風箏的科技之旅

竇光宇

風箏又名紙鳶（yuān一種兇猛的鳥）或紙鷂（yào雀鷹），最早發源于中國，至今已有2 000多年的歷史。據說，巧匠魯班就曾“削竹為鵲，成而飛之”，應當說這是風箏的前身。五代時期的李鄴，曾在宮中以線放紙鳶為游戲，又別出心裁地在鳶的頭部安裝竹笛，風入竹哨，發出像古箏一樣的響聲，因此得名“風箏”。英國著名學者李約瑟把風箏列為中華民族的重大科學發明之一。美國華盛頓國家航空和空間博物館中有一塊說明牌上也醒目地寫著：“最早的飛行器是中國的風箏和火箭。”

古老的風箏流傳至今，已不僅僅是娛樂玩具。可以說，風箏的發明，對科學技術的發展產生了深刻的啟示。

1749年，美國一位名叫威爾遜的天文學家，研制成了世界上第一臺空中試驗儀。他用6只風箏將天文儀器吊到700多米的高空中進行科學試驗，第一次測到了大氣的溫度，并取得了一些重要的理論數據，推動了天文學的發展。

1752年，美國科學家富蘭克林用風箏掛上一只鐵鑰匙，在雷電交加時，將風箏送上天，引來雷電，從而證明了雷電也是一種放電現象，避雷針由此得以發明。

1804年，英國的喬治格雷爵士用兩只風箏做機翼，研制出了一架5英尺的滑翔機。1894年，英國科學家設計了一只供戰場觀察的軍用風箏，其作用等同于當今的衛星電視轉播。

最近，科學家提出了利用風箏發電的新方法。據估計，風箏風力發電機獲得每千度電的成本僅有1.5歐元。而歐洲國家每千度電的發電成本平均為43歐元，風箏風力發電機的成本僅是后者的三十分之一。

據報道，俄羅斯物理學家在這方面作過探索。他們將50個巨大的風箏，放到空中從上至下排成一串，看上去就像一架通天的梯子。每個風箏伸展開來有足球場那么大。而牽扯這些風箏的繩索約有6 000米長，路燈桿那么粗。假如風箏所在高度的風力不足的話，人們還可以放松繩索使風箏升高。

意大利科研人員計劃建造發電能力在幾兆千瓦范圍的大型設備，并在計算機上成功地進行了模擬計算。他們所設想的風箏發電裝置，在風力作用下能夠帶動固定在地面上的旋轉木馬式的轉盤，轉盤在磁場中旋轉而產生電能。這種風箏重量輕，抵抗力超強，可升至2 000米的高空。一個直徑1 000米的巨輪便可以提供250兆瓦的發電能力。這將是第一臺發電能力和常規電站不相上下的可再生能源發電設備。

此外，科學家還設計制造了家用式的高空風力發電設備。房主可以把這樣的設備安裝在自家房頂上，或許還可以替代太陽能電池。這些小型風箏梯子只需100米或者200米高，就足以為一戶人家提供幾千瓦的電力。

當今，風箏在科學試驗和工農業生產上的應用更為廣泛。利用風箏做海洋救生工具；利用風箏牽引船只；利用風箏傳遞信件；在風箏上安裝無線控制照相機，進行空中攝影；在風箏上安裝噴水器，噴灑懸崖上的植物……這些應用都極大地方便了我們的生活。