研究飛行第一人——達(dá)·芬奇
誰是研究飛行的第一人——達(dá)·芬奇,達(dá)·芬奇是一位博物學(xué)家,數(shù)學(xué)、美術(shù)、工程、哲學(xué)等等無所不通,他在論文《論鳥的飛行》中闡述了關(guān)于鳥的飛行的相關(guān)原理。
意大利畫家列奧納多·達(dá)·芬奇是第一個(gè)對(duì)飛行進(jìn)行科學(xué)研究的人。他30多歲的時(shí)候?qū)B的飛行發(fā)生了濃厚興趣,并開始投入很大精力研究航空學(xué)問題。這個(gè)研究過程持續(xù)了20多年。
達(dá)·芬奇首先對(duì)鳥的飛行進(jìn)行了長時(shí)間認(rèn)真的地觀察和解剖研究。后來,他指出:“鳥就是一架按照數(shù)學(xué)原理工作的機(jī)器。人有能力仿制這種機(jī)器,包括它的全部運(yùn)動(dòng)——盡管因?yàn)榫S持平衡的力還不充分,在發(fā)出的力量上并非同樣的比例。因此我們可以說:人類可以制造這樣一種機(jī)器——具有鳥各個(gè)方面的特征,惟獨(dú)沒有鳥的生命。”達(dá)芬奇正確地認(rèn)識(shí)到了鳥扇撲翅膀的合成運(yùn)動(dòng)特征,認(rèn)為應(yīng)當(dāng)分別模擬這些基本運(yùn)動(dòng),或者說把具有復(fù)合功能的鳥的運(yùn)動(dòng)分解開來,分別實(shí)現(xiàn)。 達(dá)·芬奇的另一個(gè)重大貢獻(xiàn)是,他認(rèn)為研究飛行問題除了研究飛鳥以外,還應(yīng)當(dāng)研究鳥的飛行環(huán)境。他認(rèn)識(shí)到研究風(fēng)力或空氣動(dòng)力對(duì)航空科學(xué)的重要意義,同時(shí)又闡明了空氣動(dòng)力學(xué)知識(shí)可以通過水動(dòng)力學(xué)研究間接獲得。這兩個(gè)觀點(diǎn)都很有現(xiàn)代意義。
1490年他發(fā)明了“空氣螺旋槳”。他在粗陋的螺旋槳狀物體上扎上羽毛,做成一個(gè)能飛的小直升機(jī)模型。他正確推論是空氣流過鳥的翅膀才產(chǎn)生了升力,而且氣流流過的速度越快、升力越大。但是,達(dá)·芬奇仍然受到他的前輩的影響。他錯(cuò)誤地堅(jiān)持人只有模仿鳥兒才能飛行,從而把研究重點(diǎn)放在了撲翼機(jī)上,企圖通過撲打機(jī)翼來獲得升力。
1505年,達(dá)·芬奇完成論文《論鳥的飛行》。在書中,達(dá)·芬奇闡述了關(guān)于鳥的飛行的三個(gè)原理。其中第一原理是持續(xù)飛行原理,或叫空氣的升力原理。他認(rèn)為,鳥的翅膀在扇動(dòng)時(shí)使翅膀下的空氣壓縮,從而使翅膀上下形成一個(gè)壓力差,這個(gè)壓力差就是升力。 達(dá)·芬奇為航空發(fā)展提出的許多主張是人類航空事業(yè)的一筆巨大財(cái)富。他的許多有記載的理論,包括5000頁著作和150份圖紙,都比其他人探索類似的問題領(lǐng)先好幾百年。