從超級軍刀機的保存爭議,探討背後的科學知識

圖:在學生自發的改善行動中,志工們將零件(水平尾翼)清潔封存的情形。(照片由黃宋儒提供)

作者:陳瑞霖

你知道臺大有一臺軍用飛機F-100超級軍刀機嗎?臺大將於八月十四日舉辦認識超級軍刀機活動,希望喚起臺大師生關注超級軍刀機保存議題。

現在擔任臺大物理文物廳導覽員的黃宋儒長期關注超級軍刀機議題,他解釋了飛機的飛行原理。飛機能在空中飛行,是靠白努利定律(Bernoulli’s law)的作用,關鍵在機翼的剖面形狀。從側面看,飛機主翼是一塊上彎下平的長橢圓型物體,由於主翼上端帶有圓弧,使氣流通過主翼上端的路徑比底部長,但氣流通過的時間仍是一樣的,這樣就會使機翼底部的壓力大於上端,從而產生一股向上的升力使飛機浮起來。此次保存爭議的F-100超級軍刀機,在1950年代時是航太科技以及材料科學的大突破。首先,它是第一架實用化的水平飛行超音速戰鬥機,不像先前的戰鬥機只有向下俯衝時才能突破音障限制。其次,為了突破音速障礙,也要推力夠大的引擎,但是如此一來傳統的鋁合金材料無法承受引擎發出的高熱,飛機後半部因此採用鈦合金製造。

航空科技的創新會率先出現在戰機上,與冷戰時期美蘇兩大陣營的對峙密不可分。1949兩岸分裂,台灣很快就被納入美國自由主義圍堵共產主義防線的一環,因此當國共雙方在空中對決時,新式武器也會上陣較量。例如1958年,八二三炮戰爆發期間的九二四溫州灣空戰,高空性能較差的國軍F-86就是首次在實戰中使用美方緊急援助的響尾蛇飛彈(AIM-9),大破解放軍MiG17,維持了國軍的空優。

而本文的主角、超級軍刀機也是這一年在美方為了鞏固臺灣海峽空優的考量下,首先移交了六架F-100F給我國空軍,此後F-100保衛臺灣領空數十載,讓台海上空得以風平浪靜,不再劍拔弩張。台大的0218號機,於1970年移交台灣,並在1984年除役。1989年軍方將0218贈送臺大保存展示。2009年臺大校方為了社科院大樓興建工程,將超級軍刀機解體,引起臺大學生自發性的保存運動。

你可能覺得飛機是舶來品,科技成就再強也只是來自國外的成果,接下來講得可是臺灣學術史的驕傲了。黃宋儒介紹物理文物廳的鎮館之寶Cockcroft-Walton 加速器,物理學家靠著它證實課本裡的原子模型是正確的。拉塞福(Ernest Rutherford)提出的原子模型指出,原子中大部分質量及正電荷都集中在很小的區域(原子核),而帶負電的電子則圍繞這一區域。1932年考克饒夫(John Cockcroft)以及瓦耳頓(Ernest Walton)在拉塞福的指導下,建造Cockcroft-Walton加速器,利用加速器加速粒子撞擊鋰原子,成功產生氦,證實拉塞福模型。臺大的前身,臺北帝大(臺大的前身)物理學講座教授荒勝文策得知此項研究成果,也建置了Cockcroft-Walton 加速器,在1934年完成原子核撞擊的追加實驗。2005年,臺大為了紀念當年的科技成就,重建當年的原子核實驗室,並且拍攝紀錄片。

黃宋儒希望超級軍刀機能夠早日解決保存地點的爭論。如果飛機能夠在校園一角實體展示,當作解說流體力學和物理基礎科學的教材,配合解說教案的設計,將能成為國中小學生校外教學的景點。同時,做為科技文物,超級軍刀機也見證了冷戰時代的軍事對抗,深具保存價值。

八月十四日是空軍節,臺大學生會、研究生協會舉辦認識軍刀機活動。屆時將請來軍武及航空專家傅鏡平、洪致文來發表演講,並且與臺大集郵筆友社合作,贈送超級軍刀機明信片,另有集戳活動。歡迎關心超級軍刀機議題的人參加。

關於本篇投稿作者:陳瑞霖,大學時讀農學院,現在跑去編資訊領域的刊物,主要負責監控新聞動態。閒暇時去台北維基社群聚會或者寫企畫書辦活動。可以在噗浪上找到我

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