誰說古代人沒有飛機?

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【新唐人北京時間2020年01月21日訊】自從人類誕生以來,就有一個飛天的夢想,幻想著能有一天能插上翅膀,像鳥兒一樣在天空中自由自在的翱翔,嫦娥奔月神話、魯班削木造木鳥飛行三天三夜不落地的傳說,就是這類美麗夢想的昇華表現。直到1903年,人類掌握了航空動力學的知識,終於製造出來了第一架飛機,人類終於實現了飛天的夢想。但是考古學家發現,在地球許多地方都留存有古代飛行器遺蹟,地球上現已出土的仿真度極高的飛機模型竟然可以追溯到4000多年前。

古埃及木鳥竟是滑翔機

2019年5月6日,隨著一聲令下,一架通體金黃的「木鳥模型」飛快地騰空而起,輕快靈活地翱翔於藍天白雲之間,仿佛跨越了數千年,迫不及待地將輕盈的身軀投向天空的懷抱,令人驚奇的是這個木鳥模型竟然是復原4000年古埃及出土木鳥模型。

1898年,考古人員從一座4000多年前的埃及古墓中發現了一個與現代飛機非常相像的模型。這個模型由古埃及盛產的小無花果木製成,重量約為31.5克。在將這個模型發掘出來的年代,飛機還沒有被發明出來,人們就把這個模型稱為「木鳥模型」,並將它保存在埃及開羅博物館中。

古埃及木鳥(wikimedia commons)

1969年,考古學家卡里爾博士經過仔細的研究,這隻「木鳥」和普通鳥類還不太一樣,認為這個「木鳥模型」是一個飛機模型,而非是鳥的模型。卡里爾博士組織了大量的專家對「木鳥模型」進行了分析和研究。專家們認為,這個模型具備了現代飛機的基本特點:機身長5.6英寸,兩翼展開跨度7.2英寸,機嘴尖長1.3英寸,機身垂直,機尾翼上有一個類似現代飛機尾部的平衡裝置。機內各種部件的位置和比例也被設計得非常的精確。古埃及木鳥的尾部是垂直的,與普通鳥類的尾部是水平的有所不同,更類似於飛機的垂直尾翼。並且木鳥的翅膀具有下反角,這與現代「上單翼飛機」的設計思路非常類似,有利於飛行過程中保持穩定。卡里爾博士認為,古埃及木鳥是當時人們製作的飛機模型,經過了漫長的時間,它的水平尾翼丟失了。那麼這隻「木鳥」到底能飛嗎?

為了驗證「古埃及木鳥」的飛行性能,同濟大學航空航天與力學學院的沈海軍教授團隊的同學們決定復原出一台「木鳥」模型,通過科學的研究方法和嚴謹細緻的實驗過程,測試「木鳥」到底能不能夠飛翔。首先從科學家們對「木鳥」的測繪資料中,找到了它的尺寸參數圖紙。基於這張圖紙,科研人員對「木鳥」進行了三維建模,在電腦中構建出「木鳥」的立體模型,利用3D打印技術製作出「木鳥」的展示模型。接下來利用切片法獲得木鳥模型的一個個截面,利用激光切割機將薄木板切割成「木鳥」截面的形狀,最後將所有截面拼接起來,製作出1:1大小的實物木質模型。

分別利用風洞測試「木鳥」的氣動性能,以及利用CFD虛擬氣動仿真軟件對木鳥的三維模型進行氣動分析,並對二者的結果加以對比,二者結果的誤差不超過5%,「木鳥」所受升力和阻力的比值為2.5,初步證明「木鳥」具有較為優異的氣動性能。最後按照相同氣動外形製作了一個10:1的放大版「古埃及木鳥」,為其加裝了動力以及控制系統,通過實際試飛來檢驗之前試驗分析的結果。在首次試飛的時候,「木鳥」一下子就飛起來了,飛行過程非常地穩定和連貫。這也標誌著對「古埃及木鳥」的復原工作取得了圓滿的成功。同時也驗證了「木鳥」有著良好的氣動性能,足以支持它在空中自由地翱翔。一個4000多年的氣動構型能夠有如此表現,著實令人感到驚訝。

休伊陵墓的火箭發射石雕畫

除了木鳥模型,古埃及還發現了其他古代飛行遺蹟。4000多年前,埃及努比亞地區有一名地方長官,叫休伊。近年來,歷史學家在休伊的陵墓內發現了一幅疑似「火箭發射」的石雕畫。有西方學者認為,該石雕畫面反映的是「古埃及人用二級火箭發射法老遺體至天國」的場面。

