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[九月份] 2018年物种日历 9月28日 白桦

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发表于 2018-10-9 10:29 | 显示全部楼层 |阅读模式
在朦胧的寂静中

玉立着这棵白桦

在灿灿的金晖里

闪着晶亮的雪花



白桦四周徜徉着

珊珊来迟的朝霞

它向白雪皑皑的树枝

又抹一层银色的光华

——叶赛宁《白桦》


从西伯利亚到北海道,在亚洲北温带的山坡上,都能看见白桦的身影——白色的树皮上带着斑驳的灰点,细长的树干轻轻摇晃,树叶在风中沙沙作响。白桦见证了一个个民族的兴起与衰亡,一群群人的来来往往。

白桦林。图片:Ryukichi Kameda / Nature Production / mindenpictures
在萨莫迪的神话中,上古时代的宇宙由一棵巨大的白桦连接在一起,拥有七条树根和七条树枝,人们膜拜树梢,却导致树根腐烂。随后,宇宙之树倒下,从树干的残躯中涌出鲜血,最终洪水淹没了人类的世界。
当古老的传说失去神力,斯拉夫人依旧相信白桦是宇宙之树的一部分。他们认为把桦树皮小心剥下,写上祈祷的文字,然后重新钉回树上,就能向森林中的妖精祈求到庇护。
生态中、战场上,都是先锋
北温带有大片的白桦林,也许真的有精灵藏身其中。和大部分壳斗目植物一样,白桦在温带十分常见,修长的树冠可以长到十米以上。
白桦最重要的特点,就是树皮会自然剥落。不要担心,白桦的外层树皮并不承担运输养分的功能,人们猜测这种脱落是为了摆脱树皮上的虫卵或寄生虫。

白桦变种B. platyphylla var. japonica斑驳的树皮。图片:Tanaka juuyoh / ces.ncsu.edu
白桦擅长“冲锋陷阵”,它们可以迅速占领一大片荒地并站稳脚跟,为后续次生演替打下坚实的基础。这样的生物在生态学上被称为先锋物种。也正是由于这种强悍的生存能力和飞快的生长速度,桦木属植物通常都被用来做行道树或速生的经济林。

白桦的叶与花序。图片:Shizhao / wikimedia
北地众多民族都把桦树融入了自身的文明中。桦木属植物木质轻盈,强度适中,是各个民族非常重要的生产生活材料。
俄国莫辛—纳甘步枪的木质枪身一直都采用西伯利亚的白桦木,而同一时代,美国人也十分默契地在一代经典步枪M1加兰德上采用了美洲本土的黄桦(B. alleghaniensis)。

莫辛—纳甘M38卡宾步枪。图片:The Swedish Army Museum
在卫国战争中,白桦林成为游击队和入侵者作战的背景,五名女兵在瓦斯洛夫准尉的带领下,在白桦林里和德国伞兵展开了一场惨烈的阻击战。而另一方面,桦树在二战中以一种更令人难以置信的方式,影响了战争的进程。
苏联人陷入窘境
1903年,德国冶金工程师发明了2000系杜拉铝,这种铝合金非常轻盈,但是不耐热。在20世纪第20年代,日本住友公司通过极其匪夷所思的途径搞到了一小块坠毁在伦敦的齐柏林飞艇残骸。之后,人们不知道他们对这块残骸进行了怎样的研究,总之从1935年开始,住友公司着力研发一种更强大的铝合金。到了1937年,EDS超硬铝合金研制成功,之后的故事大家都知道了。
然而在飞机刚刚诞生的时候,木头才是主要用来生产飞机的材料。当时由于金属工艺不够成熟,莱特兄弟的飞行者一号正是采用了结实耐造的云杉木,甚至连螺旋桨也是用木头做的。而今天的塞斯纳C-150系列,依旧采用了木制螺旋桨。

