先民们经常羡慕地看着鸟儿在天空自由翱翔。成群结队的飞鸟迁徙,给人们暗示了食物充足的新地方,人们很想跟上鸟儿同去。但是每当人们试图上路的时候,都会被茂密的森林和灌木丛、巨大的岩石、高耸的山脉或广阔的水域阻挡。当遇水时,他们必须建造一艘船或者游过去;当遇山时,他们必须翻过去。所有这些都非常耗费体力。而在人们头顶上方,鸟儿高高地飞翔着,不受任何束缚。人们是多么渴望获得这些长着翅膀的生灵所拥有的自由啊!只要人们能够找到航行的办法,天空的确是更加便捷的通道。
有很多从古代流传至今的故事,向我们展示了人们对于飞行的兴趣。人们认为神仙和其他幸运的生物具有自己想要的能力。古代传说中有很多关于魔毯、千里靴、带翼骏马、飞天神仙的神奇故事,他们都可以在空中进行不可思议的旅行。墨丘利——萨图恩敏捷而忠诚的使者,拥有带翅膀的头盔和凉鞋,以便飞行。还有那个关于长着翅膀的马——珀伽索斯和它唯一的主人——柏勒洛丰的故事。有一次,柏勒洛丰被派去刺杀邪恶的喀迈拉。喀迈拉是一只可怕的怪兽,它长着狮子的头,山羊的身体和蟒蛇的尾巴,呼吸时会喷出能够杀死人的火。柏勒洛丰骑着他带翅膀的坐骑,狠狠地打败了这只恐怖的怪兽。
或许你听说过关于代达罗斯的希腊传说,他是第一个尝试飞行的人。代达罗斯被迫离开雅典,在米诺斯国王统治的克里特岛避难。代达罗斯触怒了国王,就和儿子伊卡洛斯一起被扔进了著名的魔幻迷宫。要知道代达罗斯是一位富有创造性思维的天才工匠,为了从监狱中逃脱,他用蜡把羽毛粘在一起做成翅膀。借助翅膀,他和伊卡洛斯飞出了监狱,远远地飞到了海洋上方。代达罗斯曾经警告儿子,不要飞得太高以免太阳把固定翅膀的蜡熔化了。但是,年轻的伊卡洛斯沉醉在飞行的狂喜中,忘记了父亲的警告,向天空高处翱翔。太阳熔化了蜡,翅膀脱落了,伊卡洛斯堕入海中。
古代波斯也有一个有趣的故事。一个国王想要升入天堂,尝试一下在空中驰骋的滋味。他咨询了自己的谋士,让他们提出方案。他们注意到像秃鹰和老鹰这样的大鸟经常偷袭小羊羔,然后把猎物带到空中。一只老鹰可以带起一只动物,他们推理,如果几只老鹰一起,或许可以带起一个人。于是他们找来了几只幼鹰悉心饲养,把它们养得非常强壮。他们建造了一个四角台,在每个角上固定一根直立的标枪,又往每根标枪的顶部刺上一块肉,最后把四只鹰拴在四个角上。国王坐在台子上,当老鹰饿的时候,就会向上飞,试图吃到肉,这样就可以把台子带起来。当老鹰变得越来越饿,就向空中越飞越高。当然,它们飞得越高,肉也升得越高,并且总是在它们头上。最终,老鹰被这种漫长而徒劳的努力折磨得筋疲力尽,就会落回地面。就这样,这位古代波斯国王完成了他的天空之旅。
千百年来,人们对飞行的渴望从未间断,天空却仍然不可征服。人们在最初尝试制造飞行器时,很自然地想要模仿自然界的神奇飞行器——鸟儿,它们在空中自由飞翔很让人羡慕。人们推理,既然鸟儿能够飞翔是因为拍打翅膀,那么人们只要学会了制作翅膀也可以飞起来。所以,整个中世纪有很多制作扑翼装置的尝试,这些装置由肌肉力量驱动。
公元1675年,法国锁匠贝尼耶完成了人类真正意义上的第一次飞行。他制作了一个奇怪的器械,由两根搭在肩膀上的木棒和木棒两端的平纹细布翅膀构成。翅膀做得像可折叠的百叶窗,当向下挥动的时候,它会张开;向上挥动的时候,又会折起来。贝尼耶用自己的胳膊和腿来带动翅膀。一开始他从椅子上跳下来,后来从桌上跳下来,再然后从窗台上跳下来飞翔。有一次,他从一个两层高的窗户上跳下来,飞过了附近的一所农舍。
