开源节流玩航天

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  对天空的向往,就像是本能一样,深深地烙印在人类的灵魂之中,而从古至今,人们关于飞天的探索也从未停止过。在一般人看来,航天业绝对属于不沾地气的“高大上”产业。想想也是,随便制造一架飞机,至少需要个百来万的成本,一些昂贵的航天器更是需要上亿甚至几十亿才能制作出来。因此要是有个普通人说,自己打算制作一架飞机,大家往往都会觉得他是在痴人说梦,不说别的,庞大的资金去哪里找呢?
  不过真正的天才根本不会被“缺钱”这种小问题难倒,美国的著名航天工程师保罗·麦克格雷迪用自己的亲身经历告诉我们,有钱没钱,一样玩转航天!
  向往天空的宅男
  1925年9月25日,麦克格雷迪在美国康涅狄格州的一个医生家庭中出生。良好的家世给了麦克格雷迪一个可以自由发展爱好的空间,尽管在父母看来,他的爱好——制造各种飞机和滑翔机模型——有些奇怪,但却并没有阻止过他做自己喜欢的事。
  其实在孩提时代,麦克格雷迪最喜欢做的事,是在海滨收集各式各样的蛾子和蝴蝶,他对于这些或漂亮或丑陋的昆虫可以自由在天空中飞行羡慕极了。也许是受到父母的影响,小小的麦克格雷迪很小就知道从书籍中寻找答案,为了知道蝴蝶是如何飞行的,他专门去研究了一些关于鳞翅类生物翅膀深化规律和纹理构造的书籍,希望可以利用知识,让自己也能够像蝴蝶一样飞行。但很显然,不借助外力,人类很难离开地面,于是麦克格雷迪又开始转头研究各种飞机和滑翔机的模型,试图利用仿生学制造出可以飞天的工具。
  或许是因为喜爱看书远多过运动,麦克格雷迪的个头小小的,性格也有些天然呆,这让他很难交到朋友。不过麦克格雷迪倒没有因此而郁闷难过,反而专心地投入到了制造和试飞各种飞行器模型的活动中去,并逐渐沉迷于此。他能手工制造零件,也能用父母赠送的机器加工零件,日复一日,他一次次地尝试,使飞行器搭载各种各样的动力系统,其中有廉价的橡皮筋,也有昂贵的微型汽油发动机,并实验各种装置的可行性。他沉浸在飞行器投入天空怀抱瞬间的快乐中难以自拔,在小伙伴眼里,他是一个十足的怪胎,若用今天的网络语言来形容,麦克格雷迪绝对算是一个资深的模型控宅男。
  功夫不负有心人,在青少年阶段,麦克格雷迪对于设计飞行器的才华就已经展现出来了,他凭借自己设计的飞行模型,获得了无数的奖项,打破了无数的记录。二战期间,他受到美国海军征召,接受了一段时间的常规飞行训练,这让他对天空更加向往。战争结束后,他重回学校学习,攻读物理学和航天工程,而在学习期间,这个同学眼中的“学霸”、“宅男”、“技术帝”,竟然跑去玩滑翔机,跌破了一干同学的眼镜。
  不过技术帝就是不一般,玩滑翔机也照样能玩出名堂。在校期间,麦克格雷迪曾四次代表美国参加滑翔机的国际赛事,并在1956年时,帮美国赢得了历史上第一个国际滑翔竞赛冠军。很多人感到不可思议,一个运动细胞一点也不发达的书呆子,是怎样打败了那样一群经验丰富的滑翔老手的呢?原因很简单,麦克格雷迪根据空气动力学、仿生学等原理,设计出了一个“麦克雷迪速度环”,滑翔机驾驶者可以利用它来轻松地选择最佳飞行速度。这个发明一经推出,立刻在滑翔机的圈子里盛行起来,全世界的滑翔机爱好者都对此赞不绝口。麦克格雷迪将“知识就是力量”这句话,展现得淋漓尽致。
