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第一架飞机的问世(第2页)

1967年,仅英国就制造了十几架人力飞机,但没有一架能完成8字航线的飞行。克莱默在失望之际决定将奖金由5000英镑提高到10000英镑,并宣布此项奖金不再局限于本国。而是面向全世界。1973年,世界上的人力飞机超过30架,但仍没有人能够完成此项飞行。于是克莱默又将奖金提高到50000英镑。这样克莱默奖一举超过诺贝尔奖,成为航空史上金额最大的一笔奖金。

面对克莱默奖的巨额**和飞行难题的挑战,英、日、法、美等国积极进行研制工作,展开激烈竞争。

1961年11月,由英国骚桑普敦大学的学生们制造的第一架由人力从地面自行起飞的人力飞机试飞成功。这架人力飞机具有自行车式驱动的推进螺旋桨,翼展24.4米,重58公斤,最远飞行了600米的距离,离地约1.5米。

此后不久,英国霍克·西德利宇航公司的职工制造一架更精致的人力飞机——“海鸭号”,并在1962年创造了直线飞行908米的纪录。这个纪录一直保持了10年,直到1972年,才被英国空军研制小组的“木星”号人力飞机所打破。

“木星”号人力飞机长9米,翼展24.38米,重66公斤。1972年6月,它创造了人力飞机直线飞行距离1070米的新纪录,留空时间为1分47秒。

它的特点是把螺旋桨由机尾移至机身中部的桨架上,从而简化了传动机构,提高了螺旋桨的效率。

日本从60年代开始研究人力飞机,日本的大学生用3年时间制造了“红雀”号人力飞机。后来又在“木星”号的启发下,研制成功“白鹤”号人力飞机。“白鹤”号飞行距离多次超过500米,并完成了1800转弯。1976年11月,还创造了2093米的飞行成绩,成为克莱默奖的有力争夺者。

1976年,美国加利福尼亚州的航空工程师麦克里迪制造了一架奇特的人力飞机——“飘忽秃鹰”号。麦克里迪曾经是一名优秀的滑翔运动员,还是伞翼滑翔的爱好者,他在设计中打破了最流行的人力飞机的设计方案,而应用了伞翼滑翔的原理。

“飘忽秃鹰”号翼展长30米,重32公斤,翼表面蒙着一块极薄的薄膜,大机翼下方有一个驾驶座,座前挡了一块流线型挡板。驾驶座下方是一对脚蹬,它用传动链条带动飞机后方的双叶螺旋桨。机身前方伸出一根细长的铝管,管的前端安装了一只鸭式前翼,用来操纵飞机的飞行。飞行员是24岁的运动员布鲁安·艾伦,他在短时间内可蹬出1.2马力。

1977年8月23日,“飘忽秃鹰”号人力飞机飞行了7分28秒,航程2173米,不仅作了直线飞行,而且顺利完成了8字航线的飞行,从起飞到着陆,飞越指定标志线时,离地距离超过了3米。麦克里迪因此获得了举世瞩目的克莱默奖。

在8字航线被征服之后,1978年,英国皇家航空学会宣布了新的克莱默奖,即以10万英镑奖给第一架飞越英吉利海峡的人力飞机。

消息传出后,人们议论纷纷,飞越英吉利海峡是人力飞机所能完成的吗?人力飞机的研究者们无不苦心钻研、跃跃欲试,展开激烈的角逐。

1979年6月12日,在英国南部小镇福克斯通的码头上停放着一架古怪的飞机,这就是麦克里迪设计的又一架人力飞机“飘忽信天翁”号。它有一对细长的机翼,没有尾翼。翼展长30米左右。机翼正下方的座舱中安装了两只小小的塑料轮子。飞机不带发动机,只有一套用塑料链条传动的脚踏机构,带动机翼后面的塑料螺旋桨。飞行时,飞行员的脚踏动力使螺旋桨旋转,产生升力。

飞行员艾伦整装待发了。他的目的地是海峡对岸的法国加来地区。这是历史上首次乘坐人力飞机飞越海峡的尝试。

5点51分,飞机顺利起飞。原计划“飘忽信天翁”号可以在2小时之内飞完全程,但是1小时15分钟之后,海上波涛汹涌,引起海峡上空空气的扰动,这给飞行带来很大困难,艾伦顶风前进,速度减慢下来。由于闷热和脱水,艾伦的腿部发生了**,他已经精疲力竭了,但仍然坚持着。

8点40分,“飘忽信天翁”号终于顺利抵达了法国的格里内角海滩。

此次飞行历时2小时49分,航程37公里,不愧为当代航空史上的又一奇迹、人力飞机发展道路上的又一里程碑。设计师麦克里迪因经再次摘取了克莱默奖。

此后,麦克里迪和助手们把“飘忽信天翁”号修复一新,送往当时尚未闭幕的巴黎航空博览会上公开展出。

以后,实业家亨利·克莱默再次向英国皇家航空学会捐赠10万英镑。作为人力飞机的速度竞赛的奖金。这个速度竞赛被称为克莱默世界速度竞赛。竞赛要求人力飞机在3分钟内沿三角形航线飞行1500米。奖金中2万英镑奖给第一个完成这种飞行的人,以后每打破一次速度纪录奖给5000英镑,直到10万镑发完为止。

