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达芬奇的飞行故事 第三部分 达.芬奇是现代航空先驱者  图：达芬奇最早设计的机翼骨架' 尽管达.芬奇从未在飞行器实验中取得成功，但他建立的飞行理论是完全正确，真如莱特兄弟的“飞行者一号”飞机诞生20多年后，人们才发现达.芬奇的那些手稿早就把飞机的原理解释清楚了，并在20世纪航空科学大发展过程中也一一得到了验证。  图：翼翅拍动研究习作 认识达.芬奇飞行器的设计稿 之 扑翼机  图：达.芬奇1487 年画出了扑翼机设计草图。 达.芬奇设计飞行器的具体设想：人俯卧在扑翼机中部，脚蹬后顶板，手板前部装有鸟羽的横㭌，就像划桨一样扇动空气，推动飞行。  图：后人根据达.芬奇的设想而制成的模型 但事实告诉他：人的臂力不足以搧动机翼，就加上大腿的力量来驱动机翼，这样仍嫌力量不够。于是，他开始研究机械动力来解决这个问题。  图：飞行机械设计草图，巴黎法兰西学会，编号：MSB74v 这种扑翼机设计得相当精巧。其翅膀由几根弯曲的金属杆连接的骨架，通过一套轮子和连杆，使每一根都产生多种弯度，从而达到模仿鸟的扑翼动作的目的。  图：达.芬奇最早设计的机翼骨架仿制模型 这是一架现代人仿制达.芬奇图稿而制作的扑翼机，机械翅膀是绑装在人背上的，还有尾巴，人通过手和连杆、滑轮、齿轮组件来制动翅膀运动。仿佛把人“进化”成了“鸟人”，将鸟类的功能复制了过来。 也有不少后人依据达芬奇的设计做出了人力扑翼机飞上天空，帮达芬奇完成梦想。1979年，美国就制造出了“蝉翼信天翁”扑翼机，成功跨越了英吉利海峡。  图：蝉翼信天翁上面有架自行车 2010年8月，加拿大多伦多大学宇航研究院动力学博士生托德·里克特制造出了另一架扑翼机，取名“雪鸟”，在加拿大安大略省的五大湖滑翔俱乐部成功完成首航，以平均25.6公里的时速在空中飞行了19.3秒，飞行距离达到了145米。  图：扑翼机“雪鸟”完成首航 扑翼机和带翼飞人相比是一种进步，然而在本质上仍是仿鸟的人力飞行。这种影响一直延伸至飞机发明前夕。 现代扑翼机发展现状 1930年，一架意大利的扑翼机模型进行过试飞。此后出现过多种扑翼机的设计方案，但由于控制技术、材料和结构方面的问题一直未能解决，扑翼机仍停留在模型制作和设想阶段。 扑翼机的设计方案中，有的形如蝙蝠，具有薄膜似的扑动翼面；有的装有带缝隙和活门的扑动翼，具有类似飞鸟翅膀的作用。鸟类和昆虫的飞行表明，扑翼机在低速飞行时所需的功率比普通飞机小得多，并且具有优异的垂直起落能力。但是要真正实现像鸟类翅膀那样的复杂运动或是像蜻蜓和其他昆虫翅膀那样的高频扑扇运动则非常困难。设计扑翼机所遇到的控制技术、材料和结构方面的问题一直未能解决。扑翼机仍停留在模型制作和设想阶段。尽管如此，仍有不少科学家、工程师和业余爱好者致力于扑翼机的研究工作。 2013年，科学家研制出的一款既能够模拟鸟类飞行也能够极逼真地扑动翅膀的机器鸟，称之聪明的鸟。它重约22.7公斤，装有一台0.37千瓦（0.5马力）的发动机。按鸟的扑翼形式是无法让飞机产生向上动力的，但聪明鸟飞行器终于如鸟儿一样起飞降落，科学家认定是扑翼机的终极之作。 扑翼机没有产生，人们用人力作扑翼飞行试验时，却派生了另外一种飞行器——滑翔机。 所以研究扑翼机飞行的人还没有放弃，希望能从中再发现新的飞行器呢？ 至今，让这个谜继续保持神秘。 公众号：胡叔空天馆 与你一起纵横航空史话、航空器、航空科技的世界 与你一起纵横航空史话、航空器、航空科技的世界 |
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