18世纪的一天,巴屈埃维尔侯爵宣布他将从自己的房子飞越巴黎的塞纳河。一大群人聚集过来观看他的表演。侯爵出现了,手上和脚上绑着巨大的桨形翅膀。他从自家房子的阳台上起飞,勇敢地向河上方飞去。但在河上飞行了一小段距离就出事了,他一头栽到了一个洗衣女工驳船的甲板上。
模仿鸟儿飞行的这些尝试都不是很成功,一方面是因为人的自身重量很大,另一方面是因为人的肌肉力量没有强大到可以把人维持在空中。人的身体构造跟鸟儿不同,仅仅系上翅膀,再使劲拍动两下是远远不够的。
在天上静静飘浮着的白云,也向人们暗示着空中旅行的方法。到了18世纪,人们逐渐放弃了使用翅膀的想法,转而开始研究飘浮的袋子。如果能够把白云束缚到袋子里,它或许可以带动一个人。用袋子捕捉浮云并不容易,但可以在袋子中充满某种比空气还轻的物质,这样就可以让它飞起来。
公元1782年,法国造纸匠的儿子——蒙戈尔菲耶兄弟,开始思考烟是如何飞起来的。有一天,两兄弟之一下班回到家中,发现当他打开房门的时候,气流扰动导致烟从壁炉涌进房间。还有一件红色的衬裙正挂在壁炉前的绳子上,带烟的气流恰好碰到了衬裙,把它带到了屋顶上。这个现象启发了他利用烟的想法。蒙戈尔菲耶把一个纸袋子放到壁炉旁边,让里面充满烟,然后把带子口扎紧。当他放开手后,袋子飘到了屋顶上。于是,蒙戈尔菲耶兄弟开始使用充满了烟的袋子做实验。
受到实验成功的鼓舞,蒙戈尔菲耶兄弟决定在户外尝试。多次实验成功之后,他们决定进行公开展示,就给很多显要人物发送了邀请,希望他们在约定的日子来自己家乡,观看一个大“火袋”(他们当时这么称呼它)的飞行表演。那天,人们成群结队地来到集市上。蒙戈尔菲耶兄弟制作了一个巨大的布袋子,里面用纸做内衬。他们把袋子涂画得很漂亮,在深蓝色的背景上,装饰着金黄色的黄道十二宫符号和其他图案。他们在集市挖了一个坑,在里面堆上足够烧起一堆大篝火的燃料。然后,蒙戈尔菲耶兄弟用一个火把点火,火焰蹿向天空,浓烈的烟柱升腾起来,慢慢地把袋子膨胀成一个巨大的球形。8个男人用绳子拉着袋子,让它保持平稳。当袋子被充满后,人们从底部把袋口扎住,然后发出松开绳子的信号。巨大的气球冲向天空,很快就超过了房子和树木,直奔云霄。当袋子中的空气冷却后,它就落下来了。通过这次实验,蒙戈尔菲耶兄弟展示了轻型飞行器的成功。当然,他们所做的只是这条道路上的第一步。
使用热空气有危险,于是发明家又试图寻找保持气球飘浮的更好办法。伟大的英国科学家亨利·卡文迪许发现了密度只有空气1/7的氢气。然后,法国科学家查尔斯教授制作了一个氢气球。气球由丝绸制成,并被涂上了清漆,以防止过轻的气体从纤维缝隙之间逸出。气球在巴黎放飞,升到空中大约3000英尺的高度,在空中停留了大约45分钟之后,又返回地面,落在了大约15英里开外的乡间。
一些在田野里劳动的农民看到这个奇怪的物体穿过云层向他们靠近,你可以想象一下他们当时的恐惧。由于从来没有听说过气球,他们认为这一定是某种可怕的怪物。很多人逃跑了,但是一些比较有勇气的农民包围了这个怪物。一个农民拿着枪朝怪物射击,枪弹在气球上撕开了一个大洞导致气球坍缩下来,气体逃出的时候发出恐怖的呼啸声。于是,其他的农民冲上去,用手中的镰刀和杈子把气球撕砍成了碎片。消息传到巴黎之后,一场气球的搜救行动展开了,但却连一个残片也没有找到。最后,发明家发布了一条公告,解释了热气球的原理,告诉人们当看到有东西从空中向他们靠近的时候,不要慌张。
