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发信人: crazy (雪山), 信区: Science
标  题: 莱特兄弟研制第一架动力飞机(1)
发信站: 紫 丁 香 (Mon Mar 27 02:57:38 2000), 转信

漫长而艰难的探索
    人类始终梦想着飞行。早在远古时代，勇敢的人们就曾进行过一次又一次的飞行
尝试。相传两千多年前在我国西汉时期，曾有人全身粘上羽毛，试验像鸟儿一样展翅
飞翔。1742年，一个叫巴魁威尔的法国人也在臂上和腿上装上翅膀，拼命扇动着，从
一所高房子的屋顶上跳了下来。然而，令人遗憾的是，当时的飞行尝试均以失败而告
终。人类欲展翅高飞似乎是太难了。
    直到历史的指针静静而缓慢地滑到1783年，人类的航空探索才出现了较大突破。
这一年的11月21日，两位勇敢的航空先驱者、年轻的化学家罗泽尔和德尔朗，乘坐聪
明的蒙格尔费兄弟发明的热气球，在滚滚浓烟和热气中，徐徐升空，飞向法国首都巴
黎上空，安全降落于 9公里以外的地方。这是人类历史上第一次气球载人的自由飞行。
这次飞行预示着，经过执着的追求和艰辛的努力，人类自古以来的飞行幻想，在无数
殉难者的鲜血浇灌下，终于开出了希望之花。
    此后，乘热气球升空盛极一时，到18世纪末期，气球飞行已达数百次之多，并被
广泛应用于国际飞行、运送航空邮件、进行空中考察、研究高空大气层等活动。然而，
气球飞行对人体有诸多危害。乘坐气球进行高空探索时，坐在气球敞开式吊篮中，人
们会受到酷寒和缺氧造成的高空病的严重折磨。一般来说，上升到6000米高空，人们
往往会感到呼吸困难、眼球剧痛，甚至呕吐不止。达到9000米时，还会出现浑身无力、
上气不接下气的情况，严重时会失去知觉和死亡。在不太长的气球飞行史中，已有许
多无畏的探险者，在征服9000米以上高空时，献出了宝贵的生命。沉痛的教训促使人
们去进行新的探索，发明能自由控制飞行高度和速度的新型密闭式飞行器。
    很快，人称“空中飞鸟”的飞艇问世了。这是一种靠填充氢气、氦气、热空气等
产生动力，以蒸汽机、电动机、内燃机等动力装置为辅助动力的新型飞行器。1852年，
法国人季裴德成功地制造出世界上第一艘载人飞艇。这艘飞艇长44米，直径12米，一
台 3马力的蒸汽机带动螺旋桨，推动充满氢气的气囊破风前进。圆滚滚的飞艇，飞起
来非常好看。自此以后，人们相继造出许多飞艇，为早期的国际航空运输做出了重大
贡献。特别是人们利用飞艇首次开通了气候恶劣的北极航线，这一史无前例的壮举，
使得飞艇作为一种长途交通工具，声名大振。在战争中，飞艇也是一种有效的空中武
器，由于飞艇成本低、噪音小、平稳、省燃料，直到今天，在空中运输、地质勘探和
森林防护等方面也时时用到飞艇。
    但是，由于充氢飞艇易着火爆炸，充氦飞艇体积庞大、臃肿笨重、结构不牢固、
容易被飓风吹折尾翼而坠落，所以从根本上无法满足航空事业发展的需要。于是，几
次大的空难之后，人们更为迫切地希望发明一种可由人自由驾驶的，既牢固又实用，
飞得更高更快的理想的飞行器。
    航空史上的新纪元
    1903年12月17日清晨，美国北卡罗莱纳的基蒂霍克村还在沉睡。来自大西洋和阿
尔贝玛尔海湾的强有力的海风在这个不为人知的小渔村中肆意回旋，不时发出阵阵尖
厉的叫声。就在这奇寒的早晨，离村外不远，空旷的沙滩上静静地停放着一件又高又
长，带着巨大双翼的怪家伙。远远望去，仿佛是一只展翅欲飞的巨鸟，昂首屹立于凛
冽的寒风中。这就是人类历史上第一架飞机。它的发明者是美国的威尔伯·莱特和奥
维尔·莱特兄弟。这架飞机有一个动听的名字——“飞人号”。
    揭开蒙在弯曲双翼上的薄薄的平纹细布，可以发现，它的机身骨架和机翼全部是
用又轻又结实的枞木和桉木制成的，并配有枞木制的螺旋桨。这架长6.5米，翼展12.
