□ 黎成龍

夏爾和羅伯特首次乘充氫氣球起飛

爻辭——九四

九四，或躍在淵，無咎。

孔子《象辭》中的說明：或躍在淵，進(jìn)無咎也。

或躍在淵，無咎，何謂也？上下無常，非為邪也。進(jìn)退無恒，非離群也。君子進(jìn)德修業(yè)，欲及時，故無咎。

或躍在淵，自試也。

或躍在淵，干道乃革。

重剛而不中，上不在天，下不在田，中不在人，故或之?；蛑撸芍?，故無咎。

這些話的大意是，九四陽爻居陰位，剛中有柔，柔中有剛。居上卦之初，如蛟龍從深淵躍出。但卻“上不達(dá)天，中不在人，下不在田”。因此應(yīng)審時度勢，隨時準(zhǔn)備前進(jìn)。這樣既不會有禍害，又可待機(jī)奮起。

對人類飛天的啟示是，有了氣球，人們可以離開地面，但非常有限，不上不下，仍要繼續(xù)努力。凡事勝敗無常，“進(jìn)退無恒”，失敗后還要待時奮進(jìn)，不可半途而廢。請看這方面的故事。

蒙哥爾費(fèi)兄弟的熱氣球引起一名法國物理學(xué)家查理·夏爾的思考，既然比空氣輕的熱空氣能使氣球上升，那么，比空氣輕的其他氣體也能使氣球上升。這使他聯(lián)想到用氫氣填充氣囊來制造氣球。氫氣是17年前（1766年）英國人亨利·卡文迪什發(fā)現(xiàn)的。夏爾用剛剛發(fā)明的橡膠復(fù)合材料涂在絲綢上做成氣囊，然后充進(jìn)氫氣，制成了氫氣球，在蒙哥爾費(fèi)兄弟首次公開試驗(yàn)熱氣球82天后（1783年8月27日）進(jìn)行了試驗(yàn)。氣球成功升空，并飛行了約24千米。

首次試驗(yàn)的成功，使夏爾決心用氫氣球作載人飛行試驗(yàn)。經(jīng)過幾個月的準(zhǔn)備，于1783年12月1日，夏爾與馬里·羅伯特（他是復(fù)合材料發(fā)明者兄弟之一）乘氫氣球從巴黎杜伊勒利宮前升空，在約650米的高空，用45分鐘的時間，飛行43千米。

氫氣球雖然能升空飛行，但只能隨風(fēng)飄移，無法控制速度和方向。在蒸汽機(jī)和內(nèi)燃機(jī)發(fā)明后，便出現(xiàn)了有動力的氫氣球，那就是飛艇。

第一艘實(shí)用飛艇是法國人亨利·吉法爾制造的。充氫氣的氣囊成雪茄形，長44米，最大直徑12米。在吊籃中裝一臺3馬力的蒸汽機(jī)，由它驅(qū)動一副3葉螺旋槳。1852年9月12日，吉法爾駕駛這艘飛艇，從巴黎馬戲場起飛，以每小時8千米的速度，飛到距巴黎28千米的特拉普。

1872年，又出現(xiàn)了用內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動的飛艇。

法國人吉法爾在1852年制成的第一艘部分可操縱的飛艇

在飛機(jī)誕生前后，飛艇曾經(jīng)是主要的航空工具。德國人齊柏林為飛艇航空作出過重要貢獻(xiàn)。他于1894年開始設(shè)計(jì)飛艇，1900年制造了第一艘飛艇，1908年創(chuàng)辦了“齊柏林飛艇公司”，生產(chǎn)軍用和商用飛艇。1910年在歐洲誕生了飛艇定期航班，1928年開通了歐洲到南北美洲的航班，1929年9月，“齊柏林伯爵”號大型飛艇以21天7小時26分的時間，飛行11400千米，完成環(huán)球飛行。

大家知道，氫氣容易起火燃燒。1937年5月6日，世界上最大的飛艇（長245米，最大直徑40米，總重206噸）“興登堡”號，在完成從歐洲到美國的飛行后，在新澤西州萊克赫斯特降落時，大氣中的靜電點(diǎn)燃了外泄的氫氣，大火使97名乘客中的37人遇難。不久后英國一艘飛艇也相繼失事，飛艇事業(yè)由此處于長期的停滯狀態(tài)。

