蓝本：陈芬奇“飞天鸢”考——启明时代的航空幻梦与工程巧思
《格物考工录·异器篇》之“陈氏飞天鸢考”
（洛阳格物院 营造所 主事 墨承规 奉敕考订，成稿于新政四十五年，公元1145年）
弁言： 我大汉能工巧匠，代不乏人。然若论构思之奇巧，涉猎之广博，启明中期之民间格物家陈芬奇（字公输），实为翘楚。其所制器物，多有骇人听闻者，或因超越时代，或因记载阙如，今已难窥全貌。然其“飞天鸢”之构想与试制，虽百余年已降，其图稿残片与民间传说，仍时引格物同仁之遐思与惊叹。承规不敏，遍搜馆藏旧档，寻访耆老口传，并参照院内新进之“空气动力学初步”（此为后世发展之学科，此处借用以示研究深入）之原理，尝试对陈氏“飞天鸢”之结构、原理及其历史影响，作一粗略考订，以彰先贤之巧思，亦为今日格物之借鉴。
一、 “飞天鸢”之名与构想源流
“飞天鸢”之名，见于多种启明中期笔记、杂闻。或曰陈芬奇少时观飞鸢翱翔，遂有此念；或曰其受《山海经》中奇肱国“飞车”、《墨子》中“木鸢”等古籍启发。其字“公输”，亦可见其追慕鲁班之心。陈氏深信，“鸟能飞，人亦有可飞之理”，其一生孜孜以求者，便是“以人力御风而行，翱翔九天”。此志虽狂，其探索精神实可嘉也。
二、 残图所见：“飞天鸢”之结构推测
洛阳格物院档案库中，藏有数页据称为陈芬奇“飞天鸢”之设计图稿残片（编号：启明工巧-乙-叁柒）。图稿以白描为主，辅以简略汉字标注及部分早期“明算符号”（或为陈氏自创之标记）。虽残缺不全，然细加考辨，仍可推测其大致结构：
-
主体骨架（“龙骨”）：
- 以质轻而坚韧之巨竹（或经特殊处理之泡桐木）为主材，构成类似鸟类躯干之纺锤形或船形骨架。图中标注“中空以轻其体，节节相扣以增其韧”。
- 内部设有人乘坐之“座舱”（或仅为一简易坐席），以藤条编织，四周或有皮革包裹以御风。
- 尺寸推测：据图中标注比例，主体骨架长度或在二丈（约6米）左右，最宽处约四尺（约1.2米）。
-
扑翼系统（“振风翼”）：
- 此乃“飞天鸢”之核心与最精巧之处。左右各设一巨大翼面，翼展或达四至五丈（约12-15米）。
- 翼骨： 翼骨亦以竹木制成，模仿鸟翼骨骼结构，分为“膀根”（连接处）、“膀中”（主翼梁）、“膀尖”（翼梢）三段，以柔韧之牛筋或鱼胶卯榫连接，使其具有一定弹性与可变形性。
- 翼面： 蒙以双层油绸或坚韧皮革，图中标注“内层宜疏，以减风阻；外层宜密，以聚风力”。翼面边缘或嵌有细竹篾，以保持翼形。
- 扑动机构： 此处图稿最为复杂精妙。可见座舱内设有连接双翼根部之复杂杠杆、踏板及多组成对之“回旋弹簧组”（以多层弹性竹片或兽筋绞合而成）。乘坐者通过蹬踏踏板，带动杠杆，驱动双翼作类似鸟类翅膀之上下扇动。图中标注有“四两拨千斤”、“借力打力”、“上下相合，风力乃生”等字样，暗示其运用了杠杆原理与某种储能/助力机制。
- 翼面调节： 翼尖及翼面后缘，似有细索连接至座舱内之控制杆，或可进行小范围之角度调节，以控制升降及转向（类似鸟类扇动羽毛）。
-
尾舵系统（“定风舵”）：
- 机身后部装有一大型尾翼，形状类似鸢尾，亦可上下左右摆动，用于保持平衡和辅助转向。图中标注“尾舵定，则机身稳；尾舵摆，则方向转”。
-
起落装置（“踏地轮”或“滑橇”）：
- 图稿中对此部分描绘较为简略。或为机身下方安装之数个轻质木轮，或为类似雪橇之光滑木板，用于起飞助跑或降落滑行。
三、 动力原理推测：人力扑翼与空气动力学的朴素认知
陈芬奇之“飞天鸢”，其动力来源显然为乘坐者之人（畜）力。其核心原理在于通过机械传动，将人力转化为双翼之扑动，模仿鸟类飞行。
- 升力来源： 陈氏或已朴素地认识到，翼面在扑动过程中，其上下表面会产生压力差（虽无伯努利原理之明确表述，但或有“风压上托”之类的经验性认知），从而产生升力。其图稿中对翼面形状（上弧下平）及扑动角度（向下拍击时略带后掠）之描绘，似已暗合部分空气动力学原理。
- 推力来源： 双翼向下后方拍击，亦可产生向前之推力。