作為航空專家,同濟沈海軍團隊對該石雕圖案進行了深入剖析。通過和現代渦輪噴氣發動機的結構進行對比,他們發現,該圖案的「飛行器」「發動機」中,壓氣機、燃燒室、動力渦輪、內外涵道、尾噴口等部件一一俱全,和渦輪噴氣發動機極為相似。在該「飛行器」的二級端,即戰鬥部的上半部分有一錐形罩,罩內可容納彈頭;下半部分為一半橢球容器,可加裝燃料。此外,二級端位於地面,外側還設有若干疑似的「引導天線」,以接收地面的無線指令。「發動機」段置於柱狀的地下發射井內。

根據以上特徵,他們推測休伊石雕可能是一種以渦輪噴氣發動機為動力的二級地下發射攻擊性飛行武器。為了更逼真地顯示該「飛行器」的內部結構,研究團隊還對其進行了CAD建模,並3D打印出了實物模型。

法老直昇機

1848年,在埃及古城阿比杜斯的塞蒂神廟入口處,一名考古探險家在十米高的橫梁上,發現了一些奇怪的圖像,當時沒有一名科學家知道,那些像形圖畫描繪的是什麼東西。

塞蒂神廟牆壁上的戰鬥直昇機圖像。(wikimedia commons)

150多年後,1969年埃及考古學家阿蘭•艾爾福德研究了塞蒂一世神廟上的像形文字後,震驚地發現,那些由3000年前的古埃及藝術家雕刻下來的圖像,竟然是直昇機和潛水艇的模型。他確信古埃及藝術家描繪的「直昇機」或飛機都是真實的,就像他們經常用圖畫描述日常生活一樣。

3000多年前的塞蒂一世是古埃及最著名和最成功的法老,他曾擴張自己的領土,擊敗過許多敵人。塞蒂一世在位時大興土木,修建包括卡納克神廟的伊波斯蒂爾大廳在內的許多宏偉建築。

但塞蒂一世法老時代的藝術家,怎麼會畫出直昇機和飛機圖像?這在考古學家中引發強烈爭議。一些持懷疑論的學者無論如何也不相信,3000多年前的古埃及人竟然看到過20世紀才發明的直昇機。

試飛成功的古瑪雅黃金飛機

除了古埃及,近年來,考古學家在哥倫比亞古瑪雅遺址、祕魯、哥斯達黎加和委內瑞拉等國,發掘出了一些當時王族使用的黃金垂飾,外形酷似飛機。其中一個3000多年前的飾品,被稱做「哥倫比亞黃金飛機」。令人驚奇的是,這些「黃金飛機」機頭、主翼、機身、尾翼等一應俱全,形態符合航空力學理論。

1956年,美國紐約首都藝術博物館曾舉辦了一場「前哥倫布時期黃金展」,展品中就有一個擁有三角翼的和垂直尾部的「黃金飛機」模型,它立即吸引了眾多美國航空設計師的注意。

科學家在實驗室對同樣的模型進行了測試,結果發現這種模型竟然能夠以超音速速度飛行。一個傳聞稱,正是對這架「黃金飛機」的研究,才使得洛克希德公司的航空設計師們,發明出了當時最好的超音速飛機。

古瑪雅黃金飛機(youtube視頻Secret Space Secret Past截圖)

同濟大學沈海軍團隊對該古瑪雅飛機中的一款機型進行了復原。他們先對古代飛機進行CAD三維建模,並3D打印出1:1實體模型。然後,採用氣動軟件分析了該古代飛機的氣動特性。再對飛機的骨架等內部結構進行設計,在電腦中採用切片法設計出了飛機。最後經組裝,製作出了一架1:10的放大版古瑪雅飛機。復原後的古瑪雅飛機身披金黃色蒙皮、翼展1.5米、雙三角翼布局、升力體設計、地面遙控,形態惟妙惟肖。飛機選用14.8伏鋰電池組供電,大功率無刷電機動力。

2016年4月,這架複製的「古瑪雅飛行器」在上海國際賽車場上空成功試飛。在數分鐘飛行中,飛機還做出了俯衝、側飛等高難度動作。氣動性能分析顯示,這架古代飛機具有出色的氣動性能和穩定性。這項研究旨在追溯人類飛行器的起源,向人們展示古瑪雅文明的神奇魅力,並從中得到飛機設計的靈感和啟示。

從同濟沈海軍團隊復原試飛成功古埃及木鳥和古瑪雅飛機表明,這些古代飛行器不只是簡單的模仿鳥或魚的玩具,而是真正符合航空飛行動力學的飛行器模型。為什麼4000多年前就有仿真度如此之高的飛機模型?難道那個時候人們就已經發明了飛機?埃及和南美發現的飛機模型有什麼內在聯繫嗎?難道4000多年前人類就已經普遍掌握了飛行技術?那為何後來斷代了的呢?我們將會在續文繼續探討!

(轉自希望之聲/責任編輯:葉萍)

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