飞机的由来

飞机的由来

自从蒙特哥菲尔兄弟的热气球成功升空以后，氢气球和飞艇也都陆续升上了天空。一时间各种各样的气球和飞艇成了人们谈论的焦点和宠儿，其间最辉煌的成就莫过于一架名为“挪威号”的飞艇于1925年5月成功开辟了北极航线。然而，随着人们研究的深入和不断发生的飞行事故，航空先驱者们清楚地意识到：这些轻于空气的航空器无论是在安全性、操纵性还是发展前途上都存在着很大的局限性，它们的飞行速度低，不易操纵和控制，而且对载人来说也不安全。因此，人们的注意力逐渐转向了重于空气的航空器（飞机和滑翔机）的研究上。

说到飞机和滑翔机就不得不提到两个天才的设计家：意大利的列奥纳多•达•芬奇和英国的乔治•凯利。达•芬奇出生于1452年，他是第一个运用科学知识对飞行问题进行研究的人，并曾设计出了降落伞和直升机的雏形。而乔治•凯利男爵（1773--1857）则被公认为飞机的创始人，被后人誉为“航空之父”。他为重于空气的航空器创立了必要的飞行原理，而在这之前，航空是“一门在公众眼中接近于荒谬可笑的科学”。在乔治•凯利23岁的时候，制造了一个直升机模型。大约在1801年，乔治•凯利研究了鸟的推动力，并于1804年在旋转臂上试验了一架滑翔机模型。在随后的时间里，这位伟大的先驱者曾多次制造了改进型的滑翔机原型机。在乔治•凯利的众多追随者中，最为著名的是英国工程师威廉•塞缪尔•亨森，他于1843年提出的飞机设计方案“空中蒸汽车”几乎具备了成功的载人动力飞行所需要的一切要素。他设计的飞机草图非常简单而且合理，令人觉得建造飞行器这一幻想离现实只有一步之遥。然而由于在当时缺乏必要的理论和技术基础知识，亨森也只有停下他的探索工作。

在滑翔机研究方面最重要的先驱者是德国的工程师奥托•李林塔尔，他于1889年出版了一部航空经典著作——《作为航空基础的鸟类飞行》。他仔细地分析了鸟翼的形状和结构，从中得出了许多重要的数据，并应用于人的飞行。更为可贵的是，李林塔尔在1891至1896年的六年时间里，亲自进行了2000多次滑翔飞行试验，积累了大量的经验和飞行数据。1896年8月9日，这位伟大的先驱者所驾驶的滑翔机不幸从空中坠落下来。他的临终遗言是：“要想学会飞行，就要做出牺牲。”

经过无数先驱者的不懈努力，自由飞行的梦想和我们越来越接近了。威尔伯•莱特和奥维尔•莱特兄弟俩是美国俄亥俄州一名牧师的儿子，他们从少年时代起就对飞行十分感兴趣。1895年他们开了一间自行车修理和制造作坊，并开始研究和制造飞机。莱特兄弟没有受过高等教育，但他们虚心好学，十分重视理论和实践，阅读了大量的空气动力学方面的文献。为了读李林塔尔的著作，他们自学了德文。1899年，哥哥威尔伯•莱特向史密森学会索取了大量的有关航空的书籍和文章，进行了系统的研究。兄弟俩在总结前人的经验和教训的基础上，开始了他们的滑翔飞行试验。

从1900年至1902年，莱特兄弟先后制造了三架滑翔机，进行了上千次的飞行试验，每次都详细地记录了不同情况下的升力、阻力、速度等数据，并对操纵进行了反复的改进。1901年9月，莱特兄弟自己设计了一个小型风洞，用来精确测量气流吹到薄板上所产生的升力，并自己设计制造出了测量升力和阻力的仪器。

兄弟俩于1902年设计出了他们的第一架飞机，但在当时却没有一个公司愿意冒险制造航空发动机和螺旋桨，于是莱特兄弟又只有自己动手了。他们首先设计出图纸，然后在自行车技师泰勒的帮助下，花了六个星期的时间制造出了一台12马力的活塞式发动机。这台发动机有四个汽缸，採用水冷方式，其总重（包括附件、水和燃料）约为91公斤。至于螺旋桨，当时根本没有什么数据资料或是计算公式可以供莱特兄弟参考，他们只得从头开始，研究理论。经过艰苦的努力，终于制造出了一种效率比较高的螺旋桨。

经过几年的努力，莱特兄弟的第一架飞机——“飞鸟”（flyer）一号终于出现在人们的面前。1903年12月17日，在北卡罗莱纳州的基蒂霍克海滩上，“飞鸟”一号像一只白色的巨鸟昂然挺立，显得十分轻盈。它的机身骨架和机翼都是用又轻又牢的枞木和桉木制成的，螺旋桨也是枞木的，弯曲的机翼上蒙着薄薄的但十分结实的棉布。飞机的长度为6.5米，翼展12.3米，整架飞机的重量为280公斤，飞机完全靠螺旋桨的推动力起飞。这天“飞鸟”一号总共进行了四次飞行。第一次试飞是由弟弟奥维尔•莱特驾驶的，飞机摇摇晃晃在空中飞行了12秒钟，在36米远的地方降落下来。而后来得到世界公认的第一次自由飞行则是由哥哥威尔伯•莱特驾驶的第四次飞行，飞机在空中用59秒的时间飞行了60米。

莱特兄弟在第一架飞机成功以后，迎接他们的不是鲜花和掌声，而是怀疑与挑剔。保守的学究们不相信“自行车工人”能造出飞机，在很长时间里，“第一架飞机的制造者”的荣誉被不公平的安在斯密森学会的主席兰利的头上。然而莱特兄弟仍然不断地探索和进取，并多次到世界各地作飞行表演，散播航空的种子，他们将自己的一生都献给了航空事业，终身没有结婚，后来被人们誉为航空奠基者。