放飛“維曼拿”

文/沈海軍（同濟大學）

對于大多數人來講，古印度的飛行器維曼拿是一種神秘的存在，近乎聞所未聞。而傳說中古印度圣人瑪赫西的航空手稿，更是給這種古老的飛行器蒙上了一層神秘的面紗。

近些年來，同濟大學飛行器工程研究所師生團隊就維曼拿開展了一系列探究：翻譯了瑪赫西的航空手稿，理清了手稿的來龍去脈；開展維曼拿CAD設計，制作出多款維曼拿靜態模型，甚至成功實現了放飛；雕刻維曼拿木版畫，設計多款維曼拿手工小制作，并將它們用于青少年航空科普等活動中。

翻譯瑪赫西航空手稿

2015年，國內某電視節目報道：印度總理莫迪稱飛行器最早是印度人發明的，發明者為3000多年前的古印度圣賢——瑪赫西。莫迪還呼吁全世界的航空專家學習和研究古印度的飛行器維曼拿技術。

關于神秘的古印度飛行器維曼拿，其實本人早有耳聞，并且在2014年就設法得到了一本所謂的古印度飛行器維曼拿的航空手稿，該手稿據說最早可以追溯到3000多年前，其作者正是莫迪口中的古印度圣賢——瑪赫西。

當年秋季，在航空專業研一學生的專業基礎課“航空宇航進展”課堂上，我講述了這件事，在座的同學們聽后簡直驚掉了下巴，紛紛表示不可思議。課后，李秉澤同學找到了我，就課堂上講述的古印度維曼拿與我展開了一番持久的討論。

李秉澤頭腦靈活，酷愛鉆研。他向我索要瑪赫西航空手稿，表示打算將該英文手稿翻譯成中文，并希望徹底搞清瑪赫西航空手稿的來龍去脈。被他的鉆研激情所感染，我不僅答應了他的請求，還將翻譯瑪赫西航空手稿作為“航空宇航進展”課程大作業布置下去，吩咐其他同學積極協助李秉澤的翻譯工作。

翻譯工作啟動后，李秉澤遇到的困難接踵而來。首先，瑪赫西手稿英文版中有大量古梵文術語，詞典上根本無法查到，翻譯時需要根據詞根逐一猜測、破譯。其次，書稿的撰寫者所處的歷史年代久遠，缺乏航空背景，書稿中各種飛行器部件的名稱非常古怪，很難與現代飛行器相對應。第三，書中存在不少臆想，甚至神話要素，有點像中國古代的《山海經》，經常讓人摸不到頭腦。

盡管如此，功夫不負有心人，在師生們的共同努力下，歷經4個半月，瑪赫西手稿的翻譯工作完成了。

這天，李秉澤和另外一位同學拿著裝訂好的中文版瑪赫西手稿興沖沖地來到我的辦公室，詳細地述說了他們在翻譯中遇到的各種困難以及最新發現。他興奮地講道：“這份手稿形成時間約為3000多年前，是瑪赫西摘錄之前的古印度資料匯編而成的。到了11世紀，一位名叫伯德哈南達的高僧用梵文對瑪赫西手稿進行了注解，使遠古手稿的內容更容易被世人理解。19世紀末，伯德哈南達注解的瑪赫西手稿在印度南部一座坍塌的古廟中被人發現，發現者再次對手稿進行了整理，甚至還配上了插圖。20世紀50年代，這份手稿被交給印度國際梵文研究院，該研究院院長何塞歷時20載將手稿翻譯成了英文版……我們本次翻譯的正是何塞的英文版。”至此，瑪赫西手稿的來源終于明晰。

經過后期三輪核校，同濟大學中文版瑪赫西航空手稿誕生了。如今，該譯本存放于同濟大學微小飛機實驗室內。

制作古印度維曼拿模型

通過瑪赫西手稿的翻譯和審校，我對古印度維曼拿有了大概的了解。為了進一步深入探究維曼拿，在“航空宇航進展”課堂上，我給新一屆的同學們布置了全新的任務，讓他們根據瑪赫西手稿的內容，分組開展維曼拿CAD設計，或者利用實驗室提供的材料制作維曼拿模型。

