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从巴士司机到培训部经理,帕特·皮布尔斯的工作履历从没有涉及航空业的经验。可是这个标准的门外汉竟然突发奇想,要设计一种新型飞行器来彻底改变人类的飞行方式。
想象一下,若干年后,你准备前往维京群岛度过一段期待已久的假期。从巴黎出发飞到伦敦希斯罗机场,旅途还算顺利,你觉得可以在这里稍事休息一下,打发等待转机的无聊时间。可当你拿起手中的机票细细研究时,却猛然发现你的转机机场并非在希斯罗,而是伦敦的另一处机场盖特威克。还有一个半小时航班就要起飞了,此时急得满头大汗的你准备怎么做呢?叫辆出租车吗?看起来肯定来不及了。但你还有一个选择,那就是在5分钟后起飞的下一班“风扇翼通勤机”上替自己订一个位子。
谁发明了“风扇翼通勤机”
可容纳50名乘客的“风扇翼通勤机”外形相当古怪,看起来就好像是卡车与收割机的混合体,其长相与“优雅”这个词毫不沾边。喷气式飞机固有的那种线条流畅、造型纤细的机翼被粗短、肥硕、与机身垂直的机翼所代替,更别提机翼上方横卧着的那个圆柱形的转轮了,它看上去简直跟安装在收割机前部的大镰刀如出一辙。
另一方面,“风扇翼通勤机”的飞行原理也与传统的螺旋桨飞机和喷气式客机的原理风马牛不相及。当它不慌不忙地将你带上跑道、仅向前滑行了几码的距离就以近乎垂直的角度稳稳地腾空而起时,你心中会忍不住叫好——普通飞机可根本不会有这样的本领!
“风扇翼通勤机”的飞行速度接近直升机,但没有直升机起降时的巨大噪音,静音型的引擎和极小的燃油消耗量使其可以在人口密集地区轻松起降,成为人们日常通勤的交通工具。虽然这种风扇翼飞机的时速赶不上传统客机,但它拥有独树一帜的优势。它不仅可以实现准垂直起降,还能承载巨大的重量,替人们免除空中停车事故的担忧,而且还非常节省燃料。
在英国,贸易与工业部已经为这种飞机的开发投资了几十万英镑;新西兰和中国等国的各家飞机制造公司也早在几年前就开始琢磨这种设计的可行性和经济性。科学家们不仅希望将其用于“飞行出租车”,还在研究将其用于消防飞机、农用飞机和无人驾驶监控机的潜力。在非洲和亚洲的一些经济落后地区,由于缺乏传统的机场设施,风扇翼飞机起飞跑道短的优点将使其自然而然地成为那些地区远程交通工具的首选。
有趣的是,这种风扇翼飞机并非来自于庞大的飞机制造公司或国家宇航实验室,也不是什么专业航空工程师的研究成果,为其构思、建造、改进和注册专利的人甚至没有接受过大学教育。
“突发奇想”学派的发明家
66岁的帕特·皮布尔斯是个出生于华盛顿特区的美国人,从小随供职于联合国粮食及农业组织的父亲在罗马长大。对帕特而言,接受传统教育可是件苦差事,整天都在做白日梦的帕特在学校的表现可谓相当糟糕。说起来,他还算得上是“突发奇想”学派发明家的嫡系传人。
帕特告诉我们,发明的一部分含义是为了完善现有的东西,另一部分则是创造一种全新的设计。显然,对于后者的激情像瘟疫一样感染了帕特生命中的每分每秒。他得意地说:“我过去的许多想法都没能开花结果,不过这次‘风扇翼飞机’的创意似乎终于有门儿了。”
多年以来,帕特对有关飞行和飞行器的方方面面始终心醉神迷,这种特殊的激情使他参加了许多滑翔飞行活动。正是在一次次的滑翔中,关于风扇翼飞机的想法突然出现在他的脑海中。尽管不是建造模型的专业人士,帕特还是在多年前亲手制造了第一架模型,不仅仅是为了向自己证明,也希望让人们相信,它的翅膀设计是切实可行的,完全可以代替传统飞机帮助人们离开地面。
探索机翼的几何形状
当灵感第一次闪现在脑海中的时候,帕特说连他自己也不知道这到底能不能行。于是,他试验了好多种几何形状的机翼,最后才造出一架结构脆弱的飞行器模型,勉强实现了升空的目标。
在风扇翼飞机的早期研制阶段,帕特总是在罗马自家开办的超级市场的车库里连夜做试验。那些工作无疑令他年幼的儿子感到相当不可思议。小男孩总是看到自己的爸爸像个十足的疯子一样,带着一个外形荒唐的机器一头扎进停车库,拼命想要让它飞起来。
功夫不负有心人,不断的实验终于为机翼找到了一种可行的几何形状。帕特回忆道:“第一次试验的结果只能说是令我见到了曙光,那架模型终于飞起来了,不过它很快来了个鹞子大翻身,随即摔在了地上。好在起飞总算获得了成功,证明了这种设计思路还是可行的。”
要不是帕特的妻子迪克拉,那么这个发明也许就会像帕特的其他发明一下,被当成是一个奇特的一次性玩具就此收场。正当帕特继续为飞机的改进方案苦思冥想时,夫妻二人同时认定这项发明的意义非同小可——虽然不是人类第一次尝试用风扇代替现有的飞机设计方法,但这确实是第一次成功地令模型腾空而起。