木制螺旋桨并不是用一整块木头雕刻出来的,而是用很多薄片状的木头压制出来的。图片:hercprops.com

莱特兄弟用的木制螺旋桨。图片:wright-brothers.org
苏联的航空工艺相对西方国家来说,显得不是那么亮眼。1918年,苏联的军工系统一度完全丧失了飞机生产能力,通过30年代的大量投入,苏联才重建了航空工业,然而完全追回来也不是一朝一夕能完成的事。
因此,没那种运气掌握先进金属加工技术的苏联只能选择另一条路——用西伯利亚的轻质白桦木来造飞机。于是,当纳粹空军呼啸着进入苏联领空的时候,苏联飞行员所能驾驶的最现代的飞机之一,是木制的LaGG-3战斗机。
戈尔布诺夫在设计这款飞机时,把“减少战略物资消耗”看得比“提升飞机性能”更重要,而苏联当时的金属加工技术实在是勉勉强强。因此最终,戈尔布诺夫选择西伯利亚白桦木的胶合板作为制作材料。

保存至今的LaGG-3战斗机。图片:Mike1979Russia / wikimedia
十分违背直觉的是,木制飞机比起全金属的飞机来说,其实更不容易着火,且耐腐蚀,但是对应的,木制飞机重量的增加也十分明显。并且不幸的是,这些飞机遇上的可是用20mm薄壳弹的德国空军,木制飞机正面吃一发20毫米机炮,通常的结局就是直接在空中被打得粉碎。因此当时的苏联飞行员给LAGG起了个“Lakirovanny Garantirovanny Grob”(涂着油漆的棺材)的外号。
就这样,在这最艰难的岁月里,西伯利亚的白桦树和英勇的苏联飞行员们,为苏联的天空撑起了一面盾牌,抵御着纳粹的枪林弹雨。
1942年,通过安装新的大马力发动机,LaGG-3脱胎换骨为La-5,不过早期La-5机身依旧由双层厚度的桦木板构成。1943年春天,新的La-5换上了全金属翼梁和M-82FN发动机,成为了La-5FN,抛开木质结构带来的是性能的大幅提升。不过由于产能不足,一直到1943年,全金属的La-5FN战斗机才开始逐步少量生产,正式大规模列装也是1944年全面大反攻以后的事情了。所以在此之前,笨重的西伯利亚白桦木老飞机一直是苏联人天空中最重要的力量。

La-5战斗机。图片:Mike1979Russia / wikimedia
桦木在苏联艰难的表现,更多地并不是白桦木本身的问题,而是苏联生产飞机的工艺比较糟糕,所以为了实现足够的强度,不得不浪费大量的木材,造成结构笨重。
“蚊子”创造奇迹
在地球另一端的英国,另一款也用桦木——白桦的加拿大表亲黄桦——作为主要材料的飞机,也开创出了一场“木制奇迹”。这就是英国的蚊式轰炸机。
英国人的木材加工技术一直以来都十分有一手。德哈维兰公司用黄桦和一种木质更轻的巴沙尔木作为蚊式轰炸机的主要构件。作为战斗机,西伯利亚白桦做成的LaGG-3的木结构十分沉重,限制了飞机性能,但是作为重型战斗机和轰炸机的蚊式,却出人意料的成功——毕竟轰炸机不需要做出花哨的机动和对方缠斗。

德哈维兰DH-98蚊式轰炸机。图片:wikimedia
不像苏联飞机饱受发动机性能恶劣的困扰,蚊式轰炸机在不装炸弹的情况下,可以通过充沛的动力轻松飞得比双方当时所有战斗机都快,轰炸机的强大火力又让德军面临“找不到、追不上、打不过”的窘境。尤其在夜间,早期雷达难以发现木质机身的蚊式轰炸机,使得“蚊子们”可以轻易在夜间拦截德国的轰炸机。
苏联人曾经考虑过在飞机上安装大口径火炮,但由于木制飞机结构脆弱,这件事不了了之。然而最终,英国人做到了。蚊式战斗机FB.VI改款上装了一门57毫米火炮,这款飞机本来是打算用来对付坦克的,然而后来发现战斗效率不佳,于是被英国海岸警卫部队拿去当反潜巡逻机——毫无装甲的潜艇要是挨上一发这个,可不是开玩笑的呀。