1983年9月25日和27日,在美国加利福尼亚州萨夫特机场上,一架名为“仿蝙蝠”的人力飞机以每小时41公里的平均速度两次飞完了一个1600米长的锐角三角形的航线,平均每次飞行时间为2分38秒。

“仿蝙蝠”人力飞机是在麦克里迪指导下,用石墨、Kevlar、聚苯乙烯和聚酯树脂制造的,重36.3公斤,翼展长14.6米。它带有电储能系统,在飞行前10分钟,飞行员踏动脚蹬带动发电机给电池充电。电池是与带动变矩推进式螺旋桨的发动机接通的,这样电动机可帮助飞行员驱动螺旋桨。

这次飞行由麦克里迪的儿子完成,使麦克里迪再度获得了克莱默速度竞赛奖。

翩翩翱翔的太阳能飞机太阳能飞机是以太阳能为动力飞行的飞机。世界上第一架太阳能飞机是由美国航空工程师麦克里迪设计的。

麦克里迪设计了“飘忽企鹅”号人力飞机,在机翼上安装了16000块光电池。光电池又叫太阳能电池,它是一种夹有光敏层的硅片,可见光通过硅片时,光粒子与光敏层的化学物质作用,释放出电子,产生的电流经过导线传递给发动机,发动机带动螺旋桨转动,使飞机飞行。

1980年8月,“飘忽企鹅”号由女驾驶员珍尼丝·布朗操纵,飞行了3.2公里,飞行时间为14分32秒。在初次飞行中,飞行的高度仅为30米,虽然在这一高度上不能保证获得足够的阳光,但初次飞行的成功,足以证明了麦克里迪的设计思想是可行的。

随后,麦克里迪决定进一步改进他的太阳能飞机,他得到了著名的杜邦公司的支持。杜邦公司为他提供了一系列航空和宇航用的新型材料——工程塑料,以及经费、工程师和摄影组等。

1980年12月,新设计的“太阳挑战者”号太阳能飞机试飞成功。它的主翼和尾翼上装有16128块太阳能电池,飞机全长9.1米,翼展14.3米,机体重量仅为90公斤。在8小时的时间里,飞机飞行了370公里,高度达到4360米。即使在云彩遮住阳光的时候,飞机下降的速度也仅有30米/分,能确保飞行安全。

“太阳挑战者”号太阳能飞机几乎是一架全塑飞机。首先,在机翼的主支撑结构,以及操纵、着陆装置等部位,使用了强度是钢铁5倍的聚芳族纤维,在整个机体的增强部位,也都使用了这种材料。其次,在机休和机翼的蒙皮上采用了聚脂薄膜。最后,在主翼的夹层结构中,还使用了聚芳纤维纸蜂窝。此外,用得较多的材料是具有优异耐气候性和不易变色的丙烯酸薄膜和氟塑料薄膜。正是由于采用了这些性能优异的工程塑料,“太阳挑战者”号才既牢固又轻便,成功地完成了飞行。

1981年春天,“太阳挑战者”号即将飞越英吉利海峡的飞行。飞行员是28岁的普达塞克,他既进行过滑翔机的飞行,又驾驶过喷气式飞机,经验十分丰富。1981年6月,太阳能飞机由一艘航空母舰运往法国。7月7日,晴空万里,太阳能飞机就要起程了。普达塞克依次接通5组太阳能电池,开始驾驶“太阳挑战者”号滑跑起飞,经过7次试飞,飞机终于离开地面,以大约每分钟70米的速度迅速上升,几分钟后达到600米的高度,然后昂首飞向英吉利海峡。

普达塞克稳稳地爬升,同时不断调整航向和转动可调螺旋桨,以便进入最佳飞行状态。突然,平静的空气中出现了一股紊流,“太阳挑战者”号剧烈地俯仰、扭摆起来,原来附近出现了两架飞机,上面满载着新闻记者和摄影师。虽然距离相当远,但那强烈的尾流足以令轻盈的“太阳挑战者”号面临灭顶之灾。幸亏法国空中交通管制部门及时解围,才把热心的采访者打发走了。

此后,普达塞克耐心地斜飞Z字航线,避开云朵,捕捉更多的阳光。不久,英国的多佛尔海滩终于映入眼帘,太阳能飞机飞临英国领空。在连续飞行5.5小时、行程260公里以后,“太阳挑战者”号终于安全降落在蒙斯顿皇家空军基地。

这次具有历史意义的飞行,标志着太阳能作为一种崭新的能源进入了人类航空领域。

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