人类的“飞天梦”

■赵青新

《教育导报》
2021年第107期(总第3635期) 导报四版

《如何离开地球表面》

作者:卢西

出版社:理想国|北京日报出版社

出版时间:2021年11月

ISBN:9787547740903

 

■赵青新

自古以来,人类就向往天空,像鸟儿自由飞翔。“天才”们或“疯子”们做了无数尝试,但大都惨烈告终。直到20世纪,科学技术迅猛发展,异想天开的幻想才变成了现实。不仅如此,人类还离开了地球表面,完成了神话传说中在宇宙遨游、登上月球的伟大壮举。

《如何离开地球表面》是一部航空航天小史,作者卢西(张博深)是一名航空工程师。卢西从小就是航天航空爱好者,热爱促使他选择了专业和职业,也促使他在知乎等网络平台发布航空航天的科普故事,从而有了这部作品。在该书的前言和致谢里,卢西充满感情地回顾了自己的成长经历,而在正文部分,他以严谨的、理性的讲述者的身份,以高度科学而又深入浅出的方式,一点一滴地为读者介绍这个富有魅力的工程领域。

该书分为航空和航天两个部分,通过传说、历史趣事和技术发展史,为我们串讲了一些航空和航天的基本原理和必要知识。

全书既没有公式,也没有复杂的图表。卢西的讲述主题明确,层次分明,毫无赘言。从远古时期的鸟类崇拜到中世纪时期安装“翅膀”的疯狂实验,从热气球到齐柏林飞艇和莱特兄弟的飞机,然后是当代的超音速飞机,以及对未来的展望,这个过程前期漫长、后期迅捷,而写作前期简略,关键发明期周详。

卢西紧扣工程技术的推进和演变过程。人类要上天,需要解决三大问题:升力、动力和飞行控制。每项发明的成败,都与这些问题的解决程度有关。那些原始粗糙的方法,比如绑上翅膀跳崖、安装炸药发送,当然是行不通的。在对鸟类进行解剖学的大量研究的基础上,滑翔机出现了。滑翔机-飞机,是一条路线;另一条飞天技术路线是热气球-飞艇。与此相关联的,还有材料的应用、燃气的使用,以及内燃机的不断升级换代、风洞实验、机翼与机身的各种取长补短、日趋完美的设计,等等。

这些发明夹杂着战争的局势和商业的竞争,一边是军事对速度的极致追求;一边是民航对舒适与安全的要求,航空技术在这两个领域分道扬镳而又相互交错。每一点的进步,每一次的推进,往往都是以灾难、事故和生命为代价。比如,飞行先驱李林塔尔的事迹。李林塔尔在19世纪末成功地实现了滑翔机的量产,一生中进行了超过2000次的飞行,最后一次,由于阵风的影响,他从15米高空进入了旋转随后摔向了地面。李林塔尔的临终遗言被刻在了墓碑上:“少许牺牲是必要的!”这些“少许”又“少许”的牺牲,铺垫了科技发明的道路,成就了我们今天方便快捷的生活和国家强盛的有力保障。

人类获得了近地空间的支配力量,随后,航天技术把人类的这种力量延展到了宇宙空间。火箭与导弹技术、卫星上天、登月计划、空间站、航天飞机,探索太空的步履不停。在实现离开地球表面的主体意志之后,向外层空间移民、向外星移民,已经成为现阶段合乎逻辑的趋向。谁领先一步,谁就掌握了主动权。随着最近女航天员王亚平搭乘神舟十三号顺利升空,到神舟十三号首次舱外活动完满成功;而国外,以理查德·布兰森的维珍银河、埃隆·马斯克的 SpaceX还有亚马逊创始人贝佐斯的蓝色起源为首的一批国外航天公司已经开始涉足商业太空旅行项目,航空航天技术的发展和广袤无垠的宇宙再次成为人们热议的话题。

卢西介绍,这项事业还推动了人类对燃烧学、流体力学、材料学等领域的理解,钛合金、高性能铝合金、碳纤维材料相继被发明出来,另外,蜂窝状三明治结构、制导计算机,以及故障树分析模型等都出自航空航天领域。单单是阿波罗登月计划就为人类带来了大量的科技财富,大到集成电路、便携相机、 AED心脏除颤仪,小到尿不湿、记忆海绵和冻干蔬菜。实验室里的技术看上去与普通人无关,但是,它渗入日常生活的程度,早就超乎我们的想象。

航空航天事业之所以重要,不仅因为它是人类解放自身、获取力量的重要方式,还因为它是与“地面”、与我们的生活息息相关的事业。

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