中国,蓝天为你泣血 一位外国学者曾经这样写道:“当欧洲还笼罩在黑暗年代的阴云之中,中国的 官员就已经精神抖擞,乘着装有指南针的轻便马车,到各地去参观装置着固体燃料 的探空火箭的一些天文研究中心了…… 千百年前的泱泱华夏,确实有过这样辉煌的科学鼎盛时期。那些举世公认并足 以令炎黄子孙骄傲的伟大发明创造,犹如有着巨大威力的阿拉丁神灯,给人类世界 带来翻天覆地的变革与进步,为现代文明燃起希望之光。 在航空这条神奇的、充满艰难险阻的探求之路上,中国同样有着许多不朽的科 学技术成果。有人曾经设想,如果将这些成果汇总起来,加以提炼归纳,完全可以 组装成一架飞机,使中国成为第一个征服天空的国家。当然,这仅仅是一个假设, 一种比喻,但却十分形象,并且可以找到充分的根据。 在漫长的历史过程中,人们为了探索上天之路。进行了一次次勇敢的尝试,经 历了一次次悲壮的失败,真可谓登天难,难以上青天。究其最根本的原因,是人们 在那时仅依赖于对鸟类和昆虫飞行现象的一点点肤浅认识和简单的模仿,而对于鸟 类,昆虫何以能飞的实质,对于与飞行活动密切相关的客体,即浩瀚的天空,却茫 然无知。 最早对这一问题有了认识和研究的,是我国晋代著名的道教理论家、医学家— —葛洪。他常年在深山采药,环境吸引他仔细观察和分析了鸟类的飞行现象,并得 出精辟独到的结论,指出:“芬飞转高,则但直舒两翅,了不复扇摇之而自进者, 渐乘罡气故也。”这里的“罡气”是古代道家用语,又叫’‘刚气”,指的是高空 中自然存在的气流。他说明鸟类舒展双翼盘旋飞行,越飞越高,是由于有上升气流 的缘故。同时,他还对“罡气”的巨大力量作了进一步的阐述:“上升四十里,名 为太清。太清之中,其气甚罡,能胜人也。”这一独特的发现和科学的论断,可以 说是有关空气动力学的最早期的学说。 在葛洪之前,勤劳而充满智慧的中国人就已经在实践中摸索,开始运用气流这 一天然的动力了。至今仍在蓝天中飞舞的多姿多彩的风筝,就是一个证明。 中国是风筝的故乡,它在中国有着两千多年的历史。明代王三聘在《古今事物 考》中论证:“汉高祖之征陈希也,韩信谋从中起,故作纸鸯放之,以量未央宫之, 欲以穿地隧人宫中,今谓之风筝。”可见早在汉代之前,风筝就在中国发明了。 风筝问世之后,很快运用到军事作战中,在侦察和通信联络方面发挥了良好的 作用。公元782 年,唐朝临名守将张丕遭到田悦领兵围攻,情况十分危急,他急中 生智,放飞风筝向驻守他处的马除传信求救。风筝飞在高高的天空,敌人毫无办法。 而马隧在接到风筝送来的求救信后,十万火急地赶到临名城下,与张丕里应外合, 击退围敌。 大约在公元5 世纪,中国的风筝传至太平洋岛屿和阿拉伯,到中世纪末才传到 欧洲。1825年,英国有个名叫乔治波柯克的中学教师,为满足女儿小玛沙翱翔蓝天 的愿望,做了一架大风筝,把小冯沙绑在上面。风筝迎风飞升到91米的高度,小玛 沙一点也不害怕,在空中喜笑颜开地飞了一阵后,安全落地,成为西方用风筝升空 的第一人。 而远在南北朝时,中国就有一个人乘风筝在空中飞行了一段距离,但令人遗憾 的是,史书上没有记载他飞行时所乘风筝的详细情形。尽管如此,他至少比英国的 玛沙乘风筝飞行的纪录早了一千多年。 风筝看似寻常,却包含了深奥的力学原理。它不仅能够在蓝天上自由飞翔,而 且还能载人上天,这个奇迹正来源于葛洪所指出的“罡气”,也就是空中气流与风 筝迎角所形成的升力。 当然,仅仅靠上升气流还不够,飞机的上天最终依赖的还是自身的动力。早期 的飞机装有螺旋桨,直升机有旋翼,超音速飞机靠的是涡轮压缩的喷气动力,而令 人惊讶的,是这一切推进装置的雏形全都能在中国古代的发明创造中发现。 竹蜻蜒,直至今日仍是孩子们喜爱的一种玩具,它在中国已有至少两千多年的 历史。一个均匀切削成反曲状的竹片或木片,中间插一根垂直的细柄,就是一个飞 天的竹蜻蜒。双手合十夹住细柄,用力一搓,“唆”地一下,竹蜻蜒就能在天空中 飞升悬停许久,尔后才平稳地落回地面。