直到那个时候,还没有人乘坐过热气球。蒙戈尔菲耶兄弟的成功鼓舞人们制作一个更大的气球,而且他们还打算在热气球里放一些乘客。但那时谁知道高高的云层里的空气是否适合人类呼吸呢?甚至,谁知道那里有没有空气呢?在下一个热气球上,蒙戈尔菲耶兄弟装上了一个小小的柳条筐。在筐子里他们安置了世界上的第一批空中乘客——一只绵羊、一只公鸡和一只鸭子!人们都围过来看这些动物会发生什么情况。它们被带到了1500英尺的空中,不久,又降落在几英里之外。绵羊和鸭子看起来都毫发无损,但是公鸡出了点问题。因为绵羊很明显地踩踏过公鸡的腿!否则,公鸡应该也不会受到伤害。
这次实验证明了动物在空中旅行的安全性。专家们受到鼓舞,决定下一步尝试放飞载人热气球。谁将是第一个乘坐热气球升空的人呢?这个荣誉属于皮拉特·德·罗齐尔。他怀着巨大的勇气,自愿成为第一个升入天空的人。在这次飞行中,专家们在气球上系了一根绳子,以免它飞得太远。不过,罗齐尔却和另外一个乘客完成了一次不带绳子的升空。他们携带了额外的燃料,当气球开始降落时,他们就点上火,让气球再次升起来。气球飞得太高了,他们就放走一些热空气,让气球下降一些。就这样,罗齐尔他们完成了一次愉快的飞行。
热气球的成功让人们想到,或许可以用它来快速穿越水域。在当时,从巴黎到伦敦需要乘坐马车和帆船,路上要花费超过7天的时间。在1785年一个寒冷的日子里,伟大的热气球先驱之一——让·布朗夏尔和一位同伴决定尝试乘坐热气球穿越英吉利海峡。海峡上各式各样的船上都挤满了人,他们渴望看到第一次乘坐热气球出海的冒险。当布朗夏尔他们即将行程过半的时候,这位勇敢的探险家发现他们的热气球正在朝水面下降。他们赶快抛出作为压舱物的沙袋,热气球再次向上飞升。热气球第二次开始下降的时候,离法国海岸只有大约四五英里远,但他们的气球几乎就要碰到水面了。布朗夏尔和他的同伴飞快地抛出他们携带的所有东西,甚至包括随身穿的衣物。如此,气球又飞了起来。最终,在几乎快被冻僵的时候,他们终于来到一片森林上方开始降落。他们抓住了一棵高树,经过一根又一根树枝,把气球带到了一片适合着陆的开阔地方。热空气释放完毕,布朗夏尔他们安全着陆,人类第一次跨越水域的空中飞行顺利完成。
在当时的欧洲和美国,乘坐热气球成了一项很受欢迎的消遣活动,人们用它完成的旅程越来越长。然而,热气球有一个重大的缺陷:不能被操控,驾驶者只能随风漂流。人们意识到如果要热气球真正有用,他们就必须找到控制它的方法。人们当然想到或许可以通过帆、桨或舵在空气中操纵热气球,就像在水中操纵船一样。然而,这被证明是不可能实现的。蒸汽机出现之后,人们设法把它用到热气球上。法国工程师亨利·吉法尔是第一位成功者。他用了一个连着螺旋桨的小型引擎,在这个热气球里,吉法尔以大约每小时6英里的速度完成了一次成功的飞行。这是第一艘飞艇。
19世纪,有些人开始研究怎样才能不使用引擎或螺旋桨,让滑翔机带着人在空中飞行。人们创造了各种样式的滑翔机,有的带有蝙蝠一样的机翼,还有的带有向各种角度倾斜的面板。滑翔机的先驱之一是德国人奥托·李林塔尔,他从13岁时就开始做各种实验。他拍动自制翅膀从山坡上跑下去,试图了解飞行的秘密。他断定人类的失败是因为对鸟儿飞行的方式没有足够了解。所以李林塔尔花了几年时间仔细观察雏鸟如何学会飞行。家乡和周围的草甸给了李林塔尔大量观察鸟儿的机会,因为有很多鹳在那里筑巢生活。
李林塔尔发现即使鸟儿也不能简单地跳到空中就开始飞,尽管它们拥有天生的飞行装备,它们也必须要学习如何使用飞行器官。他注意到,当一只幼鸟开始飞行时,它会首先判断风向,然后迎着风练习飞行。刚开始它只能短距离扑腾,然后被风吹翻在地。
