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原汁原味的人力飞机（第1页）

原汁原味的“人力飞机”

今天的飞机，虽然不论速度、高度、飞行距离都已经超过鸟类的飞行能力，但是用自行车似的脚蹬飞行在技术上是非常困难的。主要因为人力在一段时间内能够稳定地发出的功率仅约294瓦。这么小的功率，要飞机产生托举驾驶员本身及飞机结构的质量所必需的升力，就必须将飞机的结构设计得非常轻，阻力设计得特别小，这远远超过了一般飞机的要求。

为此需要使用特殊的材料，并且用很大的精确性来设计。一句话，利用最原始的动力——人力来飞行的飞机，需要在结构和空气动力设计上使用最先进的技术。

1959年，英国实业家克雷默宣布设立奖金，奖励给第一个能用人力飞机在空中飞出一个指定的8字形航线的人。这个奖设立后，18年内没有人能够获奖。日本东京大学的航空学教授木村秀政曾制造过航空模型。1974年，他领导一批大学生联合创造了一种翼展很长的人力飞机。创造了直线飞行2094米的飞行纪录。这事虽然在当时造成很大的轰动，但毕竟没有达到8字形飞行的获奖要求。于是奖金的数额在几年中不断增加，最后提高到了5万英镑。

1977年夏天，美国加利福尼亚州的萨夫特机场，一架尺寸巨大，形状古怪，蒙皮像蝉翼般透明的飞机停在跑道上。这飞机翼展达到30米，极细的骨架上蒙着薄薄的透明塑料薄膜。机身头部有一个驾驶座，备有自行车式的脚蹬。机身前方伸出一根细长的铝杆，在前端装着一片前翼，飞机使用不锈钢丝做张线。

这是美国人麦克雷迪设计制造出来的一架人力飞机。他本人20多年前是世界滑翔赛的获奖者，后来从事应用空气动力学的研究，在此一年前开始研制人力飞机。他研究了飞8字形航线失败的那些设计，认为主要因为转弯时长机翼的内侧触地。

因此他认为不能采用常规飞机的布局。

他找到一位空气动力学的工程师，组成一个研制小组。用电子计算机算出翼型和螺旋桨叶型的理想形状，采用最轻的材料，用一个月时间设计制造出第一架人力飞机。翼展27米，质量23千克。这架飞机1976年9月进行了试飞。

设计师有3个儿子，分别是17岁、14岁和10岁，他让孩子们去蹬踏飞机，居然都飞起来了。最小的儿子虽然年龄小，力气弱，但是重量也轻，所以飞机仍然飞了起来。

设计者麦克雷迪经过一年的调整和试验，觉得他可以造出一架更好的人力飞机，向8字形航线冲击。这架飞机取名为“蝉翼秃鹰”，翼展30米，纵横比为12∶8。这个比例比其他的人力飞机小一半，质量32千克，比其他人力飞机轻13至12，机翼载荷为14千克／平方米，为其他人力飞机的13。

他觉得应该找一位运动员来当驾驶员，驾驶员的耐力应该可以在试验中连续7分钟做出330。75瓦的功。结果他找来一位24岁的自行车运动员艾仑，他身高1。82米，体重62千克，他参加过自行车赛，也练习过滑翔。1977年8月23日早晨7:30，艾仑进入座舱，以半仰的姿势坐在座位上，用力踏蹬前方的脚蹬。螺旋桨以100转／秒的转速旋转起来。飞机向前滑行，很快飞离了地面，并转弯在两根距离800米的标杆间飞出一个8字，速度18千米／小时，飞行3分28秒，起飞后全程飞行中高度超过3米。驾驶员奋力蹬踏做出平均257。25～294瓦的功。竭尽全力地蹬着踏板，把摇摇晃晃的飞机勉强维持在空中是多么的不容易！

艾仑完成了8字飞行，跨出座位时向跑来的同伴们笑说：“真是一次妙不可言的飞行！”8字形航线奖被夺取后，原奖金提供者克雷默进一步提出10万英镑“人力飞机飞越英吉利海峡奖”，这个奖再次被麦克雷迪的“蝉翼信天翁”获得。以后，克雷默继续向英国皇家航空协会捐赠10万英镑，作为人力飞行速度竞赛的奖金。飞机可以在起飞时使用贮能装置，但所贮的必须是驾驶员本人的在起飞前10分钟内发出的体能。

拓展阅读

◎在20世纪，人力飞行在飞行爱好者的激励下不断有所进展，实现了凭人的体力飞离地面的古老的愿望。这种活动促进了对轻质材料和结构，以及低阻力气动设计技术的发展。但是人力飞机要投入使用还为期甚早。有人设想，如果不严格限制必须使用人力，而可以稍放松一些，使用小功率的发动机，则采用1。1～1。5千瓦的动力就有可能做有效的飞行。只是这种飞机必需有很大的机翼面积和很长的翼展，正式投入使用还是颇不便利。所以，真正具有实用价值的最小规模航空器，还是超轻型飞机。

◎“人力飞机”需要有很大的机翼面积，以及极轻的结构重量和极小的阻力，而发展出来的相应技术，很适宜用在“太阳能”飞机上。因此，在“人力飞机”之后出现“太阳能飞机”，可以说是在同一条技术发展途径上的延伸。太阳能飞机的动力装置由太阳能电池组、直流电动机、减速器、螺旋桨和控制装置组成。由于太阳辐射的能量密度小，为了获得足够的能量，飞机上应有较大的摄取阳光的表面积，以便铺设太阳能电池，因此太阳能飞机的机翼面积较大。