墨子所制的木鳶，會是這個樣子嗎？
樓蘭古城遺址出土的“有翼天使”壁畫。
風箏在航空研究中發揮了很大作用。
□ 撰文 供圖 / 趙洋
飛行升空是人類最古老、最美好的願望之一，古代人對鳥類的飛行是既嚮往又困惑的。所以，在古代很多文明古國，幾乎都有把鳥類看作是神秘物的傾向。許多民族的神都被想像成有飛行能力。身為一種會思考有追求的陸生兩足動物，無論在現實中，還是在想像中，幾千年來人類一直在執著不懈地試圖離開地球表面。嘗試的結果卻不盡人意——“墨子為木鳶，三年而成，蜚(古同‘飛’)一日而敗”(《韓非子》)；希臘神話中的伊卡洛斯飛得太高導致羽翼熔化，溺死在愛琴海中……
在文學作品中，對飛行的嚮往更是層出不窮。詩意的有《莊子 逍遙遊》中描繪的“列子禦風”和《離騷》裏的“駟玉虬以乘兮，溘埃風余上徵”，講的是要以玉龍為馬、鳳為車，扶搖上九霄。也有寫實的，如《山海經》中出現的“以取百禽，能作飛車，從風遠行”。無獨有偶，古代斯堪的納維亞傳説中，維蘭鐵匠使用的飛行馬甲，以及阿拉伯傳説中的飛毯，都將當地常見生活物品賦予了飛翔的特性。看來，飛翔不是某個民族的夢想，而是屬於全人類的共同願景。
如果説以上均係野史，做不得數的話。那麼考究正史，飛行的嘗試也是史不絕書的。以飛行器的種類劃分，古人飛天的嘗試可分為五類：降落傘、滑翔機(風箏)、氣球、火箭、撲翼機。其難度系數逐級上升，直至成為不可能完成的任務。
用降落傘體驗飛行樂趣者，勝算最大。最著名也是最早的高臺跳傘運動員恐怕非五帝時代的舜帝莫屬。舜年輕時曾手持兩個斗笠從高處躍下，安然無恙。此事見於《竹書紀年》和《史記 五帝本紀》。唐人《史記索隱》寫得繪聲繪色：“有似鳥張翅而下，得不損傷。”由此看來，這竟是降落傘加滑翔機的有機組合了。可惜究其動機，舜爺玩此行為藝術純屬生死關頭被逼無奈，算不得自主飛天的成功案例。
中國見諸文字的飛行最有名的當屬有班固在《前漢書 王莽傳》裏的記載。王莽曾下令徵集天下身懷絕技之士抗擊匈奴，應徵者中有號稱可以飛行窺探匈奴軍力虛實的人，王莽令其試驗。此人用鳥羽做成兩隻翅膀捆在身上，並在頭和身上飾以羽毛，又裝上“環紐”等機關，從高處往下飛行數百步遠才落地。
若有氣流托舉，從高處撲翼而下，滑翔一陣再平安落地並不太難。難的是以人力撲翼，達到如鳥兒一般“平地飛升”的效果。見於歷史記載的，西歐、東歐、中國等地都有進行撲翼飛行嘗試的人，除了造成死傷，尚無人能從低處飛到高處。
既然振翅飛升太過艱難，有人便打起了乘風箏翱翔的主意。只是此人貴體千金、貪生畏死，命令別人做危險的飛行試驗。據《資治通鑒》記載，公元559年，齊文宣帝“使元黃頭與諸死囚自金鳳臺各乘紙鴟以飛，黃頭獨能至紫陌乃墜”。想不到乘風箏首飛成功之人竟是一個死囚。後來，風箏在航空研究中發揮了很大作用，1804年，英國的凱利曾用風箏做機翼製成一架滑翔機；俄國的莫扎伊斯基和飛機發明者萊特兄弟都曾用放風箏的方法研究飛機的原理。