多年来,李林塔尔一直尝试应用他关于鸟儿飞翔的知识。他做了一双巨大而轻盈、覆盖着织物的翅膀,翅膀之间留有空隙以使他的头和肩膀穿过,后面还有一个平衡尾翼。这个“鸟人”将要来到一个带有斜坡的小山顶部,迎着风向前跑,直到他从空中滑翔到山脚时,从翅膀下掠过的风足以托起他的身体。
李林塔尔在空中保持平衡时遇到了很大的困难。当装置被气流左右拨弄时,他就前后或者左右摇摆自己的身体来操纵和平衡装置。李林塔尔做了很多实验,对气流有了进一步认识,他不断对机翼做实验以找出最佳的尺寸和形状,还发明了一套控制机翼的杠杆和襟翼系统。李林塔尔是滑翔者的先驱,他通过亲身实验为人类的飞行事业做出了巨大贡献。
在美国,一些人也在解决同样的问题。其中一位伟大的美国滑翔先驱是奥克塔夫·沙努特,他研究了李林塔尔的实验。1896年,在几个帮手的协助下,他在密歇根湖旁边的沙丘上设计并运行了许多滑翔器。沙努特最大的成就是一个双层机翼滑翔机,他驾驶着它飞行了369英尺。
威尔伯·莱特和奥维尔·莱特两兄弟听说了李林塔尔和沙努特的滑翔机。多年来,他们花了大量时间制作风筝和滑翔机来做实验。当莱特兄弟还是小男孩的时候,父亲送了他们一个玩具飞行员,从那时起,飞翔的想法就印在了他们的脑海中。通过实验,莱特兄弟开发出了原始的翼面和螺旋桨及其控制方法。最终,他们成功地把一个马达装到了一架拥有两个螺旋桨的双翼飞机上。1903年12月17日,莱特兄弟在北卡罗来纳州的基蒂霍克成功地发布并试飞了他们的机器。他们总共完成了四次飞行。第一次飞行,飞机离开地面在空中飞了12秒。最后一次飞行,它在空中飞了59秒,飞行了852英尺。这是人类第一次让一台比空气重的机器靠自身的力量停留在空中。这在人类征服天空的历史上写下了一个新篇章。
在第一次飞行成功之后,莱特兄弟继续做实验,改进他们的马达和机器的各个部件。到了1904年,飞机成功地飞行了5分4秒。到了1908年,它已经能够在空中停留超过1个小时。
莱特兄弟的成功激励了其他国家的前进。一个叫路易斯·布莱里奥的法国人设计了一架单翼飞机,并在1909年驾驶着它飞越了英吉利海峡。他成为航空者的先驱,是乘坐飞机飞越海峡的第一人。
但是,直到1914年,飞机仍然被看作是一个新鲜玩意儿。紧接着,第一次世界大战爆发,航空业向前迈出了一大步。在此期间,每个国家都安排自己的工程师努力改进飞机,许多人被训练成了专业飞行员。
在这次战争中,德国人开始对轻型飞行器产生兴趣。早在1898年,斐迪南·冯·齐柏林伯爵就开始建造飞艇,并做了诸多改进。与老式的热气球使用单个布袋子不同,他建造了一个长长的铅笔形状的飞行器,具有刚性的铝制框架,可以容纳16个独立的气囊,整个机身被一层厚厚的织物覆盖。这使得飞艇更大,更结实,也更安全。齐柏林制造的巨大硬式飞艇飞行时极其优雅美丽,迅速超越了所有其他方案,在长途飞行中发挥了越来越大的作用。
第一次世界大战之后,人们对航空的兴趣空前浓厚,并在航空领域取得了巨大进步。由此催生了人们飞越大西洋的渴望,进而开启了跨越大型水域的时代。1919年,伦敦《每日邮报》设立了一个10万英镑的奖项,奖励给第一个在72小时内不间断地飞越大西洋的人。不少飞行员做出了尝试,其中就包括约翰·阿尔科克上尉和亚瑟·布朗中尉。6月14日,他们从纽芬兰的圣约翰起飞,第二天早上安全抵达爱尔兰。就这样,在哥伦布之后大约400年,人们首次从空中穿越大西洋。
