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1793年近代科技曾经叩响过中国的大门，但是在中国没有人真的听到，甚至没有人愿意推开门去看一看敲门人的底细。
王亚男 · 《航空知识》杂志主编
格致论道第30期 | 2018年9月20日 四川
大家好，我叫王亚男，是一名编辑和记者，来自《航空知识》杂志。每天我都要花费8个小时、10个小时乃至12个小时来编辑这本杂志，这是一本拥有60年悠久历史的老杂志。
可能很多人会认为这项工作比较枯燥，但是在我看来，它有着非常神奇的魅力。由于工作原因，我能接触到很多非常有趣的人和事儿，同时还能接触到十分珍贵的档案、史料和文献。
我把工作中有价值的片段串联起来，发现它们往往能够讲述出一段特别动人的故事。今天我把裁剪过的一些片段拿到这里跟大家一起分享，希望大家能有所收获。
科技玩具化身战争武器？已完成：10% /
▲ 乾隆接见马戛尔尼 这是一张很有趣的绘画，即使你出国访问，也很难见到这幅画的原作。大家可以猜想一下，躺在地面上、拿着大烟袋、身体肥硕的人物是谁呢？他就是清高宗乾隆！但是我们确实很难把他和我们印象中乾隆伟大的、睿智的形象相联系。 这幅绘画收藏在英国，是由英国画家詹姆斯·吉尔雷在1794年绘制的，它描绘的是中英文化交流史上最为重大的一次事件。大家如果喜欢看《百家讲坛》或者听评书的话，可能不止一次地听过这段历史，就是马戛尔尼觐见乾隆。 我们东方的历史叙事中，更津津乐道的是马戛尔尼先生觐见乾隆皇帝的时候，究竟下跪了没有？是他一个人下跪了，还是所有的人都下跪了？他是跪了一条腿，还是两条腿？他向乾隆皇帝行了一跪一叩的大礼，还是三跪九叩的至上礼节？这是我们所关注的重点。 但是这部绘画却告诉我们文化的另外一个层面，英国人在记录这段历史的时候，把更多的关注点放在了马戛尔尼送给乾隆皇帝的科技玩具上。 通过这幅画，我们不难发现马戛尔尼带了一个气球，还有英王乔治三世的御用四轮马车模型，以及皇家海军的拥有100门主炮的皇家君主号战舰模型。 马戛尔尼带来的气球并不像画里画的这样小，实际上这个气球是一个大家伙，可以容纳一名军官在天空中高高地升起。马戛尔尼为乾隆皇帝做了一项表演准备，让气球载运英国军官飞到天空，让东方人看一看西方人已经掌握了飞行的技巧。 同时另外一项表演的请求是让英国的皇家燧发枪团，为清军展示他们的近代火枪。这两项请求从今天的视角来看都是蛮高大上的，但是这时候有一个人站了出来，果断地拒绝了这两项请求。 马戛尔尼在他的回忆录里用蹩脚的英文拼写了他的名字，我仔细看了一下发现，这个人在评书里多次出现，他的名字叫作和珅。 所以我们可以给和珅加上一条罪状，这个人太坏了。但是经过认真地思考，我个人认为拒绝马戛尔尼的请求可能是乾隆皇帝的本意。 马戛尔尼见到乾隆皇帝时，他已经83岁了，晚年的乾隆皇帝刚愎自用，我想他绝对不能容忍英国人的气球飞行在自诩为天朝上国的中国人的头上。
然而历史往往非常诡诈，在乾隆皇帝见到马戛尔尼的第二年，气球的身份就发生了变化。
1794年的弗勒鲁斯战役中，法国人第一次在战场上使用了气球，通过气球进行远距离观察，第一次在历史上发挥了法国远程炮兵的精确打击能力，最终法国人打赢了这场战争。
▲弗勒鲁斯战役
从1794年开始，气球从科技玩具变成了军事工具，气球再也没有以科技交流、和平交流的身份来过中国。 中国人下次见到气球，是在1883年中法战争的舞台上，即今天的越南，当时的黑旗军见识到了法军的炮兵侦察校射气球。
▲侦察气球成为航空观光工具 再过十几年，1900年八国联军打进北京，法国人带来的侦察气球在北京变了个身份，从军事侦察工具转变为航空观光的工具。法国人把相机搬上气球，为中国古老的北京城留下了最早的航拍照片。
▲北京城航拍