- “回旋弹簧组”之作用： 此装置极为关键，或为一种储能与助力机构。当乘坐者用力蹬踏使机翼下压时，弹簧组被压缩或拉伸，储存能量；当机翼上抬时，弹簧组释放能量，辅助上抬动作，从而减轻乘坐者负担，并可能提高扑翼频率与效率。此设计堪称神来之笔。
四、 试飞传说与技术局限分析
民间广传陈芬奇曾于洛阳邙山试飞“飞天鸢”之事。传说其助跑数十步后，奋力蹬踏，飞鸢果离地数尺，摇摆前行十余丈，终因一阵强风或机括失灵而坠落。陈氏幸得未死，仅伤其足。
此传说虽不可尽信，然亦非全然空穴来风。以《高等算学》问世后（公元1059年）百年之新政时期格物院之力学分析观之，陈氏“飞天鸢”欲实现持续载人飞行，仍面临诸多难以逾越之技术瓶颈：
- 动力不足与功重比失衡： 人力输出功率有限，难以驱动如此巨大之翼面产生足够升力与推力以克服自身重量与空气阻力。其“功重比”远未达到持续飞行之要求。
- 材料强度与重量之矛盾： 竹木骨架虽轻，然强度有限，难以承受巨大翼面在高速扑动时产生的应力。若用金属，则重量过大。
- 结构复杂性与加工精度之挑战： 其扑翼机构之复杂杠杆与弹簧组，对当时之材料加工精度与连接工艺要求极高，稍有差池，便会导致失灵或解体。
- 操控性与稳定性之难题： 如何在空中有效控制如此庞大之扑翼飞行器的姿态、方向与升降，仅凭简陋之尾舵与翼面调节索，恐难实现稳定飞行。
- 缺乏系统的空气动力学理论指导： 陈氏之设计，更多依赖对鸟类飞行的直观模仿与经验性试错，缺乏系统之空气动力学理论与风洞实验（这些概念在其时代尚不存在）数据支撑，难以进行科学优化。
五、 “飞天鸢”之历史影响与评价
尽管陈芬奇的“飞天鸢”在当时未能真正实现载人飞行的梦想，然其大胆的构想、精巧的设计（尤其在传动与助力机构方面）以及不懈的实践精神，对后世产生了深远的影响：
- 激发了对航空的持续探索： 陈氏“飞天鸢”的故事与图稿，在民间工匠与部分格物学者中广为流传，成为后人研究飞行原理、尝试制造飞行器械的重要启示。虽多为失败，然这种探索精神薪火相传。
- 推动了相关技术的间接发展： 为实现“飞天鸢”的某些构想，陈氏及其追随者可能在轻质材料处理、精密齿轮杠杆制造、弹性元件设计等方面进行过诸多尝试，这些尝试虽未直接应用于飞行，却可能促进了其他领域（如纺织机械、水利器械、军工营造）的技术进步。
- 展现了汉家“格物致知”精神在民间的活力： 在官方“明算”体系尚未完全复苏，甚至对某些“奇技淫巧”仍存疑虑的时代，陈芬奇以一介布衣，进行如此超前的科学探索，充分展现了汉民族深厚的格物传统与民间智慧的巨大潜能。
- 成为文学艺术创作的灵感源泉： “陈芬奇飞天”的故事，成为后世戏曲、小说、诗歌中常见的题材，寄托了人们对自由翱翔的向往和对勇于探索者的赞美。
- 对后世格物院研究的启迪： 新政后期，格物院在研究“风力应用”、“流体运动”等课题时，亦曾重新发掘陈芬奇的图稿进行研究。有学者认为，其对翼型、扑动机制的某些思考，虽不成熟，然其中蕴含的直觉与巧思，亦不乏可取之处。
格物院营造所主事墨承规评曰：
陈公芬奇，以布衣之身，怀鸿鹄之志，穷毕生之力，欲参破飞天之秘。其“飞天鸢”之构想，虽以今日格物之学衡之，尚有诸多未逮之处，如动力之源、材之轻韧、结构之稳固、操控之自如，皆非当时人力物力所能及。然其观察之细致，构思之精巧，尤其是那“回旋弹簧组”之设计，巧夺天工，实令人叹为观止。此非仅为一“玩具”或“狂想”，乃是基于对鸟类飞行之深入观察与对机械原理之深刻理解后，一次勇敢的、几近悲壮的工程实践。
诚然，陈公之探索，受限于时代之认知与技术水平，未能如愿。然其所展现之独立思考、大胆假设、勇于实践之精神，与我格物院今日所倡导之“实证求真，格物创新”之旨，实有异曲同工之妙。论其成败，固可以“功亏一篑”憾之；然论其精神，则足以“启迪千古”赞之。 陈氏“飞天鸢”虽未能载人冲天，然其播下的探索天空的种子，已在我汉家格物者的心中生根发芽。假以时日，辅以《高等算学》之利器，穷尽气动力学之精微，我大汉制造出真正能翱翔九霄之“飞车”、“飞舟”，亦未可知也！
此正是：“竹骨绸翼幻飞禽，公输巧思贯古今。莫笑痴人逐日梦，他年云汉觅知音。”