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比翼莱特兄弟—在虚拟天空中体验原始飞行

2014-12-20 10:23阅读：

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比翼莱特兄弟—在虚拟天空中体验原始飞行


仅仅一个世纪前，当美国的莱特兄弟爬上简陋的“动力风筝”，险险掠过北大西洋岸边的沙丘时，也许还没有预见到空中旅行和超越音速已是今日的家常便饭。而当我们在搭乘舒适的大型客机或在欣赏精彩的飞行表演时，也不应忘记航空先驱们为一圆人类的翱翔之梦所付出的种种艰辛。
有关莱特兄弟的故事对航空爱好者而言已经是耳熟能详了，但你知道他们在原始的飞行器上究竟遇到过怎样的困难，又是如何跨出成功的最后一步吗？现在就有一些航空组织和机构展出了当年莱特飞机的复制品或是模拟器，让观众得以一睹真容并亲自感受那次革命性的飞跃。其中，美国一家专门研制军用和民用航空模拟设备的Bihrle Applied Research公司与“莱特经验”组织合作，不仅为博物馆制作莱特飞机模拟器，还推出了相应的电脑模拟游戏《首飞：莱特经验飞行模拟》(First Flight: The Wright Experience Flight Simulator)，让航空爱好者安坐家中也同样有机会把自己送上虚拟天空。
与微软公司著名的《模拟飞行》系列游戏不同的是，《首飞》只再现了上世纪初与莱特兄弟早期飞行有关的几个历史片断，因此在容量上属于“轻量级”，但这并不表示制作者就
会在细节上放弃严谨求真的态度。他们不仅借鉴了在重建实体莱特飞机时所考证的各种历史资料，还参考了美国国家航空咨询委员会(NACA)对全尺寸复制品进行风洞试验得出的数据。游戏的内核技术则由开发过《攻击战机》、《越战之翼》等空战模拟游戏的Third Wire公司提供，从而保证了真实性与可玩性的有机结合。《首飞》对电脑软硬件的配置要求也很平易近人，而且用键盘或摇杆均可操作。想亲自探索飞行的奥秘、体验梦想成真的不易吗？一起回到一百年前的时空中与莱特兄弟比翼齐飞吧！



比翼莱特兄弟—在虚拟天空中体验原始飞行 基本设置
进入游戏主界面后，你会看到有四个飞行任务可供选择。不过别急，是玩家都知道得先到Option选项中进行设置。其中的“游戏性”部分可以调节操作难度，建议先选择简易模式作为热身，熟悉基本操作方式后再切换到难度更高的真实模式，而关闭“碰撞”的话在飞行过程中撞上障碍物也不会受影响。此外还可以选择开始状态是从地面起飞或直接进入空中、默认视角是在飞机外部或在驾驶位置、用英制还是公制单位显示飞行数据。
　　为了让游戏运行得更流畅，你可以在“图像”中根据自己的硬件性能分别调节显示分辨率、物体和地形细节的高低，以及是否打开阳光下的阴影和眩目效果，在“声音”中调节音效和音乐的高低及播放效果。最重要的当然就是“控制”部分了，可以按自己的习惯设置键盘上分别控制飞机俯仰、滚转、方向舵、油门和镜头视角的各个键位及摇杆功能。其中与操纵飞机直接相关的键位指令只有十来个，即使是新手也不难记住，但这可并不意味着你就一定能轻松过关。



运行界面
比翼莱特兄弟—在虚拟天空中体验原始飞行 《首飞》中共有三种莱特飞机，与全身上下都是高科技的现代飞机相比，这些“老祖宗”可谓粗糙之极。当年莱特兄弟在设计飞机时更关注的是如何在减轻重量的同时又尽可能地保持整体稳定性，至于仪表设备方面就只能因陋就简了。选择某个任务进入飞行界面后，可看到屏幕右上角有一组类似风车的装置，这就是莱特兄弟自制的全部飞行仪表，从上至下分别是风速计、秒表和指示表盘（参见图01）。当机身一脱离地面秒表就开始自动记录滞空时间，而飞机的实际速度是根据风速计叶片旋转的快慢来测定并通过最下方的表盘显示数值。为方便起见，在屏幕左下角还会显示实时数据，包括当前使用的机型、飞行速度、飞行高度、机头方位角、油门开启幅度。由于飞机上没有罗盘，因此是用角度值来代表机头所对的方向，如0°或360°表示正北、90°表示正东、180°表示正南、270°表示正西，可别上了天就找不着北只会瞎转悠噢！
另外，在驾驶位置前方的横杆或起落滑橇上还能看到一条细长的黄色飘带，它可不是作装饰用的，这叫偏航指示带(Yaw String)，能够很直观地告诉你此时飞机是否偏离了飞行方向。如果指示带向左飘，就表示飞机正向左偏转，你要及时向右调整方向舵来校正航线，反之亦然。如果指示带向一边偏转的角度很大，那就等于是要大幅度转弯了。这条飘带同时还可以当成速度指示器，当它被风吹得近乎笔直时，说明此时你已经获得了足够的速度不会轻易坠地，但飘带要是抖动得很厉害，就是在提醒你速度偏低要当心失速了，赶快压低一下机头吧。