3 米的飞机被安装在一辆特制的双轨滑车上，车上伸出一根横杆，机翼底下的两个滑
撬就停放在横杆的两端。
    9 点多钟，精力充沛的莱特兄弟来到试飞场地，细心地做着准备工作。经过紧张
而谨慎的调整之后，10点半钟，引擎开动了，两个木制螺旋桨转动起来。32岁的弟弟
奥维尔·莱特充满信心地登上了“飞人号”。只见他俯卧在下翼的一副摇篮型的操纵
装置上，这样，除了可以用手操纵发动机的截流活门和升降舵操纵杆，控制机头和机
尾的升降运动外，他还可以利用身体的移动来操纵机翼和尾舵。5 分钟后，奥维尔解
开了制动缆绳，“飞人号”开始缓慢地一摇一晃地向前移动，很快就加快了速度。突
然，奥维尔有力地拉动了升降舵的操纵杆，在螺旋桨产生的强大推动的作用下，“飞
人号”立刻飞了起来。虽然飞得很不平稳，甚至有点跌跌撞撞，但是“飞人号”仍然
在空中飞行了36米。12秒后，才落在沙滩上。奥维尔跳下飞机，同奔跑过来的威尔伯
紧紧地拥抱在一起，为飞行的成功激动不已。接着，他们又轮换着进行了三次飞行。
在当天的最后一次飞行中，威尔伯在30公里的风速下，用59秒飞行了260多米。
    “飞人号”的飞行是人类航空史上的一个重要的里程碑。虽然在“飞人号”产生
以前，笨重的飞艇和任意飘游的气球已把人们送上了天空，但是，这些依赖空气浮力
的航空器，摆脱不了自然力尤其是风力的影响。只有莱特兄弟的飞机，不仅依赖空气
浮力，而是靠螺旋桨旋转产生的举力，是航空史上第一个主要依靠动力飞行的航空器。
特别有意义的是“飞人号”能绕三个轴线改变航向，按照人们的意志驾驶，实现了真
正的自由飞行。因此，在基蒂霍克海滩上，人类悄悄地迎来航空史上的黎明。
    飞机之父
    然而，这一历史性的成功来之不易。这一划时代的飞行不仅是人们多少世纪以来
的梦想、希望和奋斗的结晶，也饱含着发明家本人的心血和汗水。威尔伯·莱特生于
1867年，比奥维尔·莱特大 4岁。兄弟俩从小就对机械十分感兴趣。他们的父亲是基
督教兄弟联合会的一位主教。一天，和蔼的父亲送给他们一支竹蜻蜓，只要拧紧上面
的橡皮筋，竹蜻蜓就会垂直地飞起来。莱特主教当时也许并没意识到，正是这小小的
竹蜻蜓，激起了小哥俩的强烈好奇心，把飞行的种子播撒在两颗幼小的心灵里。从此，
莱特兄弟开始研究使物体悬浮在空中的问题。
    最初，他们仿制了几支竹蜻蜓。当新的竹蜻蜓在空中飞起来时，他们高兴极了。
可是，在制造尺寸大得多的飞行玩具时，却怎么也飞不起来。这是莱特兄弟飞行研究
中所遇到的第一次挫折。然而，他们并没有退缩。相反，他们明白了，飞行不是一件
简单的事，而是一个复杂的需要以大量知识为基础才可能解决的难题。然而，飞上蓝
天的梦想以及对飞行事业的好奇和无限热爱，促使莱特兄弟下决心去啃发明飞机这块
硬骨头。
    为了发明一种理想的飞行器，19世纪末，已有很多人进行过艰难的探索和深入的
研究，作了大量的实验，消耗了大量财富。可是，包括电话发明者贝尔和发明大王爱
迪生等人的努力都失败了。以至于许多科学家都悲观地认为，不可能制造出一架能够
载人的飞行器。人们的飞天梦似乎破灭了。然而，年轻气盛的莱特兄弟却对发明飞机
始终充满着火一样的热情和无比坚定的信念。
    他们开始广泛阅读有关飞行的书籍和鸟类飞行原理的论著。当时，有关载人飞行
的资料还十分贫乏。于是，威尔伯·莱特写信向权威的斯密森学会求教。该学会的副
理事长腊斯本有感于他们执著的热情，亲自回信，并寄给他们一大批航空书籍。他们
还认真学习数学，勤奋钻研空气动力学等方面的科学知识。从19世纪80年代末开始，
他们曾进行了无数次的计算。莱特兄弟不仅努力掌握前人的研究成果、丰富系统的航
空理论知识，而且十分注意直接向活生生的飞行物——鸟类学习。凭着百折不挠的毅
力，他们常常仰面朝天躺在地上，一连几个小时仔细观察鹰在空中的飞行，研究和思
索它们起飞、升降和盘旋的情况。
    经过不断的刻苦自修，即使在开设了自行车修理铺之后，莱特兄弟始终没有中断
发明飞机研制工作。虽然莱特兄弟没有受过高等教育，却已经掌握了丰富的航空知识。
当年孩子气的飞行兴趣，已转化为坚定的发明信念。被雄厚的知识武装起来的莱特兄
弟更加坚信飞机的发明是可能的。
    特别值得指出的是，在发明飞机的过程中，莱特兄弟的配合也是完美无缺的。哥
哥威尔伯勤勤恳恳，扎扎实实，拥有工程师的细致和谨慎；弟弟奥维尔则富有艺术家
的丰富想象力，敢于不断地创新。两颗如此智慧的大脑相互补充，密切配合，正如威
尔伯所说：“奥维尔和我一起生活，……共同工作，而且简直是共同思维，就和一个
人一样。”还有什么人间奇迹创造不出来呢?