如果有持久的、足够的动力驱使,不停旋 转的竹靖蜒就能带动相当的重量飞向天空,并能飞升到一定的高度,停留一定的时 间。这不就是一架直升机嘛。假如把竹蜻蜒水平地安装在飞行器上,不就是一架螺 旋桨飞机嘛。 据记载,这种被世人称为“中国陀螺”的竹蜻蜒,直到明代才传人欧洲。 1941年5 月15日,英国的一位空军飞行员正在军官餐厅吃饭,突然看到天上飞 着一架他从未见过的飞机,随即跳起来叫道:“我的天!……那架飞机没有螺旋桨!” 这在当时看来,的确是件不可思议的事情。没有螺旋桨的飞机,靠什么在空中 飞行? 人们后来才知道,那是一架喷气式飞机,正是这种飞机突破了令人恐惧并付出 惨重代价的“音障”,迎来了超音速飞行的时代。 喷气发动机作为飞行动力,到现在不过是50多年的事,但对其原理的发现和应 用却在中国有着近千年的历史。作为中国的民间传统工艺品的“走马灯”,最早出 现在唐朝至南宋期间。它的工作原理与现代涡轮喷气发动机的燃气涡流原理基本相 同,只不过它利用的是蜡烛燃烧所产生的热气流。空气受热向上升腾,冲力驱动走 马灯的纸轮转动,从而带动纸人,纸马旋转奔驰,使得一组组画面周而复始、栩栩 如生地展现出来。西汉末年能工巧匠了缓创造的“七轮扇”,东汉初年杰出发明家 杜诗主持设计的“水排”,更进一步体现了从工业蒸汽机到飞机燃气发动机的工作 原理。 唐朝李石的《续博物志》记载:“汉长安马工了缓作七轮扇,连七轮,大皆径 尺,一人运之,满堂寒战。”倘若没有这种精心设计的七轮传动的增速系统,要想 产生较强的人造风,使得“一人运之,满堂寒战”是不可能的。而这种轮系传动增 速原理的成功应用,恰恰是现代活塞式发动机中增速齿轮传动的雏形。 元朝的王板经“多方搜访”,详细叙述了杜诗所造卧式水排的原理和结构。这 是一套有主动轮,从动轮、曲柄、连杆、皮带传动等装置的复杂机械,可以把圆周 运动变换为拉杆的直线往复运动。更为奇妙的是,它还有一个叫旋鼓的变速装置, 能使拉杆的往复运动变得连续而又快捷。这些重要的发明和独到的设计不仅令人叹 为观止,而且为近代蒸汽机和飞机发动机的产生提供了有益的启示。 除此之外,诸如“孔明灯”、“卧褥香炉”、“风车”等等与航空有关的发明 创造,在中国还有许多许多,笔者不再—一列举。仅只上述实例,便足以证明中国 古代航空历史的悠久和灿烂。 因此,我们完全有理由这样设想,如果以葛洪的空气动力学说为基础,把风筝 的翅膀,竹蜻蜒、走马灯的推进器,风扇和水排演变的发动机有机地组合起来,进 一步发展完善,中国就能成为飞机的故乡。 然而,人类的第一架飞机并没有从中国的土地上起飞。 19世纪,西方列强用兵舰和大炮轰开了古老中华帝国的大门,最令清朝统治者 头痛的正是殖民者的“船坚炮利”。当清朝手持大刀、身着“勇”字马甲的士卒, 与西方列强的洋枪洋炮拼搏流血的时候,这些人大概没有思考过:西方殖民者手中 的武器是从哪里来的? 中国是一棵古老的大树,它自己曾从深厚的历史和祖先的智慧中汲取精华,在 蓬勃的枝极上结出四枚丰硕成熟的红杏,这就是火药、指南针、造纸术和印刷术等 四大发明。遗憾的是,中国并没有因为孕育出红杏而在自身上长出翅膀,欧洲人却 因为得到并消化了这四枚红杏而腾飞起来。 当历史正把中国发明的火药变成枪炮的时候,中国的焰火和爆竹仍然是古老的 样子;当西方的炮舰按照中国发明的指南针的指引驶进中国的时候,中国人却以为 这是一群来自魔鬼世界的长毛妖怪,因而搭起乱坛,口念咒语,用“刀枪不人”的 法术驱魔赶妖;当西方的天空发出飞机轰鸣的时候,中国的上空飞翔着的依然是形 形色色、五彩斑斓的风筝;落后的封建专制制度和愚昧的闭关锁国政策,使得古老 中国的伟大发明停滞了! 还是那个外国学者,在描绘了一二千年前乘着装有指南针的马车,精神抖擞地 到各地巡视探空火箭和天文研究中心的中国官员之后,又写了这样一段话:“一千 年之后,当欧洲科学家在发动工业革命的时候,中国的官僚却还在迈着固定的方步。 相形之下,他们已经不那么精力充沛了。” 啊——中国。 蓝天为你泣血! 银河为你叹息! 中国,你何时才能展开大国的翅膀?