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航母简史:02.从军舰上起飞

 科学声音 2022-07-24 发布于上海

我们上文书讲到了战列舰大致的历史脉络,大致是从甲午战争开始,战列舰是每过10年就会上一个台阶。船越来越大,装甲越来越厚,炮也越来越大,总体火力也越来越强大。这就是大炮巨舰的黄金时代。
但是,就在大炮巨舰成为海战绝对核心的时代,另外一支力量也在悄悄生长发育,那就是航空技术。莱特兄弟的飞机也获得了军方的重视。当时的军队已经明白一个道理,科学技术就是战斗力。所以他们对最新的科技成就特别关心。
但是,飞机到底能给军队带来什么好处呢?显然,军队可以让飞机负责侦查任务,毕竟飞在天上看得更清楚。但是这个任务也不是不可代替,过去大家都是用气球来完成这个任务。

1783年,蒙德格菲尔兄弟俩发明了大型载人热气球,很快,热气球就用于军事侦查了。1794年6月26日,法兰西第一共和国在比利时中部的弗洛拉斯对阵第一次反法同盟的多国联军,法国人就用热气球进行侦查任务,飞在天上,用小旗子和地面通信,这一招效果不错。
但是,这种招数很容易被敌人学习,气球又不是什么高科技。很快,气球侦察队就成了各国军方的标配。美国南北战争期间,气球得到广泛运用,特别是用来观测和指挥火炮攻击。平时也可以利用气球来观测地形,绘制地图,特别是摄影术发明以后,气球拍摄照片,可是帮了大家不少的忙。
另外一方面,气球也变成了一种新奇的娱乐体验。1878年巴黎世博会期间,中国也派了官员前去参加,黎庶昌以大清官员的身份也登上了热气球,忽忽悠悠的就上天飞了一圈。10法郎一张票,价钱也还好。他就是第一个乘坐热气球的中国人。这个黎庶昌后来还把这次飞行的飞行员给挖回中国,给李中堂表演气球飞行。

李鸿章正在搞洋务运动呢。1887年,天津武备学堂落成,中国从法国订购的气球也从马赛港发货了,这次订购了一大一小两个气球。全都由法国人负责驾驶。当时华蘅芳为首的几个中国人也在实验自己的气球,直径只有5尺多,显然只是个模型。有人说丁汝昌和刘步蟾曾经乘坐这个小气球飞行过,我觉得这话不可靠,因为这个气球太小了。5尺充其量只有1米多的直径,没那么大的力气。
法国人的气球比较大,小的容积600立方米,大的容积3000立方米,用的是氢气。他们还专门从上海运了大量的硫酸和铁块,用来制造氢气。当时进行的是载人飞行,到底带着谁上的天,这我就查不到了。反正气球飞到200米高度以后就没敢再往高飞,接下来就慢慢降落了,这算是中国本土的第一次气球载人飞行。

新军的侦查气球

北洋水师用没用气球,我是查不到资料,后来的日俄战争双方都大量使用气球侦查,这已经是家常便饭了。袁世凯的北洋军倒是装备了侦查用的气球,毕竟是新式陆军,还是比较洋气的,你别说袁世凯算是当时的官员里边理念非常先进的哪一类,没有两把刷子,也成不了乱世奸雄。张之洞也喜欢赶时髦,也配备了气球。
气球的局限性比较大,体积巨大,容易被攻击。飞行速度普遍不行。所以,陆军就看上飞机的机动灵活了。气球的维护也麻烦,陆军士兵得拉着两大缸硫酸上战场,拉着两车金属锌或者是大铁坨子,这多费劲啊。要想起飞,先充两个钟头的气。黄花菜都凉了。飞机就没这些麻烦,未来的潜力比气球大啊。

