笨鸟难飞(十三)

无处安身的“巨人”

当美国的莱特兄弟成功发明飞机的消息传开后，在大洋彼岸也激起了狂热的航空浪潮。一时间欧洲人有钱的出钱，有才的出才，欲与莱特试比高。其中就有一位住在诺曼底地区名叫保罗？科尔纽的法国人，有趣的是他和莱特兄弟一样也是开自行车店的草根，平时喜欢捣鼓些机械发明。当科尔纽把眼光投向天空时，他觉得让螺旋桨进行垂直提升要比靠水平方向的推进来产生升力更有效，相信这样的飞行器会比固定翼飞机更早地投入实用化。

1905年，24岁的科尔纽动手制作出一个13千克重的动力模型，在金属机身上并列安装两副直径2.25米的旋翼，靠一台功率为1.5千瓦的小发动机驱动。在好奇的围观群众看来，这只不过是个能在地面上蹦跳起来的“大玩具”，却让科尔纽确信自己走对了路。他利用这个演示模型募集到一些资金后，开始研制真正的垂直飞行器。忙活到1907年夏季，科尔纽的直升机终于成形。其构造与之前的模型基本相同，只是为了装上乘员座位和一台18千瓦的安托瓦内特发动机，将底盘改成了四轮小车，支撑起V形的机身框架。在支架两端的水平位置，各安装一个很大的皮带轮和直径6米的双叶螺旋桨，由发动机通过22米长的皮带驱动这对大叶片对向旋转。在最外侧下方还对称装有可倾斜的舵面，以利用向下的气流作用控制飞行偏转方向。

经过反复调试，1907年11月13日科尔纽亲自驾驶这台“飞行自行车”进行了多次试飞。据称，他成功地使整个机身脱离地面，留空时间最长达到20秒，高度约0.3米，因此被认为是历史上第一次在没有地面辅助的条件下、利用旋翼装置实现的载人自由飞行。不过，这一纪录始终备受争议，后来有人根据科尔纽留下的资料重新测算，认为要让这架总重260千克的直升机雏形实现自由飞行，发动机功率至少要达到30千瓦，而当时所谓的“升空”只是气流引起的地面效应在起作用罢了。

实际上，科尔纽当时也承认他的发明存在颇多缺陷：动力明显不足，传动系统效率低下，结构也很不可靠，想让桨叶协调运转并进行有效操纵更是难上加难。由于缺乏更深入的理论和经费支持，科尔纽放弃了对直升机的继续研究。更为遗憾的是，1944年6月诺曼底战役期间，他遭遇轰炸不幸身亡，没能看到直升机全面实用化的那一天。但无论如何，这位自行车技师勇于探索并付诸实践的精神仍使他无愧于直升机领域的先锋人物之一。

险象环生的“侦察兵”

气球是人类发明的第一种载人飞行器，早在18世纪就在军队中找到用武之地。第一次世界大战爆发后，交战各国普遍利用系留气球在战线附近观察敌情。不过在崭露头角的飞机面前，体积庞大、回收缓慢的气球就沦为容易中枪的靶子。为了提高观察员的安全性，1916年奥匈帝国陆军气球部队开始寻找一种可以直上直下的机械飞行装置来代替气球，这就催生出第一种侦察型直升机。

揽下这个任务的是技术军官冯？皮特罗克兹，并得到航空专家冯？卡门和威廉？朱洛福克的协助，所研制的机型后来就以这三人的姓氏组合称为PKZ-1。最初的设计是在环形机身上安装10～12个较小的升力旋翼，但由于重量偏大和结构复杂又改成方形机身加4个并列旋翼。他们先制作了一个较小的模型进行验证，测试各种动力配置和控制系统，并加上3条与地面相连的系留缆绳增强稳定性。1917年8月，由MAG公司负责承建全尺寸的样机，空重650千克，以戴姆勒公司提供的电动机驱动旋翼。然而在1918年初的试飞中，PKZ-1刚升到半米高时电动机就过热烧坏了，因缺乏零件无法维修只好搁置下来。