通过一架蚊式战斗机拍摄的德军在佩内明德(Peenemünde)军事研发基地的照片,B和C标出了当时V-2火箭所在位置。图片:E. P. H. Peek in a de Havilland Mosquito PR4
“上可拦飞机、下能炸潜艇”的蚊式轰炸机实在太成功了。最后,德国干脆打算仿造一款类似的木头飞机,编号Ta-154,这款德味飞机连代号都照抄蚊式,结果却十分糟糕。由于精通木工的技师基本都已应征入伍,制造商福克沃尔夫单单在寻找可用人才这件事上就已经焦头烂额,加上达不到设计指标,木制加工技术落后太多,最后这款德国“蚊子”只好无疾而终。
当然,这些加拿大桦木做的轰炸机为人类的贡献可不仅仅只是在海峡上空你来我往和德国飞机交手。
1943年,英国海外航空的一架蚊式轰炸机秘密降落在奥斯陆郊外,把正在逃避纳粹迫害的玻尔偷偷救到英国——要知道这位大物理学家后来可是参加了曼哈顿计划呀。从某种意义上说,这次行动也算是拯救世界了。

蚊式轰炸机的弹舱能塞进一枚4000磅(约2吨)的炸弹,当然也可以塞进一个玻尔。图片:tinygerman26 / warthunder.com
依然有鸽子在飞翔
战争结束后,西伯利亚白桦在航空史上的传奇告一段落。不过桦木在航空界的传奇并未就此完全结束,而是最后留下了一个不完美的结局。
美国历史上最传奇的竞速飞机——休斯H-1——的设计者霍华德·休斯,在当时制造了一架至今仍是世界上翼展最大的飞机。这架飞机高度和空客A380相同,并列世界第一,而长度仅次于安-225、波音747和空客A380。这架飞机就是传奇的H-4大力神。

四只“巨兽”体型对比,黄色为H-4大力神,红色为空客A380,蓝色为波音747,绿色为安-225。图片:Clem Tillier / wikimedia
尽管被称为“云杉鹅”(Spruce Goose),但实际上它的主要材料并不是云杉木,而是加拿大和美国北方的桦木。这架飞机最初设计用于投放750名全副武装的士兵,或者两辆30吨的谢尔曼坦克。然而当它最终被生产出来的时候,战争已经结束了。
这架安装了8台发动机的巨大“怪物”,出人意料地只需要三名机组人员,在当时,这种只需要双人机组加一个飞行工程师的设置堪称利用率惊人。这架飞机由休斯亲自操纵,在21米的高度上飞了1.6公里,由于在飞行中受到地效影响非常明显,很多人并不承认它是一架飞机。
因为研发严重超时,加上战后必然面临改造成全铝机身的需求,美国军方始终没有采购这架飞机。直到1976年休斯去世,它再也没有升空过。最终,这架飞机被拉进了博物馆,航空传奇没能延续下去,成为一代天才的遗憾。

这架H-4直到今天都是世界上翼展最大的飞机,远处是玛丽皇后号邮轮。图片:onet.pl
七十多年过去,战火已经远去,曾经撑起一片天空的桦木,今天则成了餐桌上的一次性筷子,颇有“铸剑习以为农器,放牛马于原薮”的感觉。
如今看见路边的行道树,想起它们曾在长空中浴血奋战,保卫人类文明,你我大概都会有一种不一样的感觉罢。

战争结束,白桦林依旧在那里。图片:pixabay
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让岁月凝结成文明,让我遇见你。2018年《物种日历》,一同品鉴文明。

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发表于 2018-10-9 12:33 | 显示全部楼层
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发表于 2018-10-10 20:25 | 显示全部楼层
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发表于 2018-10-12 14:47 来自手机 | 显示全部楼层
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发表于 2018-10-12 23:18 来自手机 | 显示全部楼层
爱护自然生态保护地球母亲是人类的责任
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发表于 2018-10-13 14:39 | 显示全部楼层
涨姿势了
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发表于 2018-10-14 07:00 来自手机 | 显示全部楼层
谢谢分享
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