中国古代飞行器发展探秘

—从风筝、木鸢到飞车
自古以来，行走于地上的人类一直向往着能像鸟一样在天空翱翔，所以才有了“嫦娥奔月”的神话传说，同时人类也不懈地进行着飞天的探索与尝试。
“草长莺飞二月天，拂堤杨柳醉春烟。儿童散学归来早，忙趁东风放纸鸢。”这首诗描绘了儿童放风筝的情景，纸鸢就是风筝。中国人放风筝的历史由来已久，有记载的历史可以远溯到汉代。
历史上有关于两千年前韩信制作风筝的传说。此传说最早被宋代高承的《事物纪原》所记载，该书第八卷的风筝条目这样写道：　“俗谓之风筝，古今相传云是韩信所作。高祖之征陈稀也，信谋从中起，故作纸鸢放之，以量未央宫远近，俗以穿地隧入宫中也。盖昔传如此，理或然矣。”

关于风筝最有说服力的记载见于《南史．侯景传》：
“平荡之事，期望援军，既而中外断绝，有羊车儿献计，作纸鸦，系以长绳，藏敕于中。简文出太极殿前，因西北风而放，冀得书达。群贼骇之，谓是压胜之术，又射下之，其危急如此。”
纸鸦即纸鸢；简文，是梁朝简文帝萧纲。其时正值侯景叛乱攻打梁朝南京台城之际，时在梁武帝太清三年即公元549年。
这段史实也见于司马光《资治通鉴》卷162：
“武帝太清三年，有羊车献策作纸鸱。胡三省注：纸鸱即纸鸢也，今俗谓之纸鹞。”
另有一段与风筝有关的史实见载于《北史》列传“彭城王勰”：
“世哲从弟黄头，使与诸囚自金凤台各乘纸鸱以飞，黄头独能至紫陌乃附。”
这里所记是北齐文宣帝滥杀元氏家族时诸元乘纸鸱逃命的情景，事在文宣帝天保十年即公元559年，距梁武帝太清三年事仅十年。从“诸囚”、“各乘”的词义来看，可知当时不只是一两具纸鸱，而飞行较远的只有“黄头”那一具。
这些文献资料均见于翔实的正史，非传说可比，自是可以作为风筝的信史来看待。所以说，风筝见于史书记载的历史是从南北朝开始的。
从这两件将风筝应用于战争的事件中我们可以看到，古人在危急之时想到风筝，并且无需反复试验研究即飞上天空，甚至用于载人逃生，说明风筝技术在当时已经比较成熟，只是没有推而广之，不为众人所知罢了。

甚至有人认为，古人对于风筝飞行的空气动力学原理的理解和认识应该上溯到尧舜之时，依据是《史记》“五帝本纪”中的一段记载：
“瞽叟尚复欲杀之，使舜上涂廪，瞽叟从下纵火焚廪。舜乃以两笠自扞而下，去，得不死。”
舜在房屋被纵火焚烧的情况下，使用两个斗笠或是雨伞作为降落滑翔工具从屋顶跳下，得以成功逃生。这与北齐文宣帝时黄头乘纸鸢逃生何其相似。至于当时发明风筝与否，已经渺不可考，但从舜的身上可以看出当时古人的心智和对于空气力学的认知程度已经达到足以发明风筝的地步。
总之，出现风筝的历史见载于南北朝，起源于何时不可知，但是风筝起源于中国逐渐传向世界则是世人皆知的不争事实。可惜中国人一直将它作为玩具对待，没有认真研究开发其科技价值。欣闻2009年广东汕头民间人士进行了风筝载人试验并取得成功，相信一定还会有起点更高的后来者投身风筝研究。
风筝传入欧洲之后，人们像对中国竹蜻蜓一样痴迷着魔，揣摩探究不已，终于俄国人莫扎伊斯基早于中国制出世界上第一架发动机载人飞机，并很快组建空军用于战争。他们将中国发明的这一古老玩具玩出了很多新花样，如用于风筝冲浪、甚至用于代替风帆带动轮船行驶、用于高空风筝发电等。世界各国对于风筝的开发应用方兴未艾，作为风筝发源地的中国在这一领域似乎又已落于人后。