趙藝橋同學是一位聰明伶俐、品學兼優的女研究生，也是這門課的課代表。她擅長CAD軟件，在就讀同濟大學本科時，就已經嫻熟掌握了CAD軟件使用技巧。她所在的小組打算設計一款被稱作Rukma的維曼拿，這是一款具有三層結構的古印度飛行器。在用電腦建模之前，她先仔細閱讀了瑪赫西手稿的中文版和英文版，逐句推敲、了解有關維曼拿骨架和內部結構的描述，而后根據自己的理解在腦海中對整個維曼拿進行構思，用鉛筆在紙上繪制出維曼拿的結構草圖，草圖上密密麻麻標注了主要部件及其尺寸。完成上述工作后，他們開始在CAD軟件中建模，從點到線，從線到面，從面到三維實體。漸漸地，一款金黃色的維曼拿模型便呈現在電腦屏幕上。

趙藝橋小組不僅完成了Rukma維曼拿的CAD建模，還提交了一份詳盡的CAD設計報告。報告中除提供了大量的維曼拿三維外形圖和部件圖外，還對該維曼拿的飛行原理、駕駛層、乘客艙等細節進行了詳盡描述。

動手能力超強的周易同學，他所在的小組決定設計制作一款名為Sundara的維曼拿。周易先根據瑪赫西手稿中有關Sundara維曼拿的描述，在電腦里進行了CAD建模，然后根據CAD模型，用心準備了制作模型所需要的材料，包括制作骨架的椴木層板、維曼拿表面的熱縮蒙皮、模擬內部裝置的超輕黏土、制作垂直起降和方向控制裝置的小電機和螺旋槳，以及502膠水等。

準備好材料后，周易先用激光切割機切割椴木層板，搭建出維曼拿的骨架，再用超輕黏土模擬制作各種內部裝置。組裝好維曼拿骨架，安裝上內部裝置后，他再用電熨斗將熱縮蒙皮熱敷在骨架外部。最后裝上電機、螺旋槳，一款Sundara維曼拿的靜態模型便大功告成。

經過一系列探究和實踐，“航空宇航進展”課程的同學們用CAD軟件共設計出12款維曼拿，其中的6款還制作出了實物靜態模型。這些維曼拿同樣存放在同濟大學微小飛機實驗室內。

之后，維曼拿的設計和制作成為“航空宇航進展”課程的規定動作。最近，我的學生們利用3D打印技術制作出一款名為Rumka的維曼拿，和以往的靜態模型不同，這次模型是帶遙控和動力的。

為了制作該模型，學生們在維曼拿CAD模型的基礎上進行了簡化和修改：去除原CAD模型中的蒙皮、內部艙室、各種系統設備等結構細節；在模型中上部同一水平面上預設了四組可以安裝電機的支座，下方底座上預留了安裝電池、接收機和飛控單元的空間。修改完CAD模型后，他們用實驗室的3D打印機打印出一副維曼拿的骨架，然后在骨架上加裝電機、螺旋槳、接收機、飛控單元和電池，一架電動、遙控版的維曼拿就做好了。

這款3D打印的維曼拿外形近似圓錐形，高20厘米，底座最大直徑16厘米，骨架材質為ABS塑料，總重量約25克，其中骨架重量為12克。經過調試，在遙控器的控制下，維曼拿徐徐升空，在空中平穩環繞飛行數圈后緩緩落地，試飛圓滿成功。

隨著對維曼拿研究的不斷加深，我們經常收到周邊中小學、少年科技指導站和社區的邀請，前去進行科普講座或開展相關的航空科普活動。為使科普活動內容更加生動有趣，我帶領學生精心準備了科普講座PPT，用木板雕刻了4幅維曼拿木版畫，開發了多套原創的維曼拿模型手工制作套材和制作教程，還用3D打印制作出相應教具。

截至目前，我們已經開展了“走近古印度飛行器維曼拿”科普講座40余場，維曼拿制作活動20余場，輔導孩子們制作了1800多架維曼拿模型及上百幅維曼拿木版畫。我們希望通過這樣的活動，在孩子們的心中種下“志在藍天”的夢想。