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年莱特兄弟发明飞机,首次实现可操控

时间:2022-06-02 百科知识 版权反馈
【摘要】:莱特兄弟曾主动提出向美国陆军展示他们发明的这种“飞行机器”,并希望军方购买,但被断然拒绝。1908年,莱特兄弟终于迎来了他们飞行事业的转折点。

一、1903年莱特兄弟发明飞机,首次实现可操控、有动力载人飞行

1903年12月17日上午10点35分,在乌云笼罩的美国北卡罗来纳州基尔德夫尔附近的海滩上,传来了一阵发动机的轰鸣声,顶着刺骨的寒风,弟弟奥维尔驾驶着他们自制的“飞行者”1号飞机,歪歪斜斜地向前滑出。随即,它挣脱了地球的巨大引力,离开地面,腾空而起。12秒钟后,“飞行者”1号在距起飞点36.6米处降落,飞行高度大约在3—4米左右。在随后的一个半小时里,莱特兄弟轮流驾机进行试飞,且越飞越好。第四次飞行由哥哥威尔伯操纵,凌空跨过了260米的距离,持续时间为59秒。

莱特兄弟

当时在现场观看这一前无古人之成就的,还有莱特兄弟请来的担任目击者的五位朋友。基尔德夫尔海岸警卫站的一名叫做约翰-丹尼尔斯的雇员,在“飞行者”1号离地的瞬间,用相机将这一具有划时代意义的事件,定格在历史的底片上。航空史学家们公认,1903年12月17日这一天,是飞机诞生的日子,这是人类历史上第一次实现重于空气的、带动力的、有人驾驶的持续飞行,现代飞机完成机动飞行所必需的一些重要部件,在这第一架飞机上几乎都能找到。从这一天起,莱特兄弟开创了人类航空的新时代,他们的名字永远同飞机联系在一起。

莱特兄弟用了比许多先驱者少得多的时间研制成功动力飞机,是什么使他们成为幸运儿,其秘诀是什么?其中的因由看似意外,但并非偶然。一是由于当时发明飞机的技术和时机已经成熟,可谓万事俱备,只欠东风;二是他们研制飞机完全遵循了滑翔飞行的科学之路;三是他们有丰富的机械设计经验,动手能力很强,把前人的理论成果、整体设计和试验完美地结合起来,才最终取得了成功。其实,他们也经过了多年不懈的努力。从1896年起,这对仅读过中学课程的兄弟就一直醉心于飞行探索,先后对风筝、“竹蜻蜓”、牵引滑翔机、自由滑翔机等飞行器做了大量的实验和研究。通过阅读李林达尔等前人有关飞行的书籍以及自己的实践,他们认识到:弧形翼型产生的升力要比平板翼型大得多,因为弧形翼可以让流经机翼上表面的气流的速度明显高于下表面的气流,从而导致机翼上下表面之间形成较高的压差,使飞机产生更大的升力。为此,兄弟俩利用自制的简易风洞对各种各样的弧形翼型进行了仔细的选型吹风。他们总共设计了200多种翼面,终于找到了比较理想的外形。另外,他们还安装成功了控制飞机航向的方向舵、操纵飞机作俯仰运动的升降舵等,解决了飞机操纵问题。最后一个难关,就是要为载人滑翔机安装发动机了。在20世纪初,比外燃机(如蒸汽机)重量更轻、效率更高的内燃机已经出现,而且只有内燃汽油发动机才具备实现带动力飞行所需的功率/重量比。不过,那时烧汽油的内燃机从发明到成熟也没多少年,市场上根本无现货可买,适合于飞机使用的重量较轻的内燃机,就更难找了。莱特兄弟决定自制。他们与机械师查尔斯·泰勒一起设计制造了一台小型4缸活塞式内燃发动机,将其安装在自己设计的滑翔机机体上,通过链式传动的方法带动螺旋桨旋转,以产生驱使飞机前进的推力。于是,一架初具雏形的飞机就制成了。莱特兄弟将这架用滑翔机改造的、配有动力装置的航空器命名为“飞行者”1号,它成为固定翼飞机展翅云天的开路先锋和“始祖鸟”。之后,为了完善“飞行者”1号,莱特兄弟继续苦干,1905年,第三架“飞行者”号被生产出来。专家们指出,该机是世界航空史上第一架完全实用的飞机,因为它能够正常起飞、降落、倾斜、转弯,并在空中兜8字。其留空时间达到38分钟,飞行距离也将近40千米。

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人类的第一架飞机

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安装第一架飞机上的四缸汽油发动机

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莱特兄弟第一架飞机

像历史上许多发明家的遭遇一样,尽管莱特兄弟为人类的航空事业做出了巨大的贡献,但在相当长的一段时间里,兄弟俩的业绩并不为他们的美国同胞所承认,根本没有人重视这一对自行车修理匠,甚至还有人认为他们是骗子。莱特兄弟曾主动提出向美国陆军展示他们发明的这种“飞行机器”,并希望军方购买,但被断然拒绝。直到两年多以后,著名的《科学美国人》杂志仍然坚持说两兄弟的故事是个“骗局”,而那时,经过改进的“飞行者”号,已能完成持续半个多小时、距离38.6千米的飞行。

1908年,莱特兄弟终于迎来了他们飞行事业的转折点。弟弟奥维尔得到了为美国陆军做示范飞行的机会,而哥哥威尔伯则受邀赴法国和意大利进行航空表演。威尔伯在法国的表演大获成功,引起轰动。他曾驾机在空中持续飞行了2小时20分钟。对此,法国人给予了高度评价,欧洲也随之掀起了一股航空热潮。这一年,兄弟俩筹组了世界上最早的飞机制造公司之一。1909年,美国陆军从莱特公司购置了第一架军用飞机。同年,美国国会正式授予他们国会荣誉奖。

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