联邦军的气球从驳船上升空

但是,当时的大多数人都认为,飞机对于海军没什么用的。飞机的航程太紧了,充其量也就是在海边巡逻一下。气球是可以从军舰上起飞的,毕竟气球是垂直起降嘛。1861年,美国北方曾经改造了一艘驳船,从驳船上起飞了热气球,侦查了南方的首都里士满的阵地,气球也成了海军常用的侦查装备。飞机就没这个本事,无法深入深海大洋,因为飞机没法从船上起飞。
但是,有个法国人坚决不同意这种说法,他叫克雷芒·阿德尔,他在1909年出版了一本书叫《军事飞行》,他有着惊人的预见力。他提出,未来军舰上要想起降飞机,必须要有平坦的起降甲板,为了把飞机从军舰肚子里拿出来,肯定要配备升降机。诸如此类的话说了很多,你别说,未来的发展还真就是像他想象的那样发展的。

克雷芒·阿德尔

这个法国人的思想并没有受到重视。当时冒出把飞机搬上军舰这个念头的人也不在少数。但是嘴上说说是一码事,能动手去实现又是另外一回事了。当时大家都没什么急迫感,这事儿八字还没一撇呢。但是,这时候有个小道消息让美国人紧张起来了。
这篇报道是说,疑似德国人正在准备一项实验,就从一艘来往于德国和美国之间的船上起飞一架小飞机,用这架小飞机把邮件送到岸上,这样就能加快寄信的速度。船进港太慢了,弄不还要排队排上好长时间。干脆,用飞机把信送上岸,这不就快多了嘛。
这个想法靠谱不靠谱儿呢?只有天知道。当时民用航空业的一大用途就是送信,运人太贵了,而且也只能搭载一个人两个人。运货也运不了多少,运送信件就再合适不过了。但是从船上送信到地上,到底合不合算没人知道。

德国公海舰队

不过,美国海军显然对这个消息很重视。英国和德国之间的关系并不好,双方开始了造舰竞赛。德国海军元帅提尔皮茨一次又一次提交新的造舰计划,银子花得像淌水一样。弄得德国的财政大臣都扛不住了,直接递交了辞呈。即便如此公海舰队也没能超过英国皇家海军。皇家海军奉行两强标准,也就是主力舰要超过第二和第三海军强国的总和。
美国人是隔岸观火,但是也已经感觉到未来英德之间要出事儿。美国远隔大西洋。德国海军无法攻击自己。但是万一德国人把飞机装到船上,是不是德国人的攻击半径就能加大一截?德国人会不会借着实验新邮政业务来进行掩护,实际上是笑里藏刀,想研发一种偷袭美国的战术呢?这事儿不可不防。
所以,美国海军也行动起来了,他们进行了评估,他们发现,与其傻乎乎的研究破解之道,还不如自己也掌握这种技术。这叫“以毒攻毒”。但是这时候,美国陆军只买了一架莱特飞机,海军是一架飞机也没有,到底该从哪儿下手呢?
当时摆在大家面前的路有两条,一种办法是让飞机下水,另一种方法是让飞机上船,到底哪种更划算?大家也都没把握。既然如此,那就两条路都试试喽。

法布尔的水上飞机

就在1910年3月份,法国的亨利·法布尔建造了世界上第一架水上飞机。这架飞机跟莱特的飞机有点像,也是鸭式布局,也就是说,升降舵摆在最前边。驾驶员屁股后边是主机翼和发动机,最后边是一个推进螺旋桨。这架飞机没装轮子,装了3个大浮筒。
这个家伙开足马力在水上跑了半天,愣是没飞起来。这不是浪费大家感情嘛,这都白折腾了。好在他第二次起飞终于成功了,飞机离开水面飞了500米。这算是世界上第一架水上飞机的第一次飞行。
就在法布尔飞行成功以后不到一年,柯蒂斯的新式水上飞机也获得了成功,柯蒂斯的水上飞机性能比法布尔的更好,操纵更加灵便。而且柯蒂斯本人的驾驶技术高超,后来他开办过飞行学校,专门培养飞行员。

