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当前位置:图书频道 > 儿童教育 > 中外物理故事:探索物理奥妙的理想 > 第 3 章 无处不在的力学故事--难以摆脱的束缚
第19节 风筝,从“四面楚歌”说起

相传,风筝是韩信发明的。

秦朝末年,刘邦的汉军和项羽的楚军,展开了争夺天下的战争。开始,西楚霸王项羽指挥作战很顺利,打了不少胜仗,因此非常骄横。后来汉军的韩信登台拜帅,在九里山摆下战场,将楚军团团围困在垓下,也就是现在安徽灵璧县东南沱河北岸。

楚军受汉军的重重包围,粮尽援绝,形势危急,因此项羽十分忧虑。一天深夜,他正在帐中考虑怎样突围,忽听四面八方传来阵阵楚国的歌声。项羽大惊,忙问:“汉军把楚国都占领了吗?为什么有这么多楚国人唱歌呢?”

其实,他哪里知道,四面八方的楚歌,并不是楚国人唱的,而是刘邦手下的大将韩信为了瓦解楚军的军心,做了一种带有笛子的风筝,夜晚放到高空中。风吹着笛子发出凄凉的声音,汉军和着笛声唱起楚国的民歌来。楚军听到了乡音,都想念起故乡来,斗志涣散了。结果,楚霸王一败涂地,在乌江边上自杀了。

我国的风筝具有悠久的历史,可以追溯到2000多年前。相传风筝最初是用于军事上的侦察和传送求援书信的。早在春秋时期的公输般,就曾经“削竹的鹃,成而飞之”并“作木鸢以窥宋城”。

据记载,第一个风筝是被尊为我国工匠祖师的鲁班制作的。他用竹木削制了一种鸟形风筝,据说可以在天空中飞达三天之久;他还制作了一些有“特异功能”的风筝,比如有的能在天空中翻筋斗。也许正是由此而得名,古代人最早称风筝为“木鸢”、“鹞子”。

自从汉代造纸术发明后,人们就用薄纸糊在细竹扎成的架子上,系以长绳,利用风力,送上空中,叫作“纸鸢”。《南史·侯景传》记载:“侯景围合城,简木帝作纸鸢,风空若急。”这就是说在公元549年,南朝的梁武帝已能用“纸鸢”告急求援了。五代时,又在纸鸢头上安装了一个竹哨,风入竹哨,声如筝鸣,故称“风筝”。宋高承在《事物纪原》这本书中,就有“纸鸢俗谓之风筝”的记述。

中国风筝的种类繁多,大小不一。清代著名文学家曹雪芹,还写过一本《南鹞北鸢考工记》的有关风筝的著作,记载了数十种风筝的扎、糊、绘、放等工艺。

在欧洲,直到1589年,科学家德拉·汉尔塔才首次在《自然魔力》一书中提到风筝,他当时把风筝称作“飞帆”。

风筝的种类很多,有的翅膀很硬,比如雏燕;有的翅膀能动,比如老鹰;还有别的类型的,比如蜈蚣。

“雏燕”身上涂的墨黑,像个锅底,所以人们叫它“黑锅底”。因为它有一副坚硬的翅膀,迎风的面积大,风对面吹过来,产生升力也大,所以飞得比较高。“老鹰”因为一副活动软翼,善于滑翔,要是碰到一股气流,还会像真的老鹰那样,盘旋一圈,回到原地,放风筝的人管这叫“打盘”。有些人以为“老鹰打盘”很神秘,说什么“多少个‘老鹰’,才会出一个”,其实是气流在作怪。

放风筝是一项很好的体育活动,又能增长许多知识。

许多科学家都把放风筝当作一项科学实验活动。美国科学家富兰克林曾经用风筝作吸引天电的实验。俄国科学家莫查伊斯基曾经亲自坐在马拉的风筝上做飞行试验。

美国的莱特兄弟也是研究了风筝飞行之后,才造出了世界上第一架飞机的。

在一般人的心目中,风筝仅仅是玩具。然而现在,科学家正设想用风筝发电、研究气象、帮助救援遇难船只。

风是风筝的动力:靠风飞行的风筝到了高空,飞行速度居然大大超过风的速度。如果风筝的升力跟受到的空气的阻力是十比一的话,那么,从理论上计算,风筝可以达到风速的10倍。在离地面好几百米的上空,上下翻飞的风筝,能“捕获”大量的风能。科学家们设想,在风筝翼面上安装叶轮,如果在风筝骨架里装上发电机,叶轮受风转动,带动发电机,就能将风能转变成电能。另外,如果把风筝的系缆跟地面上的一具风泵相连,当风筝随风起伏时,系缆随即产生搏动,驱动风泵;或者把涡轮和曲轴装到风筝上,风使涡轮转动,涡轮带动曲轴旋转,从曲轴上接出两根隔开的金属缆索通到地面上,用这两种办法带动发电机,也能使风能转变成电能。一具像大型运输机大小的风筝发电系统,发电功率大约可达13000千瓦,足够一个几千居民的小城镇生活用电的需要了。

人们利用风筝研究气象已有一百多年的历史了,直到现代飞机和气球普遍应用以后,风筝才下岗。进入20世纪80年代,风筝又被重新启用,美国新墨西哥州罗斯韦尔的塔拉公司研制的系缆式气动提升风速仪就是一种新型气象风筝,这种风筝能飞到700多米高空,测量每小时130千米以上的风速。系缆式风速仪的测量精确度比较高,是研究风的扩散等尖端理论问题不可缺少的重要设备。

在茫茫大海上,要迅速而有效地找到一只遇难的小船的确切位置,是很困难的,用现在先进的雷达,也只能在半径几十千米的范围内分辨出海面上的微小目标。为此,美国皮尔·华特生设计了一种求援风筝,供船舶和私人游艇等出海时带上,遇到紧急情况时放上天去,请求救援。这种救援风筝的系缆兼作装在风筝里的无线电发信机的天线,能将同时遇难呼救信号“SOS”向四面八方播发出去。风筝本身是用涂铝聚酯薄膜做成的,质轻坚韧。表面涂的一层特殊铝合金,即便是在最微弱的日光照射下,也能发出红外线来,足以使前来救援的直升机上安装的红外遥感仪接收到感应信号,从而大大缩小搜寻范围,然后再根据飘扬在空中的风筝,便能很快找到目标。

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