金屬飛艇
據(jù)英國《新科學(xué)家》雜志報(bào)道,從古至今,人類對天空充滿向往,并為飛天夢想不斷努力。如今,人類的自由和挑戰(zhàn)精神在高高的藍(lán)天上得到升華。然而,回顧歷史,人類航天探索之路充滿艱辛,金屬飛艇便是一個(gè)典型例證。
航空史上最古老的概念
1844年,巴黎人口袋里只要有多余的鈔票,便會(huì)毫無遲疑地來到市郊,購買參觀伊姆帕斯街(Impasse deu Main)一棟神秘建筑的門票。伊姆帕斯街是一條位于蒙帕納斯新火車站后面的狹窄街道。在一個(gè)空曠的飛機(jī)庫內(nèi),老板埃德蒙·馬萊-蒙戈(Edmond Marey-Monge)領(lǐng)著一幫工人在干活,他們將長長的金屬片焊接起來,組成一個(gè)巨大的球體。
在看過設(shè)計(jì)圖后,你才會(huì)清楚這一球形裝置的用途:用以導(dǎo)入氫氣的真空管和乘客吊籃的附件暗示這是一種新的交通工具。馬萊-蒙戈宣布,這個(gè)閃閃發(fā)光的球體是“ballon de cuivre”,即黃銅氣球。金屬飛艇是航空史上最古老的概念之一。早在1670年,意大利數(shù)學(xué)家弗朗西斯科·拉納(Francesco Lana)就在一篇文章中探討過制造有舵和帆的飛艇的可行性。
拉納提議,從幾個(gè)密閉銅制球體中抽出空氣,按照他的推理,抽出空氣的球體重量一定低于周圍空氣,這樣就能升空飛行,直至它們的重量達(dá)到與周圍大氣達(dá)到平衡。拉納估計(jì),四個(gè)真空球體(每個(gè)直徑為7.5米)可以吊掛一個(gè)能攜帶六名乘客的吊籃。拉納是耶穌會(huì)牧師,由于所承擔(dān)的傳教責(zé)任,他本人無力把飛天夢想實(shí)現(xiàn)。他解釋說:“我愿意制造金屬飛艇,但沒有時(shí)間和金錢投入其中。”
拉納的概念并不完全是異想天開。近年來的試驗(yàn)表明空氣有重量,1650年,德國發(fā)明家和科學(xué)家奧托-馮-果利克(Otto von Guericke)曾將幾個(gè)銅制半球焊接在一起,由于密閉性超乎尋常,幾匹馬也不能將它們拉開。制造一個(gè)直徑50厘米的球體和制造一個(gè)可升入空中的直徑7.5米的球體畢竟存在差異。正如拉納的同胞吉奧瓦尼·博列利(Giovanni Borelli)所指出的,如果拉納的球體足夠的輕,可以飛行,那么所用的銅殼則必須薄如紙,可是,這樣一來,在抽出空氣時(shí),銅殼可能會(huì)被大氣壓壓扁。
“鐵氣球違背時(shí)代精神”
盡管如此,拉納的概念仍讓歐洲人倍感吃驚。到1672年,描述拉納氣球的翻譯著作和雕刻品已經(jīng)在德國出現(xiàn)。在倫敦,英國人羅伯特·胡克還將其翻譯成英文版本。一個(gè)世紀(jì)以后,拉納的銅制氣球仍只能在詩中被贊頌。它們還出現(xiàn)在1744年一部有關(guān)星際旅行的德國紀(jì)錄片中,這部紀(jì)錄片描繪了探索火星之旅。另外,還出現(xiàn)在1768年一首拉丁文史詩中,預(yù)言它們將用于去拯救那些“被地震不斷侵襲的災(zāi)民”。
1783年,隨著熱氣球在巴黎上空的飛行首次獲得成功,拉納有關(guān)真空飛艇的概念似乎完全被人遺忘。但是,巴黎人并沒有將它忘記。1844年,發(fā)明家馬萊-蒙戈在《Comptes Rendus》雜志中寫道,“空中航行可以擔(dān)負(fù)同海軍一樣的責(zé)任,像我們的艦船一樣,氣球一定要做好抗擊惡劣天氣的準(zhǔn)備,在軍中服役10年或15年。”與采用織物材料的氣球不同,金屬飛艇可以無限期地在空中飛行,實(shí)施商業(yè)或軍事任務(wù)。
經(jīng)過在伊姆帕斯街10號(hào)的飛機(jī)庫內(nèi)長達(dá)三年的努力,馬萊-蒙戈做好了實(shí)現(xiàn)拉納夢想的準(zhǔn)備。馬萊-蒙戈不是從多個(gè)球體中抽出空氣,而是計(jì)劃向一個(gè)巨大的球體充入氫氣。馬萊-蒙戈的氣球直徑可能達(dá)到10米,用焊接在一起的0.1毫米厚的黃銅板制成。馬萊-蒙戈說:“我更喜歡球形,因?yàn)榍蛐蔚谋砻娣e最小,但容積卻最大。”
如此一來,球體從里面氣體中獲取的升力最大。升力正是馬萊-蒙戈所需要的,因?yàn)楸M管金屬殼十分薄,但氣球重量仍達(dá)到400公斤。馬萊-蒙戈的金屬材料還存在其它幾點(diǎn)缺陷:彎曲的黃銅板很難焊接在一起,同時(shí)法國鑄造廠不能制造出他需要的長而薄的鐵板。馬萊-蒙戈必須從普魯士的鑄造廠進(jìn)口每塊長5米、寬50厘米的黃銅板。
另外,他只能設(shè)計(jì)一個(gè)臨時(shí)木制構(gòu)架,讓工人們在上面建個(gè)球體。更糟糕的是,黃銅片由于很薄,上面產(chǎn)生無數(shù)小孔,為避免這些小孔漏氣,馬萊-蒙戈被迫用薄薄幾層綿紙、膠水和清漆將里面一層糊住,這樣一來,氣球的重量無形中又增加了16公斤。
巴黎人紛紛購票爭相觀看這個(gè)巨型怪物,不僅如此,該項(xiàng)目還捕捉到國外媒體的廣泛關(guān)注。英國的汽艇駕駛員還對金屬氣球的優(yōu)點(diǎn)進(jìn)行了激烈辯論,其中一人給《機(jī)械雜志》寫了封信,稱直徑400英尺(120米)的“鐵氣球”“違背了時(shí)代精神”。
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