在这之后不到8年,阿尔科克和布朗创造的纪录就被打破了。这次的纪录是由一位年轻的美国人创造的,他就是我们都熟知并尊敬的查尔斯·林德伯格。尽管林德伯格是第十一位从空中飞越大西洋的人,但这却是在美国和欧洲大陆之间第一次不间断的单人飞行。1928年4月12日,“不莱梅号”单翼机首次完成了从东向西跨越大西洋的飞机航行,机上是这些无畏的航空人——凯尔上尉、许内费尔德男爵和菲茨莫里斯上尉。
第一次世界大战结束后,德国人继续了齐柏林伯爵建造飞艇的工作并为美国建造了“洛杉矶号”。它在阳光下闪耀着纯银色的光芒。1924年,“洛杉矶号”从德国起飞,飞到新泽西州的莱克赫斯特,路上耗时81小时,折合速度大约是每小时60英里。不久后,在腓特烈港庞大的飞机库里,世界上最大的飞艇——“格拉夫·齐柏林号”诞生了。在数次试飞之后,“格拉夫·齐柏林号”载着乘客和邮件飞往美国,然后又在首席飞行员雨果·埃克纳博士的执掌下,进行了环球飞行。这标志着人类征服天空的事业进入了一个新的阶段。
飞机最重要的实际用途之一就是运送邮件。早在1918年,美国就建立了世界上第一条从纽约到华盛顿的常规航线。1922年,美国开通了从纽约到旧金山的横跨美洲大陆的航线。
20世纪初的飞机需要清晰标记的线路和方便的着陆点。路线被仔细地绘制成图,沿途也修建好了机场,以减少降落时的危险。随后,人们又发明了能够穿透风暴和大雾的灯,点亮了从大西洋到太平洋的整条线路。气象站通过无线电给飞行员发送最新的天气报告,以方便他们随时改变航线来躲避风暴。
直到1920年,我们还没有航空邮件。到了1930年,单单在美国就有超过35000英里的空中航线,还有通往世界各个大陆的空中航线。1929年,航空邮件飞机飞行了超过1500万英里,这相当于地球到月亮距离的63倍!这10年间发生了多么大的变化啊!因为航空飞行员的英勇工作,我们的邮政局引用的古希腊格言展现出了新的寓意:
无论是大雪,还是暴雨;无论是酷暑,还是黑夜,都不能阻止信使们完成使命的脚步。
随着可持续飞行的动力驱动飞机的出现,以及现代飞艇的进化,人们能够征服天空这一点已经确信无疑。我们可以看到,尽管自古以来人们都试图飞行,但直到20世纪空中旅行才被实现。即使到了20世纪30年代,飞机也才刚刚开始取代被水上蒸汽船和陆地铁路久久把持的地位。从纽约到巴黎只需要33个小时,横穿美洲大陆只需要11个小时!这和早期人类缓慢费力的旅行形成了多么强烈的对比啊!一个人最快只能以每小时21英里的速度奔跑,马能达到每小时39英里,最快的铁路列车每小时可以奔跑120英里,然而一架高功率的飞机每小时可以飞行379英里!麦哲伦的船员环球航行花费了37个月;“格拉夫·齐柏林号”只用了12天就完成了环球航行!人们正在成为天空的主人,在不远的将来,人们会像一只巨大的机械鸟一样在天空中展翅高飞,在高山上,在山谷间,在海洋上轻松地翱翔。
简而言之,这就是人类截至20世纪30年代征服天空的故事。当我们回首过去,我们可以清晰地看到,进步的链条是如何被锻造出来的。人们征服天空的过程是有关人类奋斗的最为浪漫的故事之一,激励着许多人的想象力、信念和无畏的勇气,也需要生命本身做出很多牺牲。正是由于这些先锋“鸟人”的工作,人们千百年来的梦想终于在今天成为现实。空中旅行将使人与人之间的关系更加紧密。它将会在世界各国之间传播知识、理解和友谊。因此,我们希望这将有助于实现人类自古以来最伟大的理想——世界和平以及众人平安。