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滑翔机试飞成功

时间:2023-02-25 理论教育 版权反馈
【摘要】:直到今天,飞机上仍然使用以这项发明为基础的飞机控制系统。莱特兄弟带到基蒂霍克的滑翔机,这上面有两个重要的装置是前人试验时飞行器上所没有的。风洞试验是人类飞行史上从失败走向成功的一个伟大的转折点。自然,依据风洞试验得到的数据而制造的滑翔机取得了巨大的成功。9月19日,兄弟俩装配好滑翔机,准备进行第一次试飞。另外,他们的3号滑翔机还有一处较明显的改变。

莱特兄弟从所有的相关资料中发现,虽然最近的10年是航空活动特别活跃的10年,但人们仍然未能找到解决关于飞行的最好方法,并且,最大的问题是飞机的平衡问题,造成李林塔尔的死因就是由于飞行器失衡。

莱特兄弟想到了在飞行中改变机翼的形状。假设飞机向左倾斜,它的左翼就比右翼低,但是,如果左翼的形状能够变化,即左翼与空气的角度变大时,左翼就会因为升力的缘故而被拉高,飞机就会保持平衡。

这个道理在今天看来是最浅显不过的了,可是,那时在奥维尔提出这一基本原则之前还从来没有人做过与此相关的任何工作。

很偶然的一天,威尔伯和往常一样在他的自行车商店里把一个新内胎卖给一个客人,他从一个窄窄的纸板盒里把内胎取出来,然后,在和顾客闲聊的同时,无意识地在手里摆弄起这个盒子来。突然,威尔伯注意到自己双手正在扭动这个盒子,上下两面可以相对扭曲成不同的角度,而纸盒侧面在竖直方向是刚硬的。

盒子引发的灵感让莱特兄弟成功地解决了平衡问题。威尔伯把飞机的双翼按照同样的道理进行扭曲,经过扭曲的机翼,一侧机翼就可以比另一侧机翼形成大的仰角,这样,如果飞机的一翼开始下沉,那么扭曲一侧的机翼就会获得更大的升力,飞机也因此恢复到平衡状态。

1899年7月至8月,莱特兄弟把一只奇特的大风筝拖到了代顿城外的一块空地试飞,结果令人非常满意。这是他们模仿盒子的形状制造的一只“双层”风筝,它有5英尺(1英尺=0.3048米)宽,翅膀的扭曲由4根连着地面的绳子来实现。根据绳子拉动的情况,风筝的双层翅膀或上或下地转动。直到今天,飞机上仍然使用以这项发明为基础的飞机控制系统。

莱特兄弟制造了一架能够在空中平稳飞行的风筝,他们便想再造出一个更大、更牢地足以携带起一个人的风筝。

莱特兄弟对飞行的兴趣更浓了,他们关注的目光回到了李林塔尔身上,兄弟俩要制造一架能够在空中保持平衡的滑翔机。但滑翔机本身并没有动力装置,它的升起,仍然要依靠持续不断的、并且是比较大的风力的帮助。

华盛顿气象局局长和当时在航空史研究方面最著名的权威奥克塔夫·夏努特,给莱特兄弟找到了试飞的最佳地点——北卡罗来纳州海岸边的基蒂霍克沙地。这两个人后来成了莱特兄弟的好朋友。

莱特兄弟带到基蒂霍克的滑翔机,这上面有两个重要的装置是前人试验时飞行器上所没有的。一个是前方向舵或叫“升降舵”,它的后缘离机翼最近的边缘只有不到1米远;另一个就是机翼的扭曲系统,通过对木行架巧妙的设计,机翼能够从一边向另一边扭曲。当飞行中的滑翔机遇到强风,机身倾斜时,通过扭曲机翼就能恢复平衡。

这架前所未有的滑翔机总重约24千克,机身的主梁有4.8米长,弓形翼面的翼展却长达将近5.3米。它的升力面积是15平方米,驾驶员则趴在下翼中央的位置上操纵机器。

荒凉的基蒂霍克,除了沙地、风、海和少数的几户人家外,几乎没有别的。风似乎总刮个不停,莱特兄弟在恶劣的环境中一次又一次做着他们的飞行实验。在离基蒂霍克6.5千米远的一个叫做克尔德维尔山的较大的沙丘上,在当地邮局局长比尔·塔特的帮助下,兄弟俩轮流驾驶着滑翔机从30米高的地方飞行。一切都非常顺利,莱特兄弟深受鼓舞。

当基蒂霍克寒冷的冬天来临时,莱特兄弟准备起程返回代顿。对他们来说,把这样的庞然大物再运回去显然是费力而且毫无必要的,他们把它作为礼物,送给了塔特一家。

莱特兄弟除了发明了第一架能够持续和可操纵飞行的动力飞机外,他们最有价值的发明就是风洞试验。

为了得到真正科学准确的关于飞行的数据,奥维尔找到了一个淀粉箱子。他在这个箱子里放了一台仓促制作的装置,其主要部分是一个在枢轴上转动的金属杆,式样与风向标相同。当气流飘过,就可以用金属杆像天平那样对弯曲翼面和平翼面进行比较。通过一个玻璃盖,奥维尔能够清楚地观察到箱子里的情况。在代顿市的自行车铺里,莱特兄弟利用闲暇在风洞里进行了200多次各种类型的翼面试验。当时,他们并不知道,就在那几个星期里,他们完成了一项意义重大得无法估量的事业。世界第一次得到了整套科学数据。直到今天,风洞仍然为各种各样的航空试验室所广泛应用。

风洞试验是人类飞行史上从失败走向成功的一个伟大的转折点。自然,依据风洞试验得到的数据而制造的滑翔机取得了巨大的成功。1902年9月,莱特兄弟又一次来到了基蒂霍克。9月19日,兄弟俩装配好滑翔机,准备进行第一次试飞。

第3号滑翔机的翼展比第2号滑翔机的翼展宽了3米,其他方面并没有改变。这样的改造是根据他们在风洞实验中所得的数据来调整的。另外,他们的3号滑翔机还有一处较明显的改变。为了能平衡两翼所遇到的不同阻力,他们给滑翔机加了一个机尾。

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