為了模倣鳥類飛行，人類付出了極大的努力與犧牲，越是遙不可及，便越心生嚮往。人類飛行的形象不斷出現在繪畫、雕塑等藝術作品中。比如1964年在西安發掘出的漢代銅羽人跪坐像，羽人形狀奇特，長臉尖鼻，顴骨與眉骨隆起，耳高出頭頂，寬肩束腰，背部長著兩隻翅膀。東漢時期的沂南古畫像石中也有騰空的羽人圖形。在莫高窟297號窟中有隋代塑造的羽人像閣；唐代的一面飛鳳花鳥鏡中也有羽人形象，唐代還有飛人磚畫……在西方，羽翼更是被賦予神聖的意義。古埃及的信仰中，昊天之神荷魯斯身披雙翼，直到現在，埃及航空公司的徽標還是一隻鳥；基督教文化中，天使也被描繪為背生羽翼的人形，而墮落的魔鬼只配擁有蝙蝠的肉翅，象徵著從光明走入黑暗。以上這些簡直可以看作是對人類進行基因改造，使之適應飛行的藝術化嘗試。進入近代，鳥類和羽翼的圖像更為流行，它們大量出現在人人都有機會接觸的錢幣上，不少國家還把鳥(特別是鷹)作為榮譽勳章乃至國徽的圖案。
要不是有人理性地認識到“飛還是不飛”其實是個生死攸關的問題，這座飛天豐碑恐怕還要留下更多無名烈士。聰明如達 芬奇者，二十年如一日地紙上談兵，觀察飛鳥、蝙蝠和昆蟲的同時留下大量的撲翼機和直升機圖樣供後人琢磨。他曾應用解剖學和數理方面的知識，觀察和分析鳥類翅膀的運動，著有《論鳥的飛行》一文。他還最先提出用兩個旋翼繞垂直軸轉動以支持飛行器的構想(現代直升機的雛形)，並預見到降落傘的應用。達 芬奇從不以身犯險，嘗試飛行。虧得如此，否則飛天史上徒增一個烈士，文藝復興卻要少一個大師了。可惜他的這些研究成果直到19世紀後期才被發現，對航空技術的發展沒有起到應有的推動作用。
1680年，意大利人波萊裏出版了《動物的運動》一書。此書不僅討論了鳥的飛行原理，還研究了人類飛行的可能性。波萊裏的結論是：“人依靠自己的力量進行撲翼飛行是不可能的。”與波萊裏同時代的英國人羅伯特 胡克也著迷于飛行，但他到底在皇家學會混過，認識到“人要想飛起來，胸部得有兩米寬，還要長出豐滿且強有力的肌肉和翅膀。”
按胡克的説法，除非用生物工程改造人體，否則以人力驅動的撲翼機註定飛不起來。事實也的確如此。近代科學出現以前，人們不知物理原理，以為撲扇著粘滿鳥羽的大翅膀就能克服重力。殊不知鳥類歷經億萬年的演化，骨骼之輕盈、胸肌之發達，遠非人類可比。現代研究表明，健壯男子在10分鐘內只能連續輸出0.26千瓦的功率。按每千克體重所能輸出的功率計算，人類遠不如鳥類。人的體質僅適於陸地生活，實在不適合做振翅飛天這種體力活。
既然模倣鳥類被證明是死路一條，便有人另辟蹊徑，借助外力曲線飛天。1783年，法國的蒙哥爾費兩兄弟用歐式“孔明燈”飛上巴黎的天空，一時成為街談巷議的熱點新聞。當然，這已完全不依靠人力了。近代也有學者認為，納斯卡文化時期的印加人可能借助了熱氣球升空觀察，才能繪製出那麼精準的納斯卡平原人工圖案。如果這個猜測成立，人類飛行的起源時間又要大大提前了。
中國是熱氣球和黑火藥的故鄉，但是中國人舍氣球不用，一上來就玩高難度的火箭載人，實在具有創新思維。據美國火箭專家赫伯特 基姆考證，明朝人萬戶進行了人類第一次載人航天飛行的嘗試，可惜功敗垂成。雖然史學界對萬戶飛天是否確有其事還存有爭議，但就明代的技術發展水平來看，飛行愛好者嘗試簡陋的火箭助推裝置也是完全可能的。遲至1984年，在洛杉磯奧運會開幕式上，依託先進控制技術的單人噴氣裝置方才飛行成功。萬戶若在天有靈，知後繼有人，當倍感欣慰。
