飞机的发明
1903年,美国的威尔伯·莱特和奥维尔·莱特兄弟发明了第一架以内燃机为动力的可操纵的有人驾驶飞机,成为20世纪最重大的发明之一。
莱特兄弟合影
莱特兄弟是自行车技师,在美国俄亥俄州德顿城开了一个自行车小作坊。他们没有上过大学,只有中学文化程度。他们的外祖父和母亲都是技术很高的手艺人,因此他们从小受过良好的制造手艺的教育。
还在少年时代的时候,莱特兄弟就对飞机很感兴趣。成年以后,他们从报纸上看到了德国人奥托·李林塔尔从小山顶往下做滑翔飞行试验不慎身亡的消息,少年时代对飞行的兴趣又萌发出来了。于是,他们开始搜集有关飞行的书籍,不断思考着:既然鸟能不费力地用两个翅膀在空中翱翔,那么人为什么不能用同样的手段在空中飞行呢?
1895年5月30日,威尔伯·莱特写信给斯密森学会,询问有关飞行方面的书籍,信中说: “我坚定地相信人类的飞行是可能的,也是现实的——我准备以实际的工作系统地进行这一课题的研究。我是一个热情者,但决非幻想者,因为我已拥有一定的制造飞行机器所需要的理论。我希望任何已知的理论都会对我有所帮助。如果可能,再加上我自己的一份微薄贡献,为那些未来的最终成功者提供有益的借鉴。 ”
几天后,他收到了由学会副理事长腊斯本签署的回信和一些航空书籍,如法国人马雷著的《动物机理》 、德国飞行家李林塔尔著的《飞行器的进步》等。
这些书在两个方面使他们受益匪浅:一是学到了比较系统的航空知识,特别是飞机的基本组成部件和空气动力学知识;二是认识到飞机发明的困难所在以及前人未能取得成功的经验教训。在此基础上,他们找到了研制飞机的正确道路,那就是:先从滑翔机开始,解决稳定与操纵问题并积累飞行经验,然后给它加装动力,使之成为一架有动力、可操纵、能保持稳定的载人飞机。
为了积累飞行经验,他们从1899年秋开始进行滑翔机的研制和试飞。第二年9月,莱特兄弟设计制造了第一架全尺寸滑翔机,其机翼形状和面积是根据李林塔尔的升力数据设计的。但是在试飞时他们发现,作为风筝时,它可以顺利飞上天空,但载人却根本飞不起来。经过认真的分析后,他们认为李林塔尔的数据可能不很精确,于是,这年冬天,机翼面积明显增大的第二架滑翔机面世了。试飞后证明,它的性能比第一架有了明显的提高,能滑行上百米的距离。根据这一经验,1902年秋天,第三架滑翔机研制成功。这架滑翔机在大幅度提高机翼面积的同时还在升降舵上安装了两个垂直安定面,整个机身重53千克,加上飞行员后重量在150千克左右。第三号滑翔机的试飞员就由奥维尔亲自担任。
在几周的时间里,他们共进行了700多次的试飞和改进,最远飞行距离达到了190米,稳定和操纵性能相当出色。这使兄弟俩极度地兴奋,对他们来说,第三号滑翔机与正式的飞机之间只有一步之遥了。
在试验滑翔机的这几年里,威尔伯的身体状况一直不好,但是试验过程中的一次次突破和成功更加坚定了他从事航空事业研究的决心,他在给美国航空前辈查纽特的信中说: “几年来,我一直抱着人类飞行是完全可能的信念。我的疾病一直在恶化,我觉得即使不是疾病断送了我的性命,求医问药花的钱也最终将耗尽我。我一直试图以某种方式调整我的奋斗方向,以使我能用全部剩余时间致力于这个领域的试验。 ”
有了滑翔机设计的经验, “飞行者一号”的机体设计很快就完成了。在研制“飞行者一号”的过程中,莱特兄弟面临的最大的难题就是发动机。其基本要求是功率至少达到6千瓦,而重量却不能超过89千克。为了这个发动机,莱特兄弟向好几家发动机制造厂求援,而得到的却都是同样的答案:这样高性能的发动机根本造不出来。无奈之下,他们决定自己动手设计制造一台发动机。