20世紀(jì)70年代以來，人們用惰性氣體氦代替氫氣，在更高水平上研制了現(xiàn)代飛艇。不過，這與航天動力仍然風(fēng)馬牛不相及。

爻辭——九四（續(xù)）

讓比空氣輕的物體升空是比較容易想到的，而讓比空氣重的物體飛起來，則有較深層次的力學(xué)觀念，木鳥、竹蜻蜓和滑翔機(jī)就屬于這一類。

在《墨子·魯問》篇中，記述魯班（公元前507年～444年）用竹片和木頭做成的鵲鳥，能飛三天三夜不落地?！逗鬂h書》中記載著張衡（公元78年～139年）制作木鳥的事。木鳥身上有翅膀，腹中有機(jī)關(guān)，能飛好幾里遠(yuǎn)。唐朝蘇鄂著的《杜陽雜編》中，也記載有韓志和制木鳥的事。

這鵲鳥和木鳥，應(yīng)屬于最早的小型滑翔機(jī)。

我國古代兒童玩具“竹蜻蜓”，用竹或木削成細(xì)長扭曲的薄葉片兒，中間裝上一根主軸，用手急搓主軸，使葉片快速轉(zhuǎn)動，松手后就會旋轉(zhuǎn)上升。這就是直升機(jī)的升空和飛行原理。東晉葛洪所著的《抱樸子》一書中，有“飛車”的敘述，其原理類似“竹蜻蜓”，這可算是古老的直升機(jī)雛型；如果將竹蜻蜓平放，用發(fā)動機(jī)帶動它旋轉(zhuǎn)，就可產(chǎn)生拉力。這就是后來的螺旋槳飛機(jī)。

歐洲人發(fā)明的現(xiàn)代滑翔機(jī)，則是從研究風(fēng)箏的飛行原理起步的。如英國人喬治·凱利，在1804年發(fā)現(xiàn)風(fēng)箏是靠保持一定迎角的迎面風(fēng)升空飛行的，于是他將微曲的扇形板固定在長1.5米的木棍中部，上反角為6度，棍的后端安裝箭羽一樣的十字尾翼，以起穩(wěn)定作用。在試驗(yàn)中，牽動棍的前部，這個滑翔機(jī)模型果然飛了起來。

1809年，凱利制造了一個較大的模型，經(jīng)過反復(fù)試驗(yàn)，他在1810年寫出了《空中航行》一書，論述了空氣動力原理，飛行器的重量、動力、阻力和推力之間的關(guān)系。

凱利的滑翔機(jī)還進(jìn)行了載人飛行試驗(yàn)。第一次在1849年，乘員為他的傭人的10歲兒子；第二次在1853年，駕駛員是馬車夫約翰·阿普爾，滑翔10米后墜地。

德國人李林達(dá)爾從1867年開始研究滑翔機(jī)，在1891～1896年期間，他與弟弟古斯塔夫共制造了18架滑翔機(jī)，親自進(jìn)行了2000多次懸掛滑翔飛行試驗(yàn)。他的滑翔機(jī)也是最早的可操縱的飛行器，通過移動駕駛者身體的重心可以改變滑翔機(jī)的飛行方向。有幾次他用這種辦法使滑翔機(jī)完成了180度的轉(zhuǎn)彎?？上?896年8月10日的一次滑翔飛行中，從9米多高的空中摔下來，因傷重而死。后人尊稱他為“滑翔機(jī)之父”。

對滑翔機(jī)作出貢獻(xiàn)的還有美籍法國人查紐特，在1896年用改進(jìn)了的李林達(dá)爾滑翔機(jī)，成功地飛行了幾百次，努力尋找操縱滑翔機(jī)的新方法。英國人弗·韋納姆提出了雙層機(jī)翼的設(shè)想。另一名英國人霍·飛利普斯通過風(fēng)洞實(shí)驗(yàn)證明，有較小彎度的翼型比平直翼型的升力大得多。

