【探索】同济师生让4000多年前的“木鸟”冲上云霄！

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圆润修长的鸟儿形状，明显长于真鸟的翅膀，还有长长的矩形安定面垂直于翅膀，那是尾翼……1898年，考古人员在一座4000多年前的古埃及坟墓里发现了一个与现代飞机极为相似的木头模型。该物件长14厘米、翼展18 厘米、头部3. 2厘米，材质为当地盛产的无花果木，重约30克；外形似鸟，故被称为“木鸟”模型。目前该模型存放于埃及古博物馆内。

古埃及出土的“木鸟”原型

随着研究的逐渐深入，越来越多的学者认为：“木鸟”就是飞机，应该是古埃及人制作的滑翔机。因为模型具有鸟类所没有的垂尾，且垂尾上平尾脱落的痕迹明显。专家认为，若补上平尾，“木鸟”就是一架小型滑翔机，非常符合空气动力学原理。

“木鸟”究竟能否飞起来？同济大学航空与力学学院师生对此产生了强烈的好奇心。近年来，团队对古埃及“木鸟”模型展开了一系列研究。首先，他们在电脑上CAD建模，用3D打印机打印出了一架等比例的古埃及“木鸟”；按照“木鸟”的原始图纸，手工制作了一架1.5:1的轻木“木鸟”模型。3D打印的“木鸟”重量45克，轻木制作的“木鸟”重量76克。

接着，大家使用计算流体力学（CFD）软件对它进行飞行可行性计算，并使用风洞对木鸟的气动特性进行测试。同时，使用自制的弹射架，对“木鸟”展开了弹射滑翔试验。测试结果表明，这架古埃及古墓“木鸟”的升阻比（飞机飞行时升力与阻力之比）可达到2.5，具有出色的气动性能、稳定性和滑翔性能。

外形光滑顺溜的放大版埃及“木鸟”，内部骨架格栅的细巧设计，精致得令人叹为观止：小小的机头内部设置有5层格栅，格出6个“竖井”；机翼横3条竖8列、两翼格栅数量一致，上覆薄板构成外表低调内部相当复杂的翼展；机头前面细木条串线成型，构成物体仿佛今日之“雷达”。神奇的是，机头下方还安装了两只轮子，那是为飞机降落用的。

放大版古埃及“木鸟”的骨架

师生们经过反复试验，在电脑中采用切片法设计出了“木鸟”的骨架等内部结构，并在激光雕刻机上用轻木等材质加工出“木鸟”的部件。最终组装、复制完成了一架10:1的放大版埃及“木鸟”。

制作中的古埃及“木鸟”及成品

复原后的古埃及“木鸟”身披金黄色蒙皮，翼展1.4米，采用“T”型尾常规布局，升力体设计，地面遥控；“木鸟”选用14.8V的锂电池组供电，大功率无刷电机动力，配15´6的双叶木质螺旋桨。

“木鸟”超低空飞行

“木鸟”与复原团队

资料：同济大学

编辑：张添翼