  缺钱,最好的动力
  在上学期间,麦克格雷迪就开办了自己的第一家公司,进行人工气候和大气研究。因为独立的性格,麦克格雷迪很早就不接受父母的资助,而是通过赚取竞赛奖金等方式继续维持自己的研究。但是很显然,搞科研是一项费钱的活,现在的科研项目动辄就申请上百万的科研经费,但麦克格雷迪可没赶上这个好时候。那么,想搞研究又没钱,怎么办呢?颇富商业头脑的麦克格雷迪一琢磨,决定干脆搞点副业换钱。
  有能力的人从来不怕缺钱,因为只要他们想,他们就能轻松地获得他们想要的,麦克格雷迪也不例外。1971年时,他建立了一家航空环境公司,专门负责环境和风能方面的咨询业务,但与此同时,麦克格雷迪的公司还顺便经营由他亲自设计的各种遥控飞机。这些遥控飞机既可以作为玩具流向市场,赚取一大桶金,又能稍加改造供给国防部当作侦察道具使用,真是一箭双雕,收钱收到手发软。而这些副业的收入,除掉公司应得的份额,其他就成为了麦克格雷迪的科研经费。
  事实上,麦克格雷迪不拒绝任何可以利用自己的知识获取钱财的机会。除了卖遥控飞机,麦克格雷迪还经常会接些“私活”,充实一下被各种研究消耗一空的小金库。比如他曾受史密森学会之邀,设计了一款可以遥控飞行的拟真模型,这款模型的原型是史前一种有翼爬行类生物,其翼展足有10米长。麦克格雷迪将模型制造得惟妙惟肖、几可乱真,后来,这款模型被大量应用于电影拍摄,麦克格雷迪不仅没有因此感到自己的设计受到了“侮辱”,反而表现出了自己的喜闻乐见,一方面利用自己的技术服务了大众;另一方面又大赚了一笔,何乐而不为呢?
  或许连麦克格雷自己都没有意识到,“为研究而赚钱”已经变成了一种动力,不断地刺激着他自己研发出更好的产品,不断地推动着自己进步。
  奖金,到我碗里来!
  不过赚钱有风险,麦克格雷迪也曾遇到过财务危机。1977年,他公司的一笔债务到期需要清偿,如果不能及时还债,会对公司和信誉造成不良影响,但是麦克格雷迪平时把钱都用在了科研上,手头没有什么钱来填补漏洞,眼下也没有什么来钱的“私活”,这可怎么办好呢?麦克格雷迪骨子里还是有文人那种傲气,并不愿意张口向人借钱,他想来想去,最终将主意打到了一个“悬赏”之上。
  1960年,英国的大富翁亨利·克莱默和英国皇家航空协会共同发布了一项“悬赏”,给予成功设计并制造出人力飞行器的人一笔10万英镑的赏金。18年过去,还从未有人成功领到这笔钱,而麦克格雷迪就盯上了这笔钱。
  人力飞行器的设想古已有之,但从未有人实现过。总结一下,其实前人想出的人力飞行的法子只能分为两大类,一类是制作出鸟儿一样的“翅膀”,用双肩来模仿“振翅”,以求达到飞翔的目的,这样做的代表人物,是意大利工匠乔瓦尼·巴蒂斯,他从高处跃下后掠过广场,重重摔在了教堂的屋顶,上帝保佑他只是受了轻伤;另一类则想要利用爆炸物的反冲力来将自己送上天,比如明朝官员万户,他坐在几十支大火箭(填充有爆炸物的箭矢)上,打算一飞冲天,结果不难猜测,他没能活着返回大地。   这些经验告诉后人,人力飞天有两个最重要的问题需要解决,一是“翅膀”、一是“动力”,在过去的研究中,麦克格雷迪发现,鸟儿的体型越大,往往就能在不扇动翅膀的情况下滞空越久,而在需要拐弯时,它们则会倾斜翅膀,借助气流方向的改变来完成转向动作。根据他的计算,只要翼展长达30米,一个人踩脚踏车产生0.3马力的功率,就可以让飞行器腾空飞起,只要有力气蹬车,这个人就能一直在空中飞行。利用科学知识,他轻松地解决了这两个最关键的技术难题。
