方面都存在不足

　　鵝毛飄飄的撲翼機――　同樣抱著“羽毛情結”的還有的英國人愛德華?弗羅斯特(Edward Frost)，一心模仿鳥類的翅膀構造和飛行方式，想讓代達羅斯的神話成真。他曾在1877年設計過一架撲翼機，在四輪底座上安裝了4組用藤條和絲網編成的機翼，最大翼展約為9米，外形酷似大鳥翅膀，上面還插滿了數千根從鵝身上精挑出來的羽毛。為了讓這些羽翼上下扇動起來產生浮力，他加上了一臺功率只有3.7千瓦的蒸汽機來帶動連桿機構，這也使得整架飛機差不多有300千克重，在測試中根本無法把機身和操作者抬離地面。

　　弗羅斯特的簡化版撲翼機也沒能實現突破

　　被送到博物館的撲翼機

　　情陷多翼機――航空理論先驅喬治?凱利曾指出，當機冀面積增大時，將無法同時保證重量輕和強度高，應當采用多層翼面結構。這是歷史上首次明確提出的多翼機思想，包括萊特飛機在內的早期飛行器也因此幾乎都是雙翼機或三翼機。 盡管后來的研究發現，多層組合機翼實際獲得的有效翼展并不等于單個翼面的累加，相鄰機翼之間的氣流干擾會使氣動效率降低，還會帶來結構和操縱等方面的問題。然而仍有不少人相信機翼越多，升空的可能性越大，一時間出現了裝有四層、五層甚至上百片機翼的超級多翼機，而它們真的能飛起來嗎?

　　從“百葉窗”到“鳥籠”――　在航空紀元剛剛拉開帷幕的舞臺上，英國人霍雷肖?菲利普斯(Horatio Phillips)是個容易被后人遺忘的角色，不過他可是對機翼翼型進行系統性研究的先行者。出身于工匠家庭的菲利普斯在參觀過英國皇家航空學會的風洞設施后頗受啟發，覺得自己可以做得更好。他在1880年代初建造的風洞通過蒸汽裝置導入持續的氣流，試驗結果比其它同類設備更可靠。菲利普斯利用風洞對不同剖面形狀的各種機翼進行了大量試驗，挑選出產生升力效果最好的樣板，從1884年起陸續申請到以“雙面翼型”命名的一系列設計專利。圖為菲利普斯的翼型專利。

　　1893年他制作出一臺不載人的飛行器，在三輪底座上架起3米高的一整排共50片細長機翼，每片長度在6米左右，寬度僅3.8厘米，還裝有一臺4.5千瓦的燃煤蒸汽機用于驅動雙葉螺旋槳。這套裝置被戲稱為“輪子上的威尼斯百葉窗”，重約160千克。而所謂的“試飛”是先鋪設一條直徑61米的環形軌道，再用繩索把“百葉窗”系在軌道中心的立柱上，啟動發動機后使其沿著軌道進行圓周滑跑。測試所得到的最高紀錄是，這臺機器可以升到0.6～0.9米的高度連續“飛行”600米。雖說運行狀態很不穩定，但這個結果還是讓菲利普斯堅信多翼機大有潛力可挖。圖為菲利普斯在環形軌道上測試無人多翼機。

　　1893年他制作出一臺不載人的飛行器，在三輪底座上架起3米高的一整排共50片細長機翼，每片長度在6米左右，寬度僅3.8厘米，還裝有一臺4.5千瓦的燃煤蒸汽機用于驅動雙葉螺旋槳。這套裝置被戲稱為“輪子上的威尼斯百葉窗”，重約160千克。而所謂的“試飛”是先鋪設一條直徑61米的環形軌道，再用繩索把“百葉窗”系在軌道中心的立柱上，啟動發動機后使其沿著軌道進行圓周滑跑。測試所得到的最高紀錄是，這臺機器可以升到0.6～0.9米的高度連續“飛行”600米。雖說運行狀態很不穩定，但這個結果還是讓菲利普斯堅信多翼機大有潛力可挖。圖為菲利普斯無人多翼機的模型。

　　令人費解的是，此后菲利普斯非但沒有參考別人的經驗加以改進，反而更“變本加厲”。到1907年他不僅把單排機翼的數量恢復到50片，還在機身前后裝上4排這樣的“百葉窗”并連接起來，猶如一個大鳥籠。4月6日，這架帶有200片機翼的四方形飛行器總算飛出了152米的直線距離，這也被視作在英國完成的第一次動力飛行。然而不能在升空后控制飛行姿態的死穴，也使得“鳥籠”長期被人質疑能否算是真正意義上的飛機。也許菲利普斯已經意識到，與萊特兄弟等人的設計相比，自己的窄弦多翼機存在諸多無法克服的致命缺陷，因此放棄了繼續改進的努力。圖為20片機翼的“百葉窗”飛機縱向穩定性不佳。

　　菲利普斯在機翼構造方面的研究曾走在時代的前列，可惜在實踐中卻一頭鉆進了追求翼面數量的死胡同，最終未能取得突破性的成果。直至1924年去世，他沒有再涉足航空領域，不過還有機會見證到飛機在民用和軍事領域突飛猛進的發展，也算可以聊以自慰了吧。“鳥籠”雖能升空，但卻無法控制。