飞行控制
早期航空器虽然结构简单体形轻盈，但稳定性较差、操纵反应偏慢，想随心所欲地飞翔并非易事。如果你对飞行姿态作了某个方向上的调整而不加以控制的话，飞机很快就会自行加剧这个趋向直到造成失控，因此必须记住每个操纵动作都要轻柔适度，随时注意保持稳定状态。现代飞机即使再精密再先进，其飞行原理和控制方式与一百年前的老古董相比也并无本质区别，在莱特飞机上就可以一览无遗。其空中三维运动包括：
　　俯仰(Pitch)：即让机头指向地平线之下或之上，可操纵升降舵来压低或抬高机头。但要注意的是，俯仰功能更多的是用来控制速度的高低，不要以将机头直接压向地面的方式来进行降落，这往往会让你直接摔个嘴啃泥。
　　偏航(Yaw)：即让机头向左侧或右侧偏转，可操纵方向舵来实现这一功能。同样要注意的是，在低速条件下实施偏转很容易使飞机掉高度，因此转弯时要先与地面留出足够的空间。
　　滚转(Roll)：使两边的机翼一升一降让飞机进行带坡度的转弯。现代飞机是通过操纵小片副翼来实现滚转的，但在莱特兄弟那年头还只能靠扭转整个机翼面来改变相对角度，并与方向舵联动才能达到同样的效果。你在拉动翼面实施滚转的同时还得结合对升降舵和油门的调整才能保持飞机的平稳，而且飞机作出实际反应还会有些滞后，因此动作幅度要适中。
　　油门(Throttle)：与一般想像的不同，油门在这里主要是用来控制飞机的爬升和下降，并非是单靠俯仰动作来改变高度。加大油门使向前的速度越快，获得的升力也就越大，高度自然会增加（当然动力是有限的，你可飞不到九霄云外）。如果想让飞机顺利着陆，记住要靠逐渐收小油门而不是直接压低机头来完成。




预备——起飞！
好了，理论说得再多也需要实践检验。《首飞》虽然只提供了四个具有里程碑意义的飞行任务，但每一个都充满着挑战性。让我们按照时间顺序逐一前去重温历史吧。


比翼莱特兄弟—在虚拟天空中体验原始飞行
滑翔机的结构比较简单。


1、时间：1902年 机型：滑翔机 地点：北卡罗来纳州基蒂霍克
这里是靠近大海、荒凉多风的一片沙丘地带，很适合开展飞行试验。用滑翔机进行可操控的无动力飞行是莱特兄弟验证设计原理、积累经验，进而实现动力飞行的必由之路。在从沙丘顶上起飞之前，从外部视角可以看到驾驶者是俯卧在机身上，并由两位助手在左右托着机翼作准备的。
起飞：当显示风速达到约24千米（15英里）/小时，就可以按下释放键让助手放出滑翔机了。腾空后注意不要持续将升降舵抬得太高，以免速度骤减变成失速坠地，尽量将时速保持在32千米（20英里）左右。
机动：滑翔机对俯仰动作很敏感，想尽可能地延长滞空时间、增加滑翔距离，你必须不停地小幅调整升降舵以利用吹过沙丘的海风提供升力。必要时可先手动调高风力有助于提高飞行纪录，但风力越大，轻薄的机身越不好控制。而要让无动力的滑翔机有效转弯就更为困难了，除非你已经获得一定的高度和较为平稳的速度。如果起飞后无法持续爬高，不妨把起始位置改在空中，此时的默认高度有30米（100英尺），足以让你尝试各种动作了。
着陆：这比起飞相对容易些，但如果接触地面时动作太猛太快还是有导致坠落的危险。正确的做法是放平升降舵，让飞机在不会失速的前提下自然滑落，时速约为27千米（17英里），同时保持双翼的平衡，避免让一侧的翼尖先触地，使机身平缓地飘近地面直至完全停下。


