四、滑翔机试验对解决操控难题的重大贡献
在飞机诞生之前的19世纪后半叶,滑翔飞行曾风行一时,为飞机最终发明成功做出了不可估量的贡献。
19世纪八十年代,法国人穆亚尔出版了一本有名的著作《空中王国》。这部书除了论述航空将对社会产生的巨大影响外,还以全新的姿态考察了鸟的飞行。他认为,在飞行控制问题得到解决之前,不要盲目进行动力飞行试验,否则操纵者有生命危险。穆亚尔本人从1856年开始设计制造泥滑翔机,进行试验。他前后共造了6架滑翔机,时间跨越整整40年。但他的滑翔机性能不佳,没有取得多少成功。在他的后继者李林达尔的实践推动下,滑翔飞行终于在19世纪最后10年进入了一个异常活跃的时期。
奥托-李林达尔是一位德国工程师,他和他的弟弟古斯塔夫制造了大量动力飞机模型。后来,他们进行气动力实验,获得了机翼迎角、面积、速度与升力之间的关系数据。1889年,李林达尔把这些研究和试验结果整理出版了《作为航空基础的鸟类飞行》。这部著作集中讨论了鸟翼的结构、鸟的飞行方式和体现空气动力学原理,并且论述了人类飞行的种种问题。他特别讨论了人造飞行机器翼面形状、面积大小和升力的关系。这部书几乎成了他同时代或比他稍晚的航空先驱者的必读书,为航空发展做出了相当大的贡献。
从1891年到1895年,他先后制造了18种不同型式的滑翔机,其中有12种是单翼机,6种是双翼或多翼机。他的主要目的是积累飞行经验并且寻找在空中保持稳定和可靠的操纵方法。在进行了两年的滑翔试验后,他开始在滑翔机上加装水平和垂直安定面:前者用于保持纵向稳定,后者用于保持横向稳定。后来,他又在滑翔机上加装了可动的升降舵,从而改善了操纵性能。
李林达尔
李林达尔滑翔机
李林达尔修建了一个试验场,利用一座小山丘的下坡辅助加速,使滑翔机飞入空中。李林达尔在滑翔上取得了前所未有的成就。他进行了2000多次滑翔飞行,其中最远的可达300米。他留下了大量极其珍贵的飞行历史照片,在当时就产生了广泛的影响,不仅为同时代提供了极其有效的借鉴,而且也为航空史研究留下了宝贵的第一手资料,成为19世纪末有名的“空中飞人”。但是,1896年在一次试验中,他的滑翔机被一阵大风吹得失去了控制,滑翔机重重地摔在地上,第二天他在医院中死去。之后,李林达尔的学生皮尔彻又在他老师取得的成就的基础上,对滑翔机进行了改进,设计了“鹰式”滑翔机,它带有轮式起落架、水平和垂直安定面,机翼和机身采用张线支柱结构,进行了多次成功的飞行,最远的曾飞行了300米。但不幸的是,1899年他也在滑翔飞行时失事,付出了生命的代价。
在莱特兄弟之前,最后一位卓有成就的滑翔机名家是查纽特。他出版了《飞行器的发展》一书,对前人的成就进行了介绍和总结,并明确阐述了飞机固有稳定性、操纵性的重要意义。他经过反复试验,发现双翼机具有较好的稳定性,他把机翼几何形状制成矩形,上下两翼采用张线和支柱支承,间距大大减小,布局精巧,结构合理。他指出“一架飞机要想成功,必须始终处于可靠的操纵之中。”因此他设计的滑翔机的尾翼组件是柔性的,可进行柔性操纵,这比李林达尔进了一大步。另外,驾驶位置由悬挂式改为坐式,大大减轻了驾驶员的负担。
由于李林达尔和皮尔彻试飞滑翔机相继失事,为欧洲航空发展蒙上了一层阴影,欧洲重于空气飞行器的发展几乎陷入停顿。但他们的滑翔机积累了大量宝贵的飞机操纵数据和经验,距飞机的出现已仅剩一步之遥了。
查纽特滑翔机
飞机与飞艇
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