春秋时期，中国古人已经制造出能够翱翔空中的飞机模型—木鸢或称竹鹊。
据《墨子．鲁问》记载：
公输子削竹木以为鹊，成而飞之，三日不下。公输子自以为至巧。子墨子谓公输子曰：“子之为鹊也，不如匠之为车辖，须臾斫三寸之木，而任五十石之重。故所为巧，利于人谓之巧，不利于人谓之拙。”
《韩非子．外储说左上》也载有类似的一段话：
墨子为木鸢，三年而成，蜚一日而败。弟子曰： “先生之巧，至能使木鸢飞。”墨子曰：“吾不如为车輗者巧也，用咫尺之木，不费一朝之事，而引三十石之任致远，力多，久于岁数。今我为鸢，三年成，蜚一日而败。”惠子闻之曰：“墨子大巧，巧为輗，拙为鸢。”
唐代段成式《酉阳杂俎》引《朝野佥载》：“公输般亦为木鸢以窥宋城。”
据《太平御览．工艺部九》引《文士传》中一段记载说：以制造地动仪闻名于世的汉代科学家张衡“尝作木鸟，假以羽翮，腹中施机，能飞数里。”

这些资料记录了中国最早的飞行器——木鸢。有些研究者将木鸢理解为“纸鸢”也即风筝，认定木鸢是风筝的起源。持此说的人不在少数，但是此说确有值得商榷之处：古人要制作借助风力飘扬的风筝，尽可选择那些比较轻的帛、羽或者动物的内膜、皮革，为何选择比前者沉重得多的木料呢？古人选择制作材料时会如此愚笨地弃优而取劣吗？如果木鸢只是一种结构简单的风筝，那么具有杰出制作技术的墨子又怎么需要“三年而成”呢？解释只有一个：木鸢装有动力驱动装置、扑翼运动装置，如齿轮、曲轴、连杆等，非木料不能制造；复杂精妙的机械构件非多年的设计制作不能完成。
风筝与木鸢虽然同属于飞行器，但二者分别属于飞行原理和制作结构绝然不同的两个种类：风筝属于依靠地面线牵引的“定翼飞行器”，通过倾斜的筝面与气流接触产生升力，实际上是利用自然风力维持飞行；而木鸢则通过扇动翅膀向下后方拍打空气从而获得向前向上的反作用力来飞行，属于“扑翼飞行器”，正如张衡在他的《应闲》篇中所写“木雕犹能独飞，已垂翅而还故栖”，即不用线牵而能独飞，翅膀既能鼓翼而飞数里，也能垂翅而还故栖。这两种飞行器有质的区别。因此木鸢不是风筝的前身，而是“腹中施机”的动力飞机模型。
可能木鸢的飞行是以定翼滑翔为主，辅以间歇性周期性的扑翼动作，以维持其滑翔高度，不然，以古人的能量储存手段无法做到“能飞数里”，甚至“一日而败”。
对比欧洲，十七世纪时还在为刚从中国传过去的竹蜻蜓而痴迷不已。可见，3000多年前中国航空模型的发展水平已经居于当时世界的前列。
目前世界对扑翼机的研究进展不大，研究古代木鸢，或许可以得到一些有益的启示。目前有些国家已经准备把一种靠电流驱动的人造肌肉（通电可以产生极强收缩力的塑料）用在扑翼机的开发研究上，预计不久可能就会取得突破性成功。而中国好像还没有从这方面着手。
从古籍记载看，除了像木鸢之类的航空模型外，中国古代载人飞行器也同样走在世界前列。

@batiaxl
论宋有无工业革命可以此为题材。