鲜为人知的中国古代“四大航空发明”
来源:科普中国
发布时间:2024-06-14
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作为一个中国人,自然会知道享誉世界的中国古代四大发明——造纸术、指南针、火药和印刷术。可是,在灿烂的中华古代文明中,还诞生了伟大的四大航空发明,分别是风筝、竹蜻蜓、孔明灯和爆竹。对于这四项伟大发明,许多人并不知道。现在,且听我一一道来。

人类在摆脱蒙昧的过程中,就一直渴望像鸟儿一样在蓝天上自由飞翔。在远古和农耕时代,产生了早期的航空技艺和初始发明。到了工业时代,凭借日新月异的科学技术,人类的飞行梦想终于变成现实。古代中国是飞行神话传说最丰富的地区之一。“天命玄鸟,降而生商”,商朝人自认为是玄鸟的后代,把玄乌当作族群的图腾;牛郎织女、嫦娥奔月的美丽故事,寄托着人们的美好情感;《封神演义》里的雷震子,肋下生翅,能自由飞翔;《山海经》中的奇肱国人,能造飞车,乘风远行。

在古希腊和古罗马的神话中,众神或生双翅,或驾飞车,或驭苍鹰,呼啸于天地之间。《圣经》里详尽描述了耶和华乘坐飞行器的情景。长翅膀的小天使,更成为在基督教文化圈中随处可见的文化符号。巴比伦飞毯的传说,寄托了古阿拉伯人对飞行的神往。

风筝

据考证,中国在西汉之前发明了风筝。唐代之前,风筝被称为纸鸢,唐朝人把竹笛系在风筝上,在空中发出古筝一样的响声,“风筝”的名字由此而来。风筝大约在14世纪传到欧洲,许多航空先驱从风筝开始研究飞行原理,诞生了多体风筝、载人风筝等新的发明。风体现了航空器的诸多空气动力学要素,包括升力、牵引力、迎角、相对气流等概念,被普遍认为是现代飞机的始祖。


竹蜻蜓

公元前500年,中国人发明了竹蜻蜓,这个简单而神奇的玩具流传至今。其外形呈T字形,通体用竹子制作,横的一片像螺旋桨中间开孔,插入一根竹棍,用两手搓转竹棍,竹蜻蜓就会旋飞上天18世纪,竹蜻蜓传到欧洲,被称为“中国飞陀螺”,激发了螺旋桨和直升机的发明灵感。被誉为“航空科学之父”的乔治·凯利终生对竹蜻蜓着迷,它的第一项航空研究就是仿制改进“竹蜻蜓”,解析螺旋桨的工作原理。


孔明灯

在五代时期,有一个叫莘七娘的妇人随夫出征,用竹和纸做成——方形灯笼,底盘用松脂油点燃后,灯笼可扶摇直上,用作联络信号称为“七娘灯”,亦称“松脂灯”。由于“七娘灯”的外形酷似诸葛亮的帽子,所以后人也将其称为“孔明灯”。孔明灯的升空原理与热气球完全一样,是现代浮空器的鼻祖。


爆竹

大约在晋代后期,中国人发明了黑色火药,是中国古代四大发明之一。到了隋代,人们将火药装到竹筒里制成爆竹,用来驱鬼辟邪。大约在唐代,中国人又在爆竹基础上制成了能在空中飞行的爆竹——“起花”。“起花”形如小纸炮,缀有长约二三尺苇杆,燃其芯即急起“起花”是一种最原始的火药火箭,看似简单,但其工作原理与现代固体火箭别无二致。

除上述发明以外,中国古代还制作了走马灯、陀螺平衡环等航空器具。走马灯揭示了燃气涡轮的基本原理,陀螺平衡环可看作航空陀螺仪的雏形。

令人扼腕叹息的是,宋代之后,中国人活跃的创新思维与活动戛然而止,上述精巧绝伦的发明也被定格在技艺层次,而非提升到理性和理论的高度,以至世界现代航空发展史上鲜有中国人发明的记录这一现象值得我们深思,在21世纪人类新的航空奋进中应当要有所转变。

供稿单位:重庆市产学研合作促进会

作者:张聚恩,中国航空工业集团科学技术委员会顾问

审核专家:毛弋,重庆市科学传播专家团首席专家,重庆电子工程职业学院教授

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