滑翔機(jī)雖然可以在空中飛行，但它在飛行原理上，與載人航天仍相差十萬八千里。

齊柏林

爻辭——九五

九五，飛龍?jiān)谔?，利見大人?/p>

孔子《象辭》中的說明：飛龍?jiān)谔?，大人造也?/p>

飛龍?jiān)谔?，利見大人，何謂也？同聲相應(yīng)，同氣相求；水流濕，火就燥；云從龍，風(fēng)從虎。圣人作，而萬物睹，本乎天者親上，本乎地者親下，則各從其類也。

飛龍?jiān)谔?，上治也?/p>

飛龍?jiān)谔欤宋缓跆斓隆?/p>

齊柏林設(shè)計(jì)的LZ127大型飛艇

1903年12月17日10時30分，美國人萊特兄弟研制的“飛行者”號飛機(jī)首次動力飛行起飛的一瞬間。由弟弟奧威爾·萊特駕駛。右邊站立者是哥哥威爾伯·萊特

夫大人者，與天地合其德，與日月合其明，與四時合其序，與鬼神合其吉兇。先天下而天弗違，后天而奉天時。天且弗為，而況于人乎？況于鬼神乎？

這些話的大意是，九五陽剛中正，巨龍高飛在天，陽氣至盛至美，有如“與天合其德”的“大人”，德被天下，為萬物瞻視。但未達(dá)到至極，若要百尺竿頭，再進(jìn)一尺，還需要有懂得天道的大人指點(diǎn)。

對載人航天的啟示是，由滑翔機(jī)發(fā)展到動力飛機(jī)，它憑借空氣動力，翱翔藍(lán)天，使航空事業(yè)至盛至美，萬人矚目。但要沖出地球大氣層，進(jìn)入太空，仍需要有懂得宇宙規(guī)律的“高人”指點(diǎn)，“與日月合其明，與四時合其序”。請看這方面的故事。

1490年，意大利人達(dá)·芬奇制作了小型直升機(jī)模型并發(fā)明了螺旋槳。

螺旋槳雖然與直升機(jī)密切相聯(lián)，但它卻首先應(yīng)用在飛機(jī)上。在19世紀(jì)的歐洲，凱利的滑翔機(jī)取得成功后，有人就想將已經(jīng)發(fā)明的蒸汽機(jī)裝在滑翔機(jī)上，讓它驅(qū)動螺旋槳來拉動滑翔機(jī)飛行。但由于蒸汽機(jī)的質(zhì)量太大，法、俄、英等國的試驗(yàn)者都沒有成功。發(fā)明內(nèi)燃機(jī)后才為活塞螺旋槳飛機(jī)的誕生奠定了基礎(chǔ)。

發(fā)明活塞螺旋槳飛機(jī)的是美國人威爾伯·萊特和奧維爾·萊特兄弟。他們以修理自行車為生，但從小渴望飛行。自1896年開始收集有關(guān)飛行的資料，后又聘請前面提到的查紐特為顧問，共同研究滑翔機(jī)。在大量的飛行試驗(yàn)中，他們摸索到了操縱滑翔機(jī)的辦法，那就是操縱方向舵和升降舵，控制空氣阻力和升力的大小，就可操縱飛機(jī)升降和轉(zhuǎn)彎，并保持穩(wěn)定。這也實(shí)現(xiàn)了查紐特的愿望：不用駕駛員移動身體來操縱滑翔機(jī)。

1901年9月，萊特兄弟自制了小型風(fēng)洞，對機(jī)翼進(jìn)行了大量研究。自1902年秋天開始，他們著手研制動力飛機(jī)。由于市場上買不到合適的內(nèi)燃機(jī)，他們就叫機(jī)械師用汽車發(fā)動機(jī)改裝。

