人类飞翔的史前时代：

我们都知道，在很久以前梦想飞天的人们试图用高台跳跃法在天空翱翔，但是这种方法并不能让他们真正升空，甚至还给试验者们带来了生命危险。有些人因此放弃了飞翔的想法，同样也有一些有志之士另辟蹊径，采用新的方式或是工具进行了更加努力的试验。

早期人类的飞翔基本上都是从模仿鸟类开始的。看到鸟类扑打翅膀即可飞翔，有人就开始设想，我们可不可以设计一种机器，仿效鸟类扑打翅膀那样飞起来呢？在现代机械的观点来看，答案当然是肯定的。但是在那个时代，得到的却是否定的答案。这种扑打翅膀的机器叫扑翼飞机，意大利文艺复兴时期的巨匠列奥纳多·达·芬奇就是扑翼飞机的狂热粉丝，在他残存的笔记本里记载了500多页关于这种飞行器的草图，最具代表性的一张就是一个飞行员卧在飞机上，通过各种拉杆控制机翼扑动。即使你不是专业的航空科学家或是工程师，仍旧可以想象到，扑翼是无法改善空气动力的，直到现在也没有人能够成功实现人力扑翼飞机的飞行。扑翼飞机对于飞机技术的发展并没有做出什么贡献。

但是这并不意味着扑翼飞机没有丝毫价值。达·芬奇追求的这种新的飞行方式，其实是对支配飞行的物理学原理进行的理性探索。关于飞机在空中飞行如何产生气动阻力和升力的研究上，达·芬奇的笔记中记录了大量有深刻洞察力的想法，其中有些是错误的，有些却很有先见之明，再加上他之前做的大量飞行试验数据，这本笔记价值连城。

例如，我们现在知道，机翼上表面的低气压与机翼下表面的高气压存在气压差，从而产生了垂直于飞机运动方向的力——升力。而达·芬奇对此的想法则不同，他认为当机翼表面碰到空气时，翼面下部的空气将被压缩，被压缩的高密度气体将会对机翼表面产生支持力。在他的《提福兹欧手稿》中有下面的描述：“碰撞产生的速度比抵抗空气逃逸的速度更大，这时空气将会被压缩，就好像床上的羽毛装饰被睡觉的人挤压了一样。这样，压缩空气的物体会受到阻力，于是被反弹回来，就好像球碰到了墙后会反弹一样。”

这样的想法其实是不正确的，因为现在我们已经确定，与机翼下表面的高气压相比，机翼上表面的低气压才是产生升力的主要来源。

到了晚年，达·芬奇在手稿中重新记录了一段确定升力来源的分析，这段分析更接近于真实的状况。这是人类首次从理性的角度发现：机翼上表面的压强要比周围环境的压强小，因此才对升力有很大作用。另外他同时也发现了另外一个现象：飞行物体前方的空气压强要比后方的空气压强大，这就是飞行器阻力的主要组成部分——压差阻力。

达·芬奇还有一项重要的理论贡献，那就是他的“风洞原理”。我们将一个静止的飞行器放在风洞里，并以给定的气流速度对其吹风，据此我们可以认为该静止飞行器所受到的气动力与气动效应，与相同速度下飞行在静止空气里的飞行器所受的气动力与气动效应是一致的。这就是现代风洞试验的基础，但是在过去很难理解，不过达·芬奇一直相信这种等效关系的存在，在他的《大西洋手稿》、中就有如下记载：物体在静止空气里的运动与运动着的空气吹过静止物体，这两者的作用应该是一样的。所以说，达·芬奇是清楚明确阐述风洞原理的第一人。他对飞机发展史上的技术理论的贡献非常巨大。

推荐访问:史前 飞翔 人类 时代