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从煤矿童工到飞机设计大师!贝塞尔的传奇人生

更新日期:2019/2/26来源:上海航宇科普中心

1945年61日,第二次世界大战进入收尾阶段。美国海军启动了下一代航母舰载机的竞标项目。由此诞生了弯刀舰载战斗机项目。

这个项目,对下一代舰载机的要求,可以总结为3点:

喷气式动力;

最高速度可达600英里/小时(965.6公里/小时,0.78 Mach);

最大飞行高度可达 4万英尺 (12192米,约为珠穆朗玛峰的1.4倍高)。

一时之间,多家企业相应,而美国海军,毫不犹豫地选择了沃尔特这家企业。

不为别的,只因为沃尔特飞机设计公司的总设计师,是:雷克斯·贝塞尔


贝塞尔,是飞机设计大师。不过,他的名字至今仍鲜有人提及。

出生

1893年1893年,这是一个全球工业化大发展的年份。1024日,贝塞尔在美国加利福尼亚州的圣何塞出生。

在欧洲,德国工程师鲁道夫·狄塞尔发明的柴油机取得了专利。

柴油机Diesel的音译,就是狄塞尔。

人类文明,开始在柴油机的推动下,加速发展。

当然,蒸汽动力不会甘心这么早就退出历史舞台的。

就在贝塞尔出生这一年,在美国宾夕法尼亚州的费城,这座距离贝塞尔出生的村子相当遥远,需要斜穿整个北美洲大陆的地方,美国人引以为傲的印第安纳号战列舰成功下水。

这是美国人第一次用印第安纳这个名字来命名一艘军舰。

这艘战列舰,排水量超过1万吨,达10225吨。4台巨大的蒸汽锅炉为这艘战列舰提供了9500马力的强劲动力。

2门13英寸双联装主炮、48英寸双联装副炮、46英寸40倍径火炮、123英寸50倍径火炮、20门六磅炮、6门一磅炮,这样的火力输出能力汇集在一艘战列舰上,预示着美国终将结束门罗主义,终究会迈向世界,走向国际政治和军事舞台。

然而,宏达的历史场景在此时仿佛是和贝塞尔一家毫不相干的。

贝塞尔在1893年出生之后,还没来得及享受到全球工业化大发展带来的好处,却已经早早背负上沉重的负担。

他生在喀斯喀特山脉山脚下的一顶饱受风雨侵蚀的帐篷里。

煤矿

他的父亲,是在山里一个小煤矿挖矿的矿工。

他的母亲,则是一位奋力保证一家人每天都能够有两顿热饭吃的勤劳而又疲惫的家庭主妇。即使是经常冒着被野兽伤害的危险进山摘些果子和蘑菇,也很难满足全家人对食物的最基本需求。

就这样,贝塞尔在破旧不堪的帐篷里度过了他的婴幼年和童年。

8岁,这是城里有钱人家的孩子天真烂漫,肆意玩耍的年龄。

贝塞尔,则开始了他的职业生涯。

他成为了煤矿中的一名煤炭破碎机男孩儿。

 

那个年代,煤炭的分拣和除杂质的工作,基本上都是靠手工的。唯一的由机械完成的部分,就是用巨大的破碎机,将大块煤炭连同周围的岩石一起,压成碎块。

这些碎块被放到高速运转的传送带上。

然后,煤炭破碎机男孩儿们上场。

他们坐在简易的木条椅子上,双腿跨在高速运动的传送带两旁,深深地低下头,把混在煤块中的碎岩石拣出去,另外大块的土块还有木屑也是要去除的。

孩童动作迅捷、眼光锐利,资本家矿主们看中了这些优势,大量雇佣儿童来做煤炭分拣工作。

这种工作的劳动强度极大,每周工作6天,每天从清晨天刚蒙蒙亮就要开工,一直干到太阳落山。

而之所以在太阳落山的时候大家能够按时下班,仅仅是因为矿主想要节省夜间照明用的电费。

这种工作是非常危险的。跨坐在小木椅上低头劳作的儿童,需要特别留神传送带上的破碎岩石。这些岩石是被破碎机硬生生挤碎的,边缘非常锋利。在高速运转的传送带上,这些石块就像飞刀一样,稍不留神就会划破小腿和双手。