今天所有研究北京城建史的人都会竭尽全力地去寻找这批照片，如果你想从天上俯瞰100年前的北京是什么样子，法国侵略者当年拍的照片就是最珍贵的证据。 追溯气球的渊源，我们会发现气球实际上诞生在中国的五代时期，即公元10世纪左右中国古老的孔明灯。
▲在中国古代人们放飞孔明灯 但遗憾的是，中国人在孔明灯诞生之后的整整900多年间，没有对它的实用做更多的探索，只是把它视为一个空中飘行的灯光，作为军事联络的信号使用。 更遗憾的是，中国没有诞生近代物理学，所以我们无法从科学本源的角度去解释，为什么孔明灯可以飞行在天上而不掉下来。直到中国的孔明灯诞生700年后，意大利的传教士地拉那提出了真空球浮力上升的原理。
▲西方人用大气密度解释浮力升空 虽然以今天的物理学视角来看，这个原理不够实用，甚至有些荒谬，但是它说明西方人已经开始用近代物理的思想，用近代大气密度的思想去解释静浮力升空的原理。 1783年，即乾隆皇帝接见马戛尔尼的前10年，人类历史上第一个热气球升起在凡尔赛宫前的广场上，人类飞行的纪元由此展开。
▲阿兰胡埃斯热气球升空 1793年，近代科技曾经叩响过中国的大门，但是在中国，包括乾隆爷在内，没有人真的听到，甚至没有人愿意推开门去看一看敲门人的底细。在中国，如果我们追溯历史，会发现这样的事例其实很多。
东方到西方：进化的风筝已完成：30% /////////
今天科技书上说，中国的风筝是世界上最早的系留式滑翔机，诞生至少有2300年的历史，这是中国人永远的骄傲。
▲古代中国的风筝 但是中国人在风筝诞生以后的很长时间，对风筝并没有做过多的应用。13世纪，马可波罗把风筝从东方带到欧洲。又过了500年，中国的风筝在欧洲迎来了第一次变身。 英国科学家乔治·凯利，用一个简陋的中国风筝，下面加上一根长长的木棍，又绑上一个非常粗糙的尾翼，就变成了人类历史上第一具投掷式的模型滑翔机。
▲投掷式模型滑翔机 凯利不停地在自己家的房子里做投掷实验，并且写下科学笔记，这些笔记后来成为飞行探索者的至高宝典。凯利的滑翔机揭开了人类固定翼滑翔的历史，这是中国风筝在欧洲迎来的第一次变迁。
▲箱式风筝 又过了90年，中国的风筝在西方迎来了第二次变迁，我个人把它称作是西方人对中国风筝的迭代创新。这次是由澳大利亚人哈格雷夫完成，他把中国的平板式风筝上面又加了一层，从一个平板变成了一个盒子。
▲箱式风筝载人飞行 这是我们航空史上津津乐道的箱式风筝，箱式风筝的结构强度更大，可以承载更重的重量。从那时候起，箱式风筝就开始载人飞行了。 等到人类成功探索箱式风筝的稳定性和操控性以后，随着莱特兄弟的更轻巧的内燃机的研制成功，以及他们对于飞机升力控制系统的研制完成，近代的飞机实际上就呼之欲出了。
▲莱特兄弟发明飞机“飞行者” 如果以中国的风筝作为起点的话，我们可以看到一条清晰的线索，从中国的风筝到凯利的滑翔机，再到哈格雷夫的箱式风筝，最后到近代飞机，这是一条非常清晰的迭代创新的线索。 遗憾的是，起点在中国，但是我们却没有跑到终点。在创新的道路上，实际上也没有什么真正的终点，过去所谓的终点也是新的起点，任何时候追赶和超越都不算晚。中国是火箭的故乡已完成：50% /////
今天大家去看科技史，书中一定会说中国是火箭的故乡。中国的火箭成熟到什么样的地步？在16世纪中叶，即明代中晚期，中国的火箭已经达到相当惊人的地步。
▲火龙出水 这幅绘画所描绘的是中国明代的火龙出水，它被誉为世界上最早的两级火箭，美国人更是尊敬地称它是“战斧”（世界上第一枚巡航导弹）的祖先。 但遗憾的是，此后300年，在中国的军事建设上，我们对于火箭的概念似乎是懒得推进，没有做更多的发展。 耐人寻味的是，通过中国传到印度又传到英国的火箭，却迎来了截然不同的命运。英国人开始动用近代的蒸汽机，带动车床和碾床来加工火箭弹的弹体和发射药的颗粒，使火箭变得更加精准，射程也更远。
