為實現(xiàn)飛天夢，古人造過哪些“神器”？

近日，國產(chǎn)大飛機C919圓滿完成了全球商業(yè)首航，中國人終于坐上了自己的大飛機。

事實上，中國人自古以來就有著“飛天”的夢想，也創(chuàng)造出了各種靈活利用空氣動力學飛行的“神器”。那么，你知道中國歷史上有哪些標志性的飛行裝置嗎？隨著時代的發(fā)展，它們發(fā)生了怎樣的變化？在未來，人類的飛行工具還將有哪些新的發(fā)展方向？

        古代的飛天“神器”

        在中國，“騰云駕霧”似乎是神話人物的必備技能，無論是周穆王的“黃金碧玉之車”，還是西王母的“紫云車”，都能在天地之間自由馳騁。想象之余，古代的科學家和工匠們也不斷探索飛行原理，用實際行動創(chuàng)造出了各種各樣的飛行器具。

其中，木鳶和飛車是早期比較有代表性的飛行器。據(jù)《墨子·魯向篇》記載，早在公元前467—前221年，公輸班（魯班）就曾用木頭和竹子制成木鵲并放飛上天，“公輸子削竹木以為鵲，成而飛之，三日不下，公輸子自以為至巧”。這一史實也在《淮南子》和王允的《論衡·儒增篇》中被提及。

南北朝時期，范曄的《后漢書·張衡傳》中記載，張衡也曾制作出木鳥，身上有翅膀，腹內有機關，可飛行數(shù)里。不過，這些機關鳥的制作技藝和工藝結構均已失傳，它們的確切性能已不得而知。

魏晉南北朝時期，“飛車”的出現(xiàn)體現(xiàn)了更新的空氣動力學研究成果。晉代葛洪在《抱樸子》中記述了“飛車”的結構，用“棗心木為飛車，以牛革結環(huán)劍，以引其機?；虼婺钭?，反蛇六龍，三牛交呈而乘之，上升四十里，名為太清，太清之中，其氣甚罡，能勝人也”。

有學者分析，“飛車”的主要部件是一個加工成斜面或彎曲面的薄竹片，通過拉動竹片急速旋轉，竹片借其彎曲面造成的氣流而上升。這一原理后也被應用于“竹蜻蜓”上。后來，“竹蜻蜓”傳到歐洲，引起了早期航空實驗家們的注意，它也成為直升旋翼和飛機螺旋槳的“啟蒙老師”。

“風箏”也是較早利用空氣動力學制成的飛行器之一。風箏的發(fā)明讓當時的人們萌生了載人飛行的嘗試。例如，在梁武帝時期，約公元559年，就有一個叫元黃頭的人曾經(jīng)乘風箏做滑翔飛行，并成功落地。

隨后，各類飛行器的探索屢見不鮮。唐代時，工匠韓至和發(fā)明了一種極為精巧的飛行器，據(jù)說只要按了按鈕，它就能夠凌空高飛，升至一百尺高，能飛行四五百尺遠。宋元以后，我國還有制造“火箭”“飛彈”“熱氣球”的記錄。據(jù)《西洋航空發(fā)達史》記載，早在14世紀初，為慶?；实鄣腔?，北京上空就出現(xiàn)過一只巨大的“熱氣球”。

這些具有試驗性質的飛行探索，不但讓中國古代的飛行技藝和裝置不斷發(fā)展，也對現(xiàn)代航空的產(chǎn)生和發(fā)展起到了十分重要的作用。

        給雄鷹插上“翅膀”

        盡管中國第一架飛機早在1909年就已誕生，但民用航空飛機的起步和發(fā)展卻異常艱難。

第一次世界大戰(zhàn)后，西歐各國開始大力發(fā)展民用航空。當時的北洋政府也開始了行動，1919年，北洋政府交通部成立了籌辦航空事宜處，次年便陸續(xù)購進了8架美國飛機，制定運輸章程，開辟全國5條航線的計劃。不過，當時民航飛機的技術和業(yè)務大權始終操縱在外國人手里，航空建設和安全管理也因戰(zhàn)爭等因素受阻。

新中國成立時，我國民航仍沒有一架真正屬于自己的飛機。直到1949年11月，原中國航空公司總經(jīng)理劉敬宜和中央航空公司總經(jīng)理陳卓林率香港員工及12架飛機從香港飛回內地，這12架飛機才成為了新中國民航最初的“起點”。

20世紀60年代末，國際民航業(yè)快速發(fā)展，噴氣式客機時代來臨。當時，周恩來總理訪問歐洲時，乘坐的依然是相對落后的螺旋槳飛機，中國也被歐洲媒體嘲諷為“沒有翅膀的雄鷹”。于是，研制我國首架大型民用飛機的項目正式啟動，該項目由當時的上海飛機制造廠負責，機型代號為“運-10”。

1980年9月26日，中國人自主研制的第一架大型噴氣式客機“運-10”首飛成功，其性能完全達到設計要求。然而，由于沒能解決配套發(fā)動機研制周期等問題，項目最終沒有正式投入商用。在這之后的一段時間里，我國希望通過加強國際合作來發(fā)展民用飛機，但都未能如愿。2008年，大型客機項目再次落地上海，次年被正式命名為“C919”。經(jīng)過近10年的研發(fā)，2017年5月5日，C919在上海浦東國際機場完成首飛，這意味著我國完成了自主研制的第一款全面采用先進技術且具有自主知識產(chǎn)權的大型噴氣式客機。到今年C919完成全球商業(yè)首航，我國民航經(jīng)歷了從無到有、從弱到強的發(fā)展歷程。而中國民航的快速成長，不僅為雄鷹插上了“翅膀”，也讓許多普通人實現(xiàn)了“飛天”夢想。

        重新定義未來飛行

        今天，航空技術的發(fā)展已經(jīng)徹底改變了人們的出行方式，那么，未來的人類飛行又會有怎樣精彩紛呈的表現(xiàn)呢？目前，許多公司已將目光鎖定在了可垂直起降的小型飛行器上。A3公司將推出名為Vahana（梵文，意為“上帝的座駕”）的“空中出租車”，這款單座、自動駕駛、可垂直起降的小型飛行器可用于城市短途運輸。而空客也有3個垂直起降飛機項目在同時推進。

在飛機外觀上，翼身融合和透明機艙是兩種不同的發(fā)展方向。其中，翼身融合具有氣動效率高、結構重量輕、裝載空間大、節(jié)能、環(huán)保等優(yōu)點，有望滿足未來民機發(fā)展的多方面要求。而透明機艙的“透明”概念讓人耳目一新，能讓乘客全景式、沉浸式體驗在天空遨游的快樂。

除了飛機外觀上的改變，擁有“未來動力”的飛機也成為發(fā)展方向。我國科學家研制的LQ-H飛機不僅可以用電力來驅動，其能源還來自氫氣，相較于傳統(tǒng)鋰電池，氫能源可達到零碳排放和續(xù)航時間更長的目標。另外，未來飛行也正變得越來越智能。在德國，一款飛行“意念頭盔”正在進行設備測試，飛行員只需戴上它，就能用他們的意念操控飛機?？湛凸緞t在未來飛機構想中提出了“仿生智能客艙”方案，客艙將采用一個集成化的“神經(jīng)網(wǎng)絡”，在乘客和飛機之間建立一個智能化界面，可以感知乘客需求并對此做出反應。