柯蒂斯的水上飞机

这个柯蒂斯也是航空业的先驱之一,这人可了不得。他最开始也是醉心于自行车运动,这一点和莱特兄弟是一样的。说实话,飞机和自行车行业早期能够结缘,主要还是因为对飞机操控方式的探索。
我以前讲过工业革命,曾经提到过莱特兄弟发明飞机的历程。人类最开始是从研究滑翔机开始的,主要还是模仿鸟类。那时候主要是靠改变重心来实现转弯,到现在悬挂滑翔使用的还是这种招数。后来莱特兄弟就发现这样是不行的,所以他们就把船上的那个尾舵给抄来了,也就是垂直尾翼。
但是,飞机要想转弯,仅仅靠方向舵是不够的,效果不好。这时候莱特兄弟就想到了自行车的转弯,因为自行车转弯,车身是要微微倾斜的。飞机转弯,机身也要微微倾斜,怎样才能让机身倾斜呢?莱特兄弟发明的办法就是把机翼扭转一下。也就是一边机翼仰角大一点,一边仰角小一点产生的升力也就不平衡了,飞机也就会向一边歪。机翼扭转和方向舵互相配合,就可以实现有效操纵转弯。
这个飞控系统才是莱特兄弟的最大秘密,他们对这种操控技术注册了专利。但是会骑自行车的又不止他俩,柯蒂斯也是搞自行车起家的,只不过他觉得自行车不过瘾,所以他就把汽油发动机装到自行车上。也就是说,柯蒂斯本人不但是航空先驱,也是摩托车先驱。还是早期极限运动的爱好者。

他研发的摩托车曾经多次打破过世界纪录,最快速度达到了一小时219公里。而且他本人也是驾驶摩托车的一把好手。驾驶摩托车都这么厉害,驾驶飞机当然也就不在话下了,那年头飞机还没摩托车快呢。
所以说有关飞机飞控的这点儿事儿,你还想瞒他,那根本瞒不住。他早就明白飞机操控的奥秘。在他看来,莱特兄弟造的飞机是有缺陷的。我们上次不是讲到弟弟奥威尔·莱特给美国军方做演示飞行吗?结果出了事故,飞机一头栽下来,当时柯蒂斯就在旁边看着呢,摔死的那个陆军中尉还是他的朋友,关系不错,现在亲眼看着他从天上栽下来,柯蒂斯对莱特兄弟能没意见吗?所以柯蒂斯和莱特的关系很差。

柯蒂斯的飞机翼尖活动部分就是副翼

莱特兄弟和柯蒂斯之间矛盾点很多,于公于私都有。莱特兄弟非常小气,生怕别人抢了他们的飞机发明权。柯蒂斯发明了副翼,给机翼装两片活动装置就能操控飞机的姿态,不需要把整个机翼扭来扭曲。这种技术一直到今天还是飞机的标配。是啊,现在都金属的机翼,能让你随便扭来扭去吗?你想扭也扭不动啊。这种副翼操控技术就和莱特兄弟的专利发生了冲突。莱特兄弟的专利管得太宽了,只要飞机能飞,只能飞机能操控姿态,都算侵权。所以,他俩跟柯蒂斯的官司打起来就没完没了了。这也就是抑制了美国航空业的发展。
当时的亨利·福特告诉柯蒂斯一个办法,那就是不断升级改造自己的飞机。莱特兄弟委派的律师能活活累死。柯蒂斯每做出一个小改进,律师们就得再告柯蒂斯一次。柯蒂斯那边没完没了的改进,律师们就得没完没了的重新起诉。这侵权案就永远打不完。这就是当年亨利·福特在面对专利流氓的时候采用的战术。
当然,莱特兄弟没有在欧洲注册专利所以欧洲人不受限制,欧洲发展反而比美国快得多,特别是法国。所以柯蒂斯经常往欧洲跑。

柯蒂斯(1909)