  按照这个思路,麦克格雷迪利用铝管、聚酯薄膜和钢琴丝为主料,制成了一架重32千克,翼展29米的飞行器,并为之取名为“幻影神鹰号”。“幻影神鹰号”利用人力脚踏车作为动力源,这个飞行器成功“起飞”,并在低空划出一个8字后降落,麦克格雷迪也因此赢得了这笔大额奖金,帮公司度过难关。
  有意思的是,2年之后,克莱默又提出了一项10万英镑悬赏,这笔款项将奖给第一个使用人力飞行器飞越英国海峡的人。麦克格雷迪在“幻影神鹰号”的基础上,又开发出了“幻影信天翁”,利用它飞行了约35千米,成功完成悬赏要求,拿到了这笔奖金。在麦克格雷迪看来,克莱默几乎成为了他的“自动取款机”,真是喜闻乐见。
  麦克格雷迪自己承认,“奖金是我唯一的动机。”很多“脱离了低级趣味的人”会觉得,堂堂大工程师张口闭口就是钱,真是太俗了,但是在麦克格雷迪看来,利用知识赚钱本就没有什么丢脸的,而赚来的钱再用来进行科研,那更是再好不过了。
  围着市场需求转
  麦克格雷迪作为技术帝,在航空设计领域的专业知识绝对是过硬的,但是相比于他的技术,反而是他对钱和社会效益的理解更值得钦佩。
  很多学者为了保持所谓的“高贵”,只愿意去研究那些“改变人类社会发展现状”、“帮助某某技术突破重大瓶颈”等等被戴上了“高帽子”的研究项目,却对那些关乎民生、社会经济现状等“不学术”、“无法体现专业性”、“庸俗”的研究项目视而不见。但麦克格雷迪却不是这样。
  上世纪70年代,世纪遭遇了两次重大能源危机,麦克格雷迪敏锐地注意到了这一点,于是设计出了世界上第一款由太阳能作为动力的飞机。这款飞机推出后,给人们造成了很大的震动,许多人因此意识到了利用新能源的可行性,而这正是麦克格雷迪设计这款飞机的根本目的。
  在推出太阳能飞机不久,麦克格雷迪意识到新能源更大的使用者应该是汽车而不是飞机,于是转而进入了太阳能汽车研发领域,并最终开发出了一款名为“太阳射线”的完全太阳能概念车。而在进军汽车设计领域之后,麦克格雷迪也没有忘了发展自己的副业,他利用自己对飞机研制的经验,帮助通用汽车公司改进了其电动车的一个装置,给自己挣了一笔不菲的外快。之后,他又利用这笔钱做经费,开始了对太阳能高空探测器的研发……设计、赚钱、公益,麦克格雷迪将这一切都巧妙地融入了自己最平常的生活当中。
  现实生活中,有很多高级知识分子,总是将自己摆在高高在上的位置,理所当然地申请大笔的研究基金,却根本做不出什么实际的成果,有时候,还会做出一些令人不耻的失德行为,被人们讽刺为“叫兽”、“砖家”。这并不一定是他们的专业素养不够,而是他们缺少像麦克格雷迪一样的心态。阳春白雪、高屋建瓴虽然表面鲜亮,却将科研与实际剥离了开来;唾手可得的经费让人不知节俭,也失去了更进一层的动力。麦克格雷迪依靠自己赚钱,就能把航天制造这个烧钱的科研项目搞得风生水起,创意不断,正是因为他贴近生活、懂得科学研究应该“接地气儿”,应该以满足人们的需求为根本。“花小钱,办大事”,朴实的生活哲学却蕴含着成功的最大奥秘。
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