1998年6月,帕特首次通过《飞机模型》杂志对外公布了自己设计的飞机模型,那时距离他首次试验已经过去了三年时间。飞机翅膀上的两只像割草机一样的转轮,负责从飞机前方吸进空气,再向后部排出。帕特告诉我们,这种设计思路的来源仍旧是为了加快飞机上方的气流速度。为了将这种努力做到极致,飞机风扇的宽度几乎覆盖整个机翼,从而在尽可能大的面积上吸入空气。转轮将会压缩通过风扇的空气,然后再掠过机翼后缘高速排出。
遭遇“第22条军规”
下一步就是申请专利了,可这却成了帕特夫妻面前一条难以逾越的鸿沟。他们面对的是一张巨额账单,必须在短时间内付出20000英镑的专利注册费用,但他们拿不出这笔钱。
妻子迪克拉再一次拯救了已经准备放弃的丈夫。作家兼教师的迪克拉此时发挥了她丰富的项目管理经验,主动投入了筹集资金的工作,她把家人和朋友们都找来,告诉大家他们打算建立一家公司,看看大家是不是有兴趣往里面投些钱。终于,夫妇二人在最后期限前一天筹足了21000英镑。1999年,注册在英国的“风扇翼飞机”(FanWing)终于诞生了。
如今,帕特的发明已经得到了法律保护,可这仅仅是漫长征途的第一步。从巴士司机到培训部经理,他的工作履历可算得上相当丰富,却唯独没有涉及航空业的经验。作为一个标准的门外汉,他既没有资质证明,又缺少从业记录,而在一个竞争异常激烈的行业中,这些都是必备条件。
幸运的是,业内公认的“发明权威”大卫·尼古拉斯及时出现,为他们提供了必要的帮助。直到2005年英年早逝,这位声名卓著的工程师和船舶设计师帮助帕特的公司成功赢得了英国贸易与工业部的赞助,让帕特得以对自己的发明做出关键性的改进。
可是,无论他们的原型机表现得多么理想,要想让同行认真对待这个异想天开的设计成果仍然是一项艰巨的挑战,帕特发现自己陷入了一种类似于“第22条军规”的两难境地。一方面,他需要进行测试,申请各种证明材料来证明自己的机器有足够的开发潜力,这样才能说服投资者提供资金来进行更多的测试,以获得更多的资质证明;另一方面,筹集资金是一个令人焦头烂额的难题,航空业的要员们随时都会对他们报以各种轻蔑的奚落。
2008年,英国法恩伯勒一位著名的航空界学者在接受采访时说:“我并不想贬低任何人,可是这种飞机的设计原理实在是太简单了,恐怕随便什么人都可以做得出来。”这个看起来无知又无聊的评论实打实地破坏了帕特的声誉。
力争18个月之内飞上蓝天
正当帕特深陷于沮丧之中难以自拔的时候,终于有人向他伸出了强劲的援助之手,那就是英国宇航公司的总工程师乔治·赛方。实际上,赛方曾经以飞行速度过慢为由拒绝过帕特的推介。但在一段时间后,赛方又反过来找到帕特。这时的赛方已经退休,有着大量的空闲时间,风扇翼飞机正是他当时有兴趣参与开发的若干项目之一。更令帕特感到意外的是,他竟然能够获得赛方提供的免费服务。
赛方把帕特飞机的最新版本放到自家车库里的风洞中进行试验,并建议他将飞机尾部的设计改为双尾翼的配置。结果果然有效:重新调整的飞机模型比以前飞得快多了,而且也更加稳定可靠。下一个需要改进的部分是飞机的风扇部分,在赛方看来,这里还有许多优化的空间。他坚信,通过修正桨叶的数量、角度、弧度和尺寸,一定能让风扇翼飞机表现得更为出色。
同时,赛方也为风扇翼飞机漫长的开发过程注入了一种最新、也最令人兴奋的乐观精神。帕特是个谨慎小心的人,习惯于用低调的自我怀疑态度来掩饰自己独到的眼光和愿景。他始终认为,即便最近对自己的设计方案作出了一些调整,但是距离完美的设计目标仍有很长的路要走。但乔治·赛方可不这么想,他认为风扇翼飞机已经基本具备了飞行的能力,因此一定能在未来的18个月之内飞上蓝天!
赛方退休后的另一个项目是开发“英国绿鸟快艇车”。在他的帮助下,该车在2009年3月创下了每小时203公里的新纪录。 现在,他又将工程师理查德·詹金斯和开发绿鸟项目的英国团队带到了风扇翼飞机项目中来。他们打算用50万英镑的资金开发出一种超轻型“双座型风扇翼飞机”,在2013年美国威斯康星州奥什科什举办的航展上一显身手。如果获得成功,这将会成为风扇翼飞机商业应用之路上迈出的重要一步。在赛方看来,那将是一种像直升机一样具有垂直起降能力、但售价仅相当于普通飞机的多用途货运飞机。 |
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