▲英国皇家炮兵火箭支队进行演练 这幅绘画描绘的是1842年中英《南京条约》签署时，英国皇家炮兵的火箭支队进行演练的场景。在这幅绘画绘制完成的18年之后，这枚火箭回到中国。 1860年，英法联军入侵中国，在攻击北京城之前的最后一战，即著名的八里桥之战。当时镇守八里桥的是清王朝最为精锐的部队，由僧格林沁指挥3万蒙古骑兵对抗几千英法联军的侵略者。
▲八里桥之战 这次作战很有意思，我们在史书上看到英军中有两个火箭支队，在这次作战开始的时候，英军率先使用火箭，从最远的射程，即2700米外向清军发动射击。 那个时候的火箭杀伤力并不算强，然而火箭爆炸对于清军骑兵的战马却具有异常的震慑作用。最终，这场战争以英法联军阵亡和受伤几十人的结果匆匆告终。英法联军攻克八里桥，打开了北京城的最后一道门户。
▲拿破仑三世颁发给法国官兵的纪念奖章 这枚奖章是当时法国皇帝拿破仑三世颁发给法国官兵的纪念品。这枚奖章也是我本人的收藏品，它上面刻着几个名字，其中一个就是八里桥。 当时英法联军在中国战场一共打了四仗，第一仗是大沽口登陆，第二仗是张家湾之战，第三仗八里桥之战也就是火箭之战，第四仗攻克北京。 近代科技具有如此强悍的力量，如此多原创的idea，但是今天我们会发现它们都来自中国，从历史的脉络来看我们的创新，更像是灵光一现。而西方的创新，则更像是步步为营，这是中西方文化和历史一个重要的差异。 从英法联军打进北京城又过90年，这90年间是西方科技迅猛发展的90年，但对于中国来说，却是挫折、战乱、变迁的年代。
白手起家的飞机制造业已完成：70% ///
1949年，中华人民共和国成立，飞过天安门城楼的17架飞机中，没有一架是中国人自己制造的。
▲飞过天安门城楼的飞机 从那时起，中国的国防就面临着巨大的压力。我们的装备与西方存在代差，在现代战争中代差就意味着整个战局的失利。
▲中国歼-6战斗机打击美国“火蜂”高空无人侦察机 20世纪60年代，美国派遣无人侦察机到中国，那是当时的高科技装备，飞行高度可达19000米，我们的歼-6飞机最高只能飞到17500米。这是什么概念？我们的战斗机加满最大的功率，只能到人家肚皮底下1000多米的地方，够不着人家。 我们的飞行员为了打击侵略者，发挥了人的最大主观能动性，想出了很多妙招，其中最妙的一招叫作动升限攻击战术。飞行员驾驶飞机像海豚一样先平飞，然后加到最大速度以后迅速向上冲顶，任由飞机冲过它的极限，在18000多米的时候开炮，然后任由飞机再坠落下来。 用这种方式，我们曾经打掉过美国的无人机，但这也表明了我们在装备技术水平上与西方国家的差异。
▲1964年美国U-2高空侦察机拍摄于中国境内 这是美国政府刚解密不久的，1964年美国U-2高空侦察机拍摄的我国山西某地的照片。当年U-2进入中国，大多数时候如入无人之境，我们虽然击落了一些U-2，但是远远不及它来的次数多。我们把上图无限度地放大，这是当时U-2的侦察相机拍摄我国境内的军事设施的时候留下的照片。
▲中国空军某部歼-6飞机 当这张照片无限度放大时，我们会发现一个惊人的事实，让人惊讶也让人感叹。这是一张1亿像素级的照片，我们可以看到有一架小飞机，那架小飞机是当时中国空军某部的歼-6飞机，我们的飞行员在下面正尽最大的努力驾驶歼-6奋起直追。 但是即使它追得上，也打不着U-2，因为U-2的飞行高度是21000米，歼-6最高只能飞到17500米。所以，我们只能眼睁睁地看着当时侵略者的飞机在高处飞行。 1965年，我们还遇到过这样一个事件。美国鬼怪式战斗机入侵中国海南岛空域，当时我们起飞了4架飞机去迎战，美国人也是4架飞机。