    在19世纪的最后几年，莱特兄弟认为制造飞机的条件已经成熟，于是开始自己动
手制造飞行器。作为普通的自行车修理工人，他们制造飞机是无法得到别人资助的。
然而，已经把全部精力都投入到这一项伟大事业中的莱特兄弟并没有因此而放弃他们
的目标。他们决定用做自行车生意赚来的钱来进行飞机的制造工作。这是怎样的一种
对事业的投入和执著啊!
    认真总结了前人的经验和教训之后，莱特兄弟决定从滑翔飞行实验入手。1897年，
他们首次制造了一架精巧的双翼飞机。在观察飞机在空气中改变方向的情况过程中，
他们发现，只要用与拉线相连的小棍加以调节，使翼梢保持不同的迎风角度，就能控
制飞机的航向。这是一个非常重要的发现，它对莱特兄弟日后的成功影响极大。
    从1900年到1902年，他们先后制造了 3架滑翔机，在多风而人烟稀少的基蒂霍克
反复进行了大约上千次飞行。他们有时从山坡向下滑翔，有时临风升入空中。每次都
详细记录下飞机在各种情况下的升力、阻力、速度等数据，并且根据飞行情况，不断
改进横向和纵向操纵装置。在这期间，他们的滑翔机多次飞行过1000米以上的距离。
这在当时是十分难得的。
    莱特兄弟还十分注意采用科学的研究方法。1901年，他们在家乡岱敦市的自行车
修理铺内建造了一个小型风洞，对几千种机翼模型进行了动力和拉力试验。同时，还
自行设计和制造出测量升力和阻力的仪器。就在这千百次的平淡而枯燥的重复实验中，
莱特兄弟的飞行器得到了不断改进，飞行性能越来越优良。
    在制造试飞滑翔机的过程中，莱特兄弟也多次虚心地向奥塔维·沙努力提请教。
这位年近古稀的滑翔机权威一直热情地支持这两个飞机研制活动的后行晚辈。不仅提
出过许多有益的建议，而且多次亲自看望和鼓励他们，使莱特兄弟受益非浅。
    正是靠着这种一丝不苟、严谨求实、不断钻研的刻苦精神，莱特兄弟不仅迅速掌
握了当时的飞行器制造技术，而且在许多方面都作出了重大突破。到1903年夏季，莱
特兄弟开始着手制造那架著名的“飞人号”双翼机。准备进行人类航空史上第一次动
力飞行实验。本来，他们曾写信求助于当时最有名的汽车制造商，希望能得到一台 8
马力的发动机。但是当时一般人认为用发动机控制飞行器的飞行是不可能的，因此，
没有一家公司愿意冒险制造航空发动机。倔强的莱特兄弟并没有就此罢手，他们自己
动手制造了一台12马力的活塞式发动机。这种发动机远比当时的蒸汽发动机更为先进。
飞机的另一关键部件——螺旋桨的制造也十分困难。当时没有现成的理论模式，莱特
兄弟也是从头摸索，以其杰出的才能和高超的技艺，成功地制造出一台当时最好的木
制螺旋桨，与发动机一起安装在飞人号飞机上。
    当年 9月，“飞人号”的部件被运到基蒂霍克，经过就地组装，在12月17日试飞
成功，开辟了人类航空史上的新时代。从此，人类真正插上了翅膀，飞上广袤的天空，
可与浮云为伴，与百鸟竞飞。第一架能够由人驾驶的飞机发明以后，莱特兄弟并没有
陶醉于这一巨大的成功，而是不断进取，致力于飞机的进一步探索和改进。到了1908
年，他们的新飞机已经能够以每小时40英里的速度飞行100英里了。
    
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