比翼莱特兄弟—在虚拟天空中体验原始飞行
“飞行者”在轨道上就位。


2、时间：1903年 机型：“飞行者” 地点：北卡罗来纳州基蒂霍克
时隔一年又回到老地方，但这次可是真正要创造历史了。从滑翔机发展而来的“飞行者”(Flyer)虽然装上了发动机和推进螺旋桨，控制系统也有所改进，但在操纵性上还是块难啃的骨头，现在用全尺寸复制品进行风洞测试得出的数据也证明了这一点。要知道当年莱特兄弟可是在经过900多次滑翔试验后才取得了成功的飞跃，你有信心迎接同样的挑战吗？
起飞：与滑翔机一样，游戏中的你还是得采用卧姿驾驶（当然在电脑前坐稳就行了）。“飞行者”的动力及推进效率要满足自行起飞的要求其实还很勉强，因此足够的风力依然必不可少，你可以在不同的状态下多试几次找出理想的风速。停在滑行轨道起点时，先将油门开到100%，抬高升降舵，在螺旋桨的推动下向前滑跑，如果条件合适的话，通常无需滑到轨道末端就能离开地面了。再次提醒：一旦升空后不及时放低升降舵，机头就会急剧抬高而导致失速坠地（这也是莱特兄弟中的大哥威尔伯曾经犯过的错误，要不“动力飞行第一人”的桂冠也不会落到弟弟奥维尔头上了），因此在拉起飞机后要迅速调整升降舵控制好机头上仰的幅度。
机动：起飞只是前奏，接下来要想平稳飞行并不比滑翔机更轻松。“飞行者”对俯仰变化同样敏感，如果爬升的高度不够，想及时恢复正常状态就没有多少余地了。由于安装在机头的升降舵遮挡了前向视野，当高度较低时还会影响对地平线位置的判断，所以在开足马力追求高度的同时还要用视角切换功能注意观察四周的环境。此外，“飞行者”实际上还是一种不稳定性的设计，作横向运动时就要特别小心，尤其是速度较低时转弯坡度过大会让飞机快速坠落，别忘了你可没有强劲的动力支持！渐进式地倾斜回转，同时配合升降舵和油门维持高度才是明智之举。
着陆：对这种“老爷机”而言，所谓着陆说白了就是一种受控的下坠。前面已经提到，应该用逐渐关小油门的方式让飞机缓慢减速降低高度，保持升降舵位置直至接近地面，过早切断动力则容易进入失速状态（时速低于32千米）。停稳了吗？祝贺你成功完成了第一次载人动力飞行！


比翼莱特兄弟—在虚拟天空中体验原始飞行
“飞行者”B是现代飞机的雏形。


3、时间：1911年 机型：“飞行者”B型 地点：弗吉尼亚州迈尔堡
整整一百年前，就是在这个军事基地，莱特兄弟第一次为美国军方进行了飞行表演。此时登场的“飞行者”B型已经做了大幅改进，最明显的就是升降舵移到后部成为水平尾翼，起降滑橇也装上了轮子，结构上更接近于现代飞机，并具有独立的俯仰、滚转和方向操纵机构。不仅驾驶者改为更舒服的坐姿，还能搭载另一名乘客，因此这也是检验和展示飞行器实用性的大好机会。
起飞：在坚实的草地上已无需固定导轨，加上功率更大的发动机，你的起飞条件算是相当宽松了。将油门开到最大，适中地压下升降舵抬起机头，当时速超过40千米（25英里），飞机就会自然升起了。离地后保持机头仰角直至足够的高度，但要留意偏航指示带和速度的变化，避免失速的发生。
机动：“飞行者”B型的操纵性比前两种机型有了不少改善，但对你的驾驶协调能力也提出了更高的要求。一开始先做几个平缓的回转试试飞机的反应，然后再尝试大坡度的转弯，控制好滚转的幅度以及俯仰和偏航两个方向上的补偿，当然前提还是要留出足够的高度并及时恢复因转弯失去的速度。当你掌握了新机型的飞行特性后，就可以轻松自如地环游四周欣赏风光了。
着陆：当然得先看准一块足够长的平地，同样是靠控制油门来逐渐接近地面，不过要适当地压压机头以防止失速（时速低于40千米）。在降落过程中保持双翼的平衡同样重要，否则倾斜的翼尖会带给你一个狼狈的侧翻。平稳地掠过地面，最后关闭发动机，让观众见识一下什么才是完美的“触地得分”吧！


比翼莱特兄弟—在虚拟天空中体验原始飞行
好风凭借力，送我上青天。


4、时间：1911年 机型：“飞行者”B型 地点：马里兰州学院公园
这最后一站的所在地也是历史上美国军方的第一个飞行学校，你将继续用“飞行者”B型展现飞行的神奇魅力。除了地点不同外，其它环节与上一个任务并无差别。经过之前的多次磨练，一个全新的地域环境会刺激你产生去空中远足的欲望。但可别太得意忘形了，以下原则要时刻牢记：先尽量争取高度，但在爬升、下降或回转时都要避免机头抬得太高而导致失速；任何动作都不能操之过急，飞机作出反应改变姿态是需要时间的，因此不要连续按下某个操作键，一旦过头就很难逆转了。




查看飞行记录
当年莱特兄弟试飞成功后，首先做的就是向家乡发捷报。在游戏中每当你完成一次任务，退出后也会显示一份电报格式的飞行报告，内容包括本次飞行的简要过程及其速度、距离、持续时间等数据。如果表现出色，你就会挤进最好成绩的前五名之列，并可重放或保存此次飞行过程。在游戏主选单的飞行记录项中，也一一列出了所有三种机型之下各五次最好的成绩及其创造者，而莱特兄弟的历史记录就是你要超越的目标。


雏鹰展翅总免不了会多摔几次跟头，但在克服莱特兄弟同样经历过的种种困难之后，终于看到自己的大名能与一百年前的航空先辈并驾齐驱，你是不是也油然而生出一股创造历史的成就感呢？无论以后要尝试的是先进战机还是民用客机，这次体验都会为你的虚拟蓝天之路打下坚实的基础。

比翼莱特兄弟—在虚拟天空中体验原始飞行
本文刊登于《环球飞行》2011年05-06期

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