▲美国鬼怪式战斗机 在交战的过程中，我们的飞行员看见美国人的飞机翅膀下面火光一闪，过去打仗从来没见过那么大的火光，我们的飞行员知道美国人可能用了新式武器，紧跟着那道火光，就向着他自己的飞机飞过来。 我们的飞行员很聪明，训练水平很高，马上做了一个急跃升横滚，闪开了火光。 这是美国使用的世界上第一代空对空导弹“麻雀”。这枚“麻雀”当时制作的水平还不行，打得不够准，对目标的跟踪也不够敏感。咱们的飞行飞机闪开之后，“麻雀”失去目标了，马上找下一个目标，结果找到了自己的飞机，所以这枚“麻雀”直接击中了前面一架美方的飞机。 这次空战草草收场，以美国人自己打掉自己一架飞机，而我方没有损失结束了。但是，这个时刻预示着现代战争新的变化。你可以嘲笑“麻雀”当年很粗糙，但是今天的中距空战、远距空战都离不开导弹，说明近代科技或者说现代科技，已经把我们又落下了一截。 新中国成立以后的四五十年间，我们一直在追赶，“追赶”成为一个永远保留的主题词。但是，在追赶的过程中，我们参悟到了很多东西，也学会了很多东西，其中就包括航空和航天，远远不像我们看到的或者认为的那样简单。 例如，航空发动机。航空发动机包括三大件：压气机、燃烧室和涡轮转子。这些东西说起来简单，但是每一件都内藏玄机。
▲航空喷气发动机示意图 今天航空发动机的涡轮工作温度超过1600摄氏度，温度已经超过了我们在地球上能够找到的大部分金属的熔点。
我们需要用什么样的材料做出涡轮叶片，使其能够在熔点之上工作，而且还要经受几十个大气压，每分钟几万转的转速，经受巨大的离心力，不能熔化、变形，更不能折断。 这项技术比我们今天回望欧洲中世纪的炼金术还要神秘。西方有这样一句话，想做好航空发动机的热端部件，就好比用一把冰做的勺子去搅拌一锅热汤，要把汤搅匀，勺子还不能融化，如果能做到，就有可能完成航空发动机。
▲X光下的航空发动机涡轮叶片
我们把航空发动机的涡轮叶片放到X光下拍个照，发现内部有着像九曲迷宫似的空气流道，因为我们要从内部强行注入冷空气，为涡轮叶片进行冷却，防止它熔化和变形。叶片工作的时候，外部的温度是1600摄氏度，但是内部只保持着几百度的高温。
这样形状复杂的叶片将如何制造？没法铸造。因为它里面有中空的型腔，这是今天人类冶金和铸造工艺中最高的顶点。 到今天，没有任何一个国家会向自己的盟国透露出涡轮叶片的金属成分和铸造工艺。我们曾经认为航空航天应该有一本“武功秘籍”，就像是武侠小说里告诉你，这本是《如来神掌》，那本是《九阴真经》，拿回家自己练去。 但事实上，当我们追赶了五六十年之后，我们发现每一个国家的秘籍都是由他们的科研人员自己体会、自己写成的，没有人会给你一本现成的秘籍。 今天中国拥有这样的航空发动机的热端部件，完全是我们的科研人员自主创新、自己参悟的结果。 推进航空科技就像是练就绝世武功，没有三五十年，不可能小成，即使是再小的小成，也至少要砥砺十年。 1998年和2011年发生了两个里程碑式的事件。1998年，中国的歼-10首飞成功；2011年，中国的歼-20首飞成功。这两次飞行都在成都，我觉得这是四川人的骄傲。
▲歼-10（左）和 歼-20（右） 这两型飞机里程碑的意义在哪里？它消除了中国与西方主要国家的装备代差，甚至在歼-20出现之后，我们已经取得了与西方多数国家的代差优势，比英国、法国还要先进一代，这是了不起的事件。 由于国防涉密的原因，我们了解的单项技术细节并不多，但是这两型装备的背后却有着太多的潜台词，这意味着中国在航电、火控、液压，包括飞控系统、气动技术和航空发动机的技术上，都取得了关键性的突破。 在创新这个领域，谢绝短视者、急躁者，更谢绝冒进者，真正受欢迎的是那些踏踏实实为祖国航空航天科技大厦添砖加瓦的人。 如果那些人站在你的面前，你会觉得他们很平凡，但正因为他们甘愿平凡，所以不凡。如果总结一下什么是创新，创新更像是创新行业里的先导者和后来者的长期薪火相传，站在巨人们的肩上，把自己也变成可以供别人攀肩的巨人，这才是创新者的真正写照。 今天我的分享就到这里，谢谢大家。
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发表于 2024-11-14 17:21:13