1903年夏，一架活塞式發(fā)動機(jī)帶動螺旋槳的雙翼飛機(jī)終于造成了。12月14日，哥哥威爾伯首先駕機(jī)飛行，由于在起飛時機(jī)頭拉得太高，失去了升力，飛機(jī)掉落在沙丘上。12月17日，弟弟奧維爾在寒冷的大風(fēng)中，駕駛修好的飛機(jī)再次飛行?；蛟S正是大風(fēng)相助，他成功了，飛機(jī)飛離地面3米，留空時間12秒，飛行距離為36.5米。隨后，他們在這一天又成功地飛行了3次，其中哥哥在第4次飛行中的成績最好，持續(xù)飛行近1分鐘，飛行距離達(dá)260米。

螺旋槳飛機(jī)的誕生，開辟了人類航空時代的新紀(jì)元。但活塞螺旋槳飛機(jī)在時速約700千米時，性能很好。再提高速度，特別是在接近音速時，就遇到了“音障”和“熱障”這兩個不可逾越的障礙。

所謂音障，就是當(dāng)飛機(jī)的速度接近音速時，阻力會突然增大，因而產(chǎn)生強(qiáng)烈振動，使操縱失靈，升力下降，甚至失速。飛機(jī)失去速度，也就失去升力，結(jié)果機(jī)墜人亡。

所謂熱障，就是由于飛機(jī)在稠密大氣層中高速飛行，機(jī)翼機(jī)身與空氣劇烈摩擦，產(chǎn)生高溫（即氣動加熱），對飛機(jī)的結(jié)構(gòu)材料造成傷害。

各國航空科學(xué)家紛紛對音障和熱障進(jìn)行研究，美國在1943年還成立了專門的研究機(jī)構(gòu)。馮·卡門和錢學(xué)森等人，很快就從實(shí)驗(yàn)和理論上掌握了亞音速、跨音速和超音速空氣流動的特點(diǎn)，并開始研究火箭，用X-1火箭發(fā)動機(jī)飛機(jī)進(jìn)行突破音障的飛行試驗(yàn)。

德國航空先驅(qū)李林達(dá)爾

那是1947年10月14日，試飛員查爾斯·耶格爾駕駛的X-1火箭飛機(jī)，由B-29轟炸機(jī)馱載到7620米高空后，啟動火箭發(fā)動機(jī)，脫離馱載母機(jī)，爬升到12800米高空后改為平飛。然后關(guān)掉發(fā)動機(jī)，讓飛機(jī)向下俯沖，當(dāng)速度達(dá)到0.8倍音速（M0.8）時，飛機(jī)因音障產(chǎn)生強(qiáng)烈振動，隨著速度的增加，振動愈加劇烈。當(dāng)達(dá)到M0.94時，升降舵操縱失效。年僅24歲的耶格爾沉著冷靜，他機(jī)智地用改變水平安定面迎角的辦法來操縱飛機(jī)，使速度繼續(xù)接近音速，最后跨過音速。突然，飛機(jī)停止了振動，機(jī)身也變得輕盈了。耶格爾最后使飛機(jī)的速度達(dá)到M1.06。音障被突破了。

為了克服熱障，在大量科學(xué)研究的基礎(chǔ)上，也找到了許多行之有效的技術(shù)措施，如改變結(jié)構(gòu)造形和空氣動力外形，使飛機(jī)更加流線化，以減少阻力；用不銹鋼等作機(jī)身、機(jī)翼材料，提高抗熱能力等等。

迄今的事實(shí)證明，噴氣飛機(jī)比活塞螺旋槳飛機(jī)飛得更快更高，而且易駕駛。但是，噴氣飛機(jī)只攜帶燃料（航空汽油），它的噴氣發(fā)動機(jī)工作時，航空汽油燃燒所必需的氧，需要從大氣中吸取。因此，噴氣飛機(jī)仍然無法越地球大氣層“雷池”一步，仍不是航天動力。不過，它離航天動力——火箭只有一步之遙了。下面請看在“高人”指點(diǎn)下，火箭誕生的故事。

飛機(jī)發(fā)明者美國人萊特兄弟：威爾伯·萊特（左）、奧威爾·萊特

李林達(dá)爾正在滑翔飛行

在法國上空飛行的“飛行者”號飛機(jī)

珍藏在美國國家航空航天博物館內(nèi)的“飛行者”號飛機(jī)