今天,我們很難想象,歷史上人類為了遠航,曾經付出過怎樣的努力。 20世紀20年代初,美國國家郵政局面臨一個非常頭疼的問題。那就是橫跨美國東西海岸的郵政航路,它的直飛安全性非常差,飛行事故時有發生。而造成飛行事故的主要原因就是,空中的迷航。 (1924 年,美國航空郵件路線) 當時的飛行員,使用的導航方式非常原始。 雖然飛機上可以安裝羅盤,但是羅盤在進行航測導航的過程中,它的累積誤差會非常大。因為飛行員必須要不停地在航圖上標注出它的航段,飛得越遠,航段標的越多,累積誤差也就越明顯。飛著飛著,可能橫向的偏差就會越拉越大,迷航的情況就很難避免。 為了解決這樣一個問題,飛行員就采取了更原始的目測導航法。說得通俗一些,就是把頭伸到座艙外面去,根據山川河流,或跟著火車飛或者跟著公路上的車輛飛,從而找到前進的方向。但是這種方式,在白天天氣晴好的時候還好說,一到了夜晚就不能用了。 (福特5-AT停在機場跑道上,打開貨倉門) 當時美國郵政航路橫跨東西海岸,飛行是極為復雜的。 為了安全起見,白天能見度好的時候,工作人員就會把郵件裝上飛機,飛白天的航段。夜幕降臨后,飛機就會在預定的機場降落,把郵包卸下來,運上火車,用火車進行夜間的運輸。然后到了第二天白天,再把它倒上飛機,從機場起飛,完成白天的航路。這一套流程下來,費時費力不說,效率也很低。 (裝卸郵包) 為了解決這一問題,當時美國的工程師們紛紛對此開動腦筋,于是他們想到了航海用的燈塔。 工程師們想:燈塔可以用燈光為遠程的航船標定航向,那么應該也能夠指引飛機找到航路。于是,美國國家航空咨詢委員會就向政府提出,可以沿著美國東西海岸漫長的航線,修很多路燈。與其說是路燈,實際上是一種巨大的燈光航標,這種航標上面安裝高功率的燈光,用來指引飛機的航路。 這種方法一經提出,正在撓頭的美國國會馬上就批準了,并要求商務部加緊建設。 (燈塔曾是全球海上航行體系中不可或缺的實用部分,是人類海洋文明的重要見證) 這種燈標雖然看起來很原始,但設計得非常精巧。每座燈標都是16米高的鐵塔,鐵塔頂端安裝一具直徑60厘米的大型白光探照燈,探照燈是回轉式的,每一分鐘轉6圈,也就是10秒鐘回轉1圈。 經過測試,飛行員可以在夜間或天氣晴好的時候,在60公里外就能發現這些信標。同時在大型的白色探照燈的下面,還安裝兩盞有色的探照燈,它們的光柱,一條指向飛行的航線,一條指向航線的反方向。兩盞光柱,標定出航線的走向。 這樣一來,飛行員就可以從一個燈塔飛到另一個燈塔,沿著燈塔一路完成航線。 在1923年國會批準之后,美國就開始加班加點趕工打造,每完工一段,就啟用一段。整個的航標修建了10年,在1933年才全部完成,總共修建了1500多座。從美國東西海岸之間,以及美國中部的南北向的城市之間,都修建了這樣的燈塔,總共覆蓋的航線里程達到18000英里。 這是一個非常浩大的工程,而且這些燈標的建設是非常復雜。因為這些燈標,必須要有足夠的電力來供給,如果連不上電網的話,那么這些燈標的側面就要安裝專門的發電站,配置發電機為這些燈光供電。 由于燈泡可能會損壞,美國甚至為這些燈塔設計了自動更換燈泡的自動機構,試圖一勞永逸地解決遠程導航問題。由于燈標越修越密,為了防止飛行員找錯燈標,這些燈標它的白色探照燈,還是用閃爍的方式來傳播摩爾斯電碼。 每10座燈標,它的電碼連接起來就是一句飛行真言,“飛行航路艱險,需要使用導航的量法”。這樣,飛行員就可以按照每座燈標所代表的電碼,所對應的字母,一座一座接著走向下一座,按照順序就不會迷航。 在人類歷史上,在科技快速迭代的時期,有些浩大的工程建成之日就是淘汰之始。實際上,美國的燈光航路系統看似浩大,但是建成的時候,確實是生不逢時,剛好處在一個人類導航技術快速前進的時代,也就在20年代末期,人類的航空導航結出了新果子。這一次,這個果子長在了無線電技術領域。 工程技術人員開發出了比較可靠的無線電導航法,建立很多無線電信標,可以讓飛機上的接收設備找到每座信標,并且判斷對應信標的方位,幫助飛行員能夠更加可靠地飛向遠方。相比燈光航路只能在晴朗的夜晚發揮作用,無線電信標幾乎是不畏任何的惡劣天氣。這樣一來,燈光信標就逐漸走向沒落。 20年代后期,無線電信標開始采用。每啟用一段,就淘汰一段原有的燈光信標,這是歷史上一個非常有意思的時代。原始的燈光信標跟先進的無線電信標同時使用,甚至同時在興建,到1933年燈光信標修建完成的時候,實際上在很多的航段上,美國已經開始使用無線電導航信標。 在30年代燈光信標逐步地被廢棄拆除,到今天,全美只剩下為數不多的幾座鐵塔,作為工業遺產加以保留。其中最后淘汰的一座信標,是在1973年淘汰,整個的被搬進了美國國家航空航天博物館,作為永久陳列。 我們今天很難想象,在北美30年代之初,曾經有過一個橫跨美國大陸的,綿延上萬公里的,由1500多座高聳入云的鐵塔構成的燈光航路。 雖然它存續的時間并不長,但它畢竟見證著人類從目視導航,走向無線電導航之前,這種燈光導航系統的最后輝煌。 |