　　“腳手架”與“笨天鵝”――除了菲利普斯，在大洋彼岸的美國也有好幾位多翼機的信徒。其中，約翰?羅松(John Roshon)原本只是賓夕法尼亞州哈里斯堡的一名攝影師，估計是被萊特兄弟引發的飛行熱潮所感染，1906年時也突發奇想打算搞出架飛行機器來。他是受到誰的啟發或是通過什么途徑了解到多翼機概念的如今已不得而知，總之在折騰一年多后，羅松的“飛機”終于面世了。這是一臺以四輪車架為底座，加上兩層復雜機翼后貌似腳手架的怪異組合體。底下翼展較長的一層由前后各7片狹長機翼構成，上面較短的一層包含前后各6片機翼，之間又用上眾多橫七豎八的支撐管架，還有一片片更像裝飾用的弧狀蒙布。至于采用何種動力則資料不詳，只能從照片上看到兩片扁平的簡易螺旋槳。圖為羅松的即興之作“腳手架”只能算業余水平。

　　與業余性質的羅松相比，另一位同道中人的資歷可要厲害得多，他就是實用型電話的發明者亞歷山大?貝爾(Alexander Bell)。早在1890年代，興趣廣泛的貝爾就著手研究重于空氣的動力飛行器。起初，他試制了多種不同幾何形狀的風箏進行升力試驗，發現用多個蒙有綢布的三角形拼接而成的四面體結構既輕便又結實，就把這種箱形風箏逐步放大直到可以承載發動機和駕駛員，并命名為“小天鵝”(Cygnet)。1907年他牽頭組建了航空實驗協會(Aerial Experimental Association)，由3393個小四面體單元組成、不到100千克重的“小天鵝”1號也建造完成。12月6日在加拿大新斯科舍省的一個海灣，這個帶有浮筒的無動力風箏被一艘汽艇拖行著逐漸升到50米高，但由于牽引繩沒能及時松開，這只“小天鵝”只飛了7分鐘就直接栽到水面而損毀。圖為箱形風箏。

　　準備在水面上放飛的“小天鵝”1號

　　貝爾倒沒有氣餒，兩年后又制作出更大些的2號機，密密麻麻的四面體構成了蜂窩狀的多層機翼，底下改裝滑橇便于在平坦的冰面上滑行。然而這次裝上的發動機功率不足，2號機始終無法脫離冰面。1912年的3號機采用了改進的操縱機構和輪式起落架，但也只是勉強“飄”離地面而已。事實證明，這種風箏飛機對風力風向的要求太高，既不容易駕駛，建造起來也相當麻煩。與此同時，航空實驗協會中的其他成員如格倫?寇蒂斯等人在常規布局飛機上已經取得實質進展，年事已高的貝爾也就不再堅持拿“小天鵝”徒耗精力了。圖為“小天鵝”2號的外觀可遠不如它的名字那么優雅。

　　用風箏放大而成的飛機受風力風向影響很大

　　多一些還是少一些?――　當歐洲人對萊特兄弟的成功仍知之甚少時，許多異想天開的設計還能大行其道。1908年，一位富有的法國貴族德?埃奎維利(d'Equevilly)侯爵就被多翼機的構思所打動，慷慨解囊提供研制經費。接受贊助的是何許人也已難以考證，不過他顯然沒經過充分驗證就直接做出了成品。這具高5米、寬7米的橢圓形金屬骨架像是沒有糊紙的燈籠，頂上有兩片整體式機翼，往下為5對中間分離的對稱翼面，都是由蒙上布料的薄木框架制成的。在四輪底座上裝有一臺功率僅5千瓦的三汽缸空冷發動機，通過傳動鏈條驅動位于橢圓中心點的螺旋槳，后面的空間可以坐(或站?)上一個人。只是這位“飛行員”不但找不到操縱桿，機身上連舵面、剎車之類的控制裝置都沒有，可想而知當螺旋槳轉動起來后，他能做的除了抓緊扶手外就剩祈禱了。 糟糕的氣動外形和低效的動力系統使得這臺機器停留在法國南部阿爾勒的田野上，成為一座尷尬的擺設。為了不讓投資人失望，研制者很快又搬出“升級版”，取消了頂上的兩片長機翼，機身框架更接近于圓形，把內部的翼面大幅增加到二三十對。結果不難想象，侯爵的金錢再次打了水漂。 圖為德?埃奎維利侯爵資助的蛋形多翼機。

　　增加了翼面數量的“升級版”仍是飛不動的擺設

　　也許機翼少一些反倒容易成功?美國人杰羅姆?澤布(Jerome Zerbe)原是加利福尼亞州一所技術高中的教師，他最早搞出的飛機就“僅有”6層機翼，成對的翼面呈階梯狀縱向排列，不過似乎只是個地面試驗品。1910年1月，在洛杉磯的多明格茲舉辦了美國第一個國際性的航空展，澤布也帶著第二架多翼機前往參加。這回他的飛機上只有5組翼面，仍然是前高后低的排列方式，在完全敞開的機身前部裝有左右并列的兩具螺旋槳，由底座上的發動機通過鏈條和傳動桿來驅動。11日下午，在現場兩萬名觀眾的歡呼聲中，澤布親自啟動飛機開始滑跑，誰知沒等升空就因前輪撞上地面的凹坑導致機身側翻，機翼隨之損壞，最后還是在氣球的拖吊下被搬離了現場。圖為澤布的五翼機正在起飛，但很快就摔了跟頭。

　　另類的“空中轎車”沒能成為第一代公務機

責編：admin