在那个年代,在煤矿环境中,受这样的伤,有时是致命的,至少有时是会致残的。

而他,已经算是幸运的了。有些破碎机男孩儿直接不慎被卷入传送带下面,扭曲的身体就这样被埋入了煤堆。贝塞尔在煤矿上,非常有名。

这孩子好奇心太强了。

破碎机、传送带、汽油机、蒸汽机这些设备,深深吸引着他。他见到操纵机械的工程师,就问个没完。

晚上回到家,结束了一天劳碌的贝塞尔躺在床上。如果母亲没有进山的话,会偶尔陪着贝塞尔。贝塞尔是她唯一的孩子。

贝塞尔缠着母亲给他讲故事。而他的母亲,总是尽她最大的努力给他讲述大山外面的世界的样子。

木工

幸运的贝塞尔,虽然多次受伤,但并未感染,保住了双手和双腿,长到了14岁。

他考入了安妮女王高中,但是每年只能有半个学期的时间用来学习。平时还得经常到矿上工作补贴家用,给自己挣学费。

好在聪慧的贝塞尔,学会了开车,也学会了操作洗煤机。他成为了矿上工程师的得力助手,不用再去拣煤了。(实际上对于破碎机男孩儿这个职业来说,他的年龄也已经太大了。)

由于贝塞尔和他父亲、母亲的辛勤劳作,一家人终于住上了小木屋。

贝塞尔一时间对木工产生了浓厚的兴趣。他从矿上的木工师傅那里学习到了朴素的结构力学原理,随后就用原本用于休息的时间,制成了贝塞尔家的家具、栅栏等等。

矿上有个富裕家庭,看到小贝塞尔的作品,赞不绝口,坚持要让贝塞尔给他们家做一套家具。

就这样,小贝塞尔用了一个暑假的时间,设计和制造了一套前卫时尚而又实用的家具。

买主大为惊叹!

在支付了家具的费用后,买主硬生生塞给贝塞尔家25美元(小火箭调用世界银行和美国的统计数据,换算了一番,当年这25美元,相当于今天的681.8美元,也就是相当于人民币4701)。

穷苦的贝塞尔一家,辛苦一年也剩不下25美元。

买主嘱咐:一定要让这孩子上大学。他是个天才。虽然我们不知道他最终会成为一位杰出的艺术家还是一位伟大的工程师,但是千万不要让孩子一辈子就耽误在矿上。

大学

1912年,19岁的贝塞尔,考入华盛顿大学,成为矿区唯一一位大学生。他的父亲拿着华盛顿大学的录取信跑遍矿区。

工人们为此举行了前所未有的庆祝活动,甚至连矿主都破天荒地允许大家休假半天。

这一年秋天,贝塞尔第一次穿上了没有被煤粉染黑,没有被岩石割破的衣服。这是母亲亲手缝制的新衣。

他就此踏上了前往西雅图的旅程,开启了人生新的阶段。

进入大学,贝塞尔被图书馆浩瀚的藏书所震撼!多年来对工程机械的种种实践,在工程学课堂上,终于得到了理论化,可谓醍醐灌顶!

但是,生活中现实的压力还是很大的。虽然贝塞尔已经非常节省了,但还是很快就把积蓄花光了。城里的饭,实在是太贵了。

大学一年级,实在没有钱维持生活的贝塞尔,再次回到了家乡的煤矿,开起了洗煤机。

就在那一年,他被当年一起分拣煤块的那些小伙伴们狠狠地批评了:

贝塞尔,你比我们都聪明,但是你却做着我们看起来非常愚蠢的事情!回学校去!在这里你能有什么出息!我们或许对外面了解不多,但是我们觉得,你应该把大学读好,去干一番事业!

受到批评的贝塞尔,带着小伙伴们凑出来的钱,回到了华盛顿大学,继续学业。

西雅图是美国除阿拉斯加州之外,最靠西北的城市。当年冬天,寒风从城市旁边的冰川上吹过,异常寒冷。

贝塞尔在寒假里,拖着沉重的木箱,沿街叫卖针线和干草,以此来挣来年的学费。

在中午回学校打饭之后,他还在学校的食堂洗盘子,来一美分一美分地积攒。

大三那年暑假,贝塞尔没有回家。他背着几十公斤从图书馆借来的书,到西雅图的一个工地上,干起了桥梁油漆工。

白天,他粉刷大桥,晚上就在他清扫干净的一间废弃的鸡舍里,点起煤油灯,疯狂地学习工程学、空气动力学和结构力学、数学等各种知识。

在一个电闪雷鸣的夜晚,磅礴的大雨差一点淹没了他那间破鸡舍。而就在他抱着书籍站在鸡舍顶部的时候,他抬了一下头:

月光柔美而又皎洁,远处的地面积水倒映着月亮,显得如此梦幻。

他想起了童年时的梦,一生的使命也就在此刻注定:

我,贝塞尔,要去设计能够从水面起飞,到高空去接受月光抚摸的飞机

飞机,是个新鲜事物。19031217日上午1035分,美国北卡罗莱纳州小鹰镇,莱特兄弟实现了人类航空史上由人发动、控制和维持的,重于空气的飞行器的首次飞行。

我们这个叫做地球的星球上,叫做人类的智慧生物第一次拥有了驾驶重于空气的飞行器进行飞行的能力。

这次飞行,持续了12秒,飞行距离接近37米。上图为奥维尔·莱特正在奋力操控飞行者1号飞机。

他俯卧在下部机翼上,屁股则紧贴在用于操纵机翼扭曲程度的控制支架上。威尔伯·莱特在旁边奔跑着,告诉奥维尔飞机的姿态情况。

当天,莱特兄弟共试飞了四次,最成功的一次飞行中,飞机持续留空时间为 59 秒,飞行距离达到了260米。

浮筒设计师

贝塞尔上大学的时候,人类第一架飞机刚刚诞生9年。

而当贝塞尔以出人意料的极好成绩毕业的时候,他自己已经决定要把自己的人生与飞机紧密地联系在一起了。贝塞尔应聘到美国海军建设与维护局工作,因为他听说,这个局马上要开始协助组建一个新的部门。

这个部门同样隶属于美国海军,但是,拥有一个他热爱的名字:美国海军航空局。

生于煤矿,在煤矿长大的毛头小伙子贝塞尔,此时23岁。

他进入了美国海军航空局的设计部门。

华盛顿大学工程学的优异成绩,让他有了参与飞机设计的机会。而实际上,贝塞尔在上大学期间,还在大学的变电站和水厂打过工,在电站和水厂的工程师的悉心指教下,通过他的努力,在大学期间,贝塞尔就考取了工程师资格认证。

不过,23岁的他,一开始还是没能得到航空局的重用。

局领导大多没有真正摸过飞机,他们一开始更迷信所谓的设计经验。于是,那些水平一般的平庸设计师,仅仅是因为年龄较大,就占据了航空局的高位。

贝塞尔,千辛万苦,只得到了一个设计水上飞机浮筒的岗位。

浮筒,在水面上,给水上飞机提供浮力。

在起降滑跑阶段,需要有足够的稳定性。

在飞机巡航飞行过程中,需要有良好的气动性能,以免带来太多气动阻力负担。

有时候,浮筒里面还要携带燃油。

有关水上飞机的设计和分析,详见小火箭的水上飞机系列《卡特琳娜,缔造水上飞机传奇》《别-200:别里耶夫的喷气式水陆两栖飞机》《波音314:只为泛美而生!》《梦想有多沉?一架传奇飞机的奋起与沉寂》(如果大家是在微信公众号平台上阅读的本篇小火箭文章,可以直接点击书名号之间的题目进入阅读。)

可以说,浮筒在水上飞机的设计中,作用巨大,也非常吃功夫。

贝塞尔出色地完成了设计任务,而且总结出了相关理论。

从小在煤矿低头做破碎机男孩儿的贝塞尔,虽然受到了排挤,但是他足够隐忍。而且,这些事情丝毫不会动摇他对飞行器的热爱。

1919年11月,美国海军航空局开始颁发航空工程师资格证书。

26岁的贝塞尔,成为美国最年轻的注册飞行器设计师。而且因为在水上飞机浮筒设计中的出色表现,他吸引到了军方高层的注意。

飞机设计师

 海军当时有了上图这样的沃尔特 VE-7,但是他们想要更好的飞机,更好的战斗机!

1920年,美国海军点名要求由贝塞尔,这个小伙子来设计一款战斗机。

那时候,美国海军已经开始决定发展航空母舰了。192212月,贝塞尔不辱使命,带领团队,成功研制了美国海军历史上,第一款专门设计的战斗机 TS-1

从接到任务到飞机诞生,仅用了两年时间!

TS-1战斗机后来马上就有了全金属结构且带起落架的版本:F4C-1

这是贝塞尔的开山之作,同时也是他的成名作,可谓一举成名。

小火箭在这里不禁开始感慨8年前,购买了贝塞尔设计的木制家具的那一家人,眼光了得!

那家人的善举,给人类带来了一位优秀的飞机设计师。

再后来,贝塞尔设计了举世闻名的F4U海盗舰载战斗机。在第二次世界大战的太平洋战场上,海盗表现出色。如果海盗战斗机非得谦虚地说自己是二战期间排名第二的舰载战斗机的话,那第一就只好空缺了。

作者:邢强

来源:腾讯网