好在研制小组还有另一手准备，就是采用内燃机动力的PKZ-2。这个方案与PKZ-1的差别不仅在于改用3台功率各为74千瓦的汽油发动机，还把一对直径6米的双叶螺旋桨安装在同一根主轴上进行反向旋转，底盘下以一大三小共4个充气囊作为缓冲装置，同样加上3条缆绳与地面相连，全重超过1200千克。而观察员要呆的位置就设在那对大桨叶的正上方！气球上的人员要逃生时只需背着降落伞往下跳就行了，可在PKZ-2上遇到险情该怎么办呢？研制者设想了两种方法，一是配备大型降落伞，让观察员和机身一起降落；二是用引爆的方式将人机分离，让观察员避开桨叶后再跳伞。不过这两种方法始终没有实施。

依靠银行和工业界的资助，PKZ-2在1918年4月建成并投入试飞。最初的测试是在不载人的条件下进行的，但也暴露出动力偏弱的问题，于是换上了功率更大的88千瓦发动机，在此后的一系列试飞中达到过50米的高度纪录。然而离地面越高，PKZ-2的稳定性越差，机身振动加剧，连系留缆绳都难以控制。在6月10日的一次演示飞行中，PKZ-2才升到12米高度，就因发动机失效而坠落损毁。这让现场的研制人员和军方代表大失所望，意识到这其中的技术门槛实在太高，拖到年底战败时一切都结束了。倒是冯？卡门日后移居美国，修炼成了航空学术界的一代宗师。

随风而去的“八爪鱼”

美国卷入一战后尴尬地发现，自己在军用航空上已经被欧洲人甩开了一大截，不得不急起直追。到1920年代时，美国陆军航空队的兴趣也扩展到了直升机上，他们找到一位自称是“世界上最好的数学家和科学家”的乔治？德？巴斯扎特博士。此人如此牛气哄哄倒不完全是浪得虚名，他原是俄罗斯人，从西方接受高等教育后回国从事航空领域的研究、设计和试飞工作，在十月革命前跑到美国。美国军方看过巴斯扎特有关垂直飞行的论著后如获至宝，迫不及待地跟他签订了研制军用直升机的合同。

1921年初，巴斯扎特来到俄亥俄州戴顿的军方飞行研究基地，凭借一份设计草案就拿到了研制项目的主管权和20万美元的经费，如果能在7个月时间内做好试飞准备，他就可以把3万美元的报酬收入囊中。戴顿基地对这个“最高机密”项目的支持可谓不遗余力，提供了最好的场地、人员和设备。然而即使在这位自高自大、脾气暴躁的主管日夜督导下，完工日期还是一再跳票。直到次年年底，这架一直神秘兮兮的机器才揭开了最后的面纱。

按照巴斯扎特的设计，这架直升机以金属管线构成长和宽均为20米的十字形机身骨架，在4个翘起支架上各安装一具直径8.1米的6叶水平旋翼，由一台132千瓦的法国罗纳发动机通过滑轮和链条组成的传动系统来驱动。此外，在机身内还装有两个较小的垂直螺旋桨用于控制横向移动，另外还有两个给发动机降温的风扇。不用说，这么个奇形怪状的家伙一出场就引起不小的骚动，“飞行八爪鱼”的绰号很快流传开来。

经过地面测试后，1922年12月18日这只重达1633千克的“八爪鱼”由军方飞行员驾驶开始首次试飞。在桨叶掀起的气流中，它缓缓上升到1.8米的高度。但飞行员很快发现根本无法进行方向控制，被侧风吹移近100米后不得不停机着陆。随后，巴斯扎特换上了更给力的160千瓦英国本特利发动机，然而对操纵性的改善却微乎其微。飞行员不仅要靠操纵杆和脚踏板改变主桨叶的倾角，维持基本平衡，又要通过手动轮来控制起横移作用的方向螺旋桨，还得兼顾发动机的工作状态，恨不得真的长出八只手来才够用。

折腾到第二年的4月份，这架直升机已经试飞了上百次，最好成绩是2分45秒的留空时间和9.1米的上升高度，也曾搭载过4个人一起离地，但“八爪鱼”仍无法实现自主控制，只能顺着风向作有限的移动。砸了不少钱的美国军方要求巴斯扎特进行重新设计，但这位“天才”此时也技穷了，他的“力作”不久遭到废弃。耿耿于怀的巴斯扎特在1938年成立一家直升机公司卷土重来，可惜没等有所建树就因病去世了。