1909年的时候,法国飞行俱乐部举办全球首次航空比赛大会,柯蒂斯开着自己的飞机,以平均时速75公里跑完全程,获得冠军。75公里的速度的确不算快,但是在当时已经算够可以的了。第2名是法国的布莱里奥比,他慢了6秒钟。
到了1910年5月29日,柯蒂斯受邀,开着飞机在纽约沿着哈德逊河进行飞行表演,当时大多数人都没见过飞机,所以柯蒂斯的飞行就引起了轰动。他在天上一共飞了两个半钟头,而且还绕着自由女神像盘旋了好久。总里程加起来也有200多公里。报业大王普利策一高兴就颁发给他1万美元作为奖金。
当时的媒体对飞机炒作很厉害。而且还喜欢玩儿噱头。世界报和纽约时报都在大肆渲染,飞机是对战舰最大的威胁。世界报甚至在水里用漂浮物勾勒出一个战列舰的大小范围。让柯蒂斯带着一根铅管往目标上扔。柯蒂斯还真的扔进去了。海军的观察员就在旁边看着呢,他们觉得这飞机太慢了,就这么慢慢腾腾的飞过来,噪音又那么大,早让人发现了。等你嗡嗡嗡的飞过来,歪歪斜斜的把炸弹扔下去,根本伤不到皮糙肉厚的战列舰。还没到跟前,就被机关枪打爆了。
就在这年9月份,哈佛大学航空学会和波士顿环球报组织了一场民间比赛。各路飞行家都带着自己的飞机来参加。这是在马萨诸塞搞的一次活动。还是在沼泽地里面画了个圈就当是战列舰,大家努力带着各种炸弹战列舰这个区域里面扔。这回柯蒂斯只拿了第4名,他非常的不爽。
当时的总统塔夫脱也来参加了这次活动,他在底下傻乎乎的鼓掌,为飞行员们叫好,看热闹嘛,不能当真,大家玩儿尽兴哦。当时大家都觉得这只不过是个游戏而已,飞机的主要工作还是侦查和通信。这些小飞机也挂不了太大的炸弹。
到了1910年的11月初,汉堡美国联合航运公司真的要实验从一艘邮轮上起飞一架运送邮件的飞机。飞机是柯蒂斯公司的,飞行员麦柯迪以前也是他们公司的,由世界报掏钱拿的赞助,搞出了这次活动。11月5号,因为天气太差,实验被推迟。麦柯迪没办法,只能等着天气好转,后来还换了一条船,换到了美利坚号上。大家七手八脚把飞机组装好,然后带上大捆的邮件。就准备起飞了,飞机不小心被弄坏了,飞不起来了,这次实验就彻底泡了汤。

伯明翰号

尽管如此,美国海军的那帮年轻的小伙子再也坐不住了。他们不想被别人赶超。海军仅有一架柯蒂斯飞机,先用这架飞机凑合着实验吧。他们马上在伯明翰号轻型巡洋舰的船头搭建了一个木质跑道,只有26米长,而且奇葩的是这个跑道是略略向下的。如今咱们的辽宁号和山东号船头都是往上翘。可是最早的这艘伯明翰号,跑道向下倾斜。
柯蒂斯的这架小飞机是水陆两用,把浮筒拆了就能当普通飞机使用,装上就是水上飞机。为了以防万一,这次是带着浮筒的。飞行员是海军的尤金·伊利。伯明翰号就这么出海了,做实验当然要离开岸边远点嘛。

尤金·伊利驾驶飞机从伯明翰号船头起飞

这一天是1910年的11月14号,也就是飞机运邮件实验泡汤以后9天。由此可见美国海军的这帮年轻人有多着急,他们生怕被别人抢先,所以,尽管现在天气很差,他们也不想再等了。下午3:15,伊利顺利启动了飞机,从临时跑道上滑跑起飞。26米的长度根本不够。他们想利用下坡加速滑行,事实证明这是昏招。飞机离开甲板以后立刻就往下掉,速度根本就不够。海浪很高,飞机轮子都擦水面了,就连驾驶员伊利都弄得浑身湿透。所有人都为他捏着一把汗呢。
就在这时候,飞机终于达到了起飞速度,在这个速度之下,升力大于重力。飞机贴着海面慢慢爬起来了。飞行了4公里,在海边一个广场上成功降落下来。人类驾驶飞机首次从军舰上起飞获得成功。
那么下一个问题又来了,飞机如何在军舰上降落呢?我们下次再说。


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