中國對航空技術的貢獻還有竹蜻蜓。它傳入歐洲後被稱為“中國陀螺”，並受到飛行先驅的注意。1784年，法國的拉奧努瓦和比安旺尼製作了以彎弓鑽驅動的螺旋槳，槳葉用絲綢蒙在骨架上。1792年，喬治 凱利首次進行了他的“飛升器”試驗，他也用彎弓鑽驅動兩個反向旋轉的羽毛螺旋槳，使陀螺升入空中。
蒙哥爾費兄弟的熱氣球升空120年後，美國俄亥俄州有兩個擅長修自行車的兄弟整天琢磨著乘汽油機驅動的木質風箏馭風而行——前人不斷的失敗反而激起了他倆的好奇與勇氣。比起凱利、李林塔爾、蘭利等先驅者，萊特兄弟命更硬並且運氣更好。1903年12月17日，他們的“飛行者1號”飛機創造了最長留空時間59秒，最遠飛行距離260米的紀錄，開創了可控動力飛行的新紀元。
以上這些簡陋的飛行實踐尚無法與鳥類的高超飛行技藝相提並論。論速度，飛最快的尖尾雨燕時速可達352.5千米；論高度，大天鵝可飛躍珠穆朗瑪峰；論航程，北極燕鷗每次遷徙的往返距離達到4萬千米……這些仿佛都是無法逾越的記錄，但很快，人類就開始向自然界的飛行記錄發起挑戰了。他們最先挑戰的，是飛越北美洲與歐洲之間的天塹——大西洋。1927年5月21日，美國飛行員林德伯格駕駛單引擎飛機“聖路易斯精神號”從紐約出發，獨自飛行40多小時後安全降落在巴黎。新舊世界的人們都在歡呼這一壯舉。不久，跨大西洋的客貨運空中航線建立起來。林德伯格的勇敢飛行開啟了跨洋商業飛行的“新航路”，他的貢獻堪與馬可波羅或哥倫布比肩。
到1986年，美國人魯坦和耶格爾(女)竟然用九晝夜時間駕駛“旅行者號”輕型飛機完成了中途不著陸、不加油的環球飛行，航程超過4萬千米，這是任何飛行動物都無法逾越的紀錄，也象徵著人類智慧與勇氣可以達到的高度。
噴氣機時代的飛行愛好者依然懷念復古的人力飛行方式，只不過他們不再使用撲翼機，而是改玩固定翼了。1936年，德國人在輕型滑翔機上安裝螺旋槳和類似自行車的腳踏裝置，依靠人的雙腳蹬踏帶動螺旋槳來産生飛行的動力，實現了距離200米的飛行。但在當時的科學技術水平下，再加上大的機翼面積，還不可能製造出重量很輕、飛行效率高的撲翼機。隨著碳纖維和芳綸纖維複合材料、泡沫塑料、聚酯薄膜等新型輕質材料的出現，使製造翼展30米、翼厚10微米的超輕型人力飛機成為可能，人力飛機的空機重量可降低到僅30千克左右。1979年，自行車運動員出身的艾倫蹬著僅重25千克的“蟬翼信天翁”號人力飛機，以12.7千米的平均時速，用2小時49分鐘飛越了英吉利海峽。完成了對之前所有“飛人”的致敬。
從萊特兄弟駕機在凱蒂霍特的輕盈一躍算起，到現在不過一百零幾年的時光，但飛行已經從少數勇敢者的遊戲變成了惠及大眾的出行方式。先後有幾十億人次享受了比飛行先驅們更高、更遠、更安全的翱翔。“人在桎梏中，故想逍遙遊”，航空技術賦予了人類前所未有的行動自由，在藍天之下，人類不再渺小，在雲朵之間，人類再不受地心引力的束縛。一部飛行史，就是人類師法自然、超越自我、挑戰極限的歷史，也是不斷追求夢想、追求自由的心靈史。-
作者簡介
趙洋，科技史博士，科普作家，任職于中國科技館。
責編：張雪瑩