在发动机制造的过程中,莱特自行车公司的技师查理·泰勒发挥了关键作用。泰勒利用车间里的一台内燃机设计了一台四缸水冷式汽油活塞发动机,它能够长时间发出9千瓦的功率,峰值功率达到12千瓦,而重量却只有75千克,大大优于预期指标。大功率发动机的研制成功使“飞行者一号”的性能有了更进一步的提高,这架飞机长6. 5米,翼展12. 3米,全架飞机重280千克,连同驾驶员在内只重360千克。
1903年9月25日,星期五,兄弟俩携带“飞行者一号”来到他们经常试飞的基蒂·霍克的斩魔山营地准备开始这次伟大的飞行。然而由于天气的恶劣和一个螺旋桨的轴坏了,这次飞行推迟到11月20日,而11月20日的机械故障又让试飞推迟到12月12日。最后,这次正式而伟大的飞行的准确日期定在了12月17日。
当天上午10点,莱特兄弟请了附近居住的5个大人和1个小孩来做见证人和搬运飞机的帮手。11时左右,奥维尔进行了第一次试飞。发动机启动了,飞机开始向前滑动。一开始滑得很慢,威尔伯在起飞轨道边用手扶着飞机翼尖跟着奔跑,直到飞机获得足够的速度保持这种稳定为止。随着滑行速度越来越快,奥维尔和“飞行者一号”终于离开了地面,飘忽地飞上了天空。这次飞行持续的时间不是很长,只有12秒,而飞行距离只有36. 6米,然而这却是一次严格意义上的飞行,是人类历史上第一次有动力、载人、持续稳定、可操纵的飞行,它标志着动力飞机时代的到来。
接着,奥维尔又作了3次飞行,在第四次飞行中,飞行时间59秒,飞行距离260米,创造了最好的成绩。当天下午,无比兴奋的莱特兄弟给父亲拍了一封电报说: “星期四上午进行的4次飞行都是在时速21千米的风速下,单靠发动机动力水平起飞的。在最长的59秒飞行中,平均时速31千米。通知家乡的报社。圣诞快乐。 ”
此后,莱特兄弟又不断对飞机进行改进和研究,1904年,“飞行者二号”诞生,1905年, “飞行者三号”诞生,它被看作是历史上第一架实用飞机,飞行时间长达38分钟,飞行距离38. 6千米。奥维尔在给英国航空学会主席鲍威尔的信中说: “实用飞行器时代终于到来了。 ”
莱特兄弟制造的第一架飞机—— “飞行者”1号
1908年,威尔伯驾驶新飞机在法国拉·芒斯附近一个赛马场进行了欧洲首次飞行表演,一下子震惊了法国。在此后的4个月里,威尔伯在意大利、德国等地共进行了100多次飞行表演,并曾经携带60名乘客一同驶上天空。飞行吸引了成千上万的观看者,许多人从异乡赶来,一时间激起了公众对航空的极大兴趣。到此时为止,莱特兄弟的大名在美国几乎是家喻户晓,在世人眼里莱特兄弟的名字与飞机永久地联系在了一起。英国航空学会秘书甚至说: “莱特兄弟掌握了能操纵各个国家命运的力量。 ”
由于莱特兄弟的杰出贡献,1909年,他们获得美国国会荣誉奖。
自从飞机发明以后,飞机日益成为现代文明不可缺少的运载工具,它深刻地改变和影响着人们的生活。
由于发明了飞机,人类环球旅行的时间大大缩短了。世界上第一次环球旅行是16世纪完成的。当时,葡萄牙人麦哲伦率领一支船队从西班牙出发,足足用了3年时间,才穿越大西洋、太平洋,环绕地球一周,回到西班牙。19世纪末,一个法国人乘火车环球旅行一周,也花费了43天的时间。飞机发明以后,人们在1949年又进行了一次环球旅行。一架B -50型轰炸机,经过4次漂亮的空中加油,仅仅用了94个小时,便绕地球一周,飞行37700千米。超音速飞机问世以后,人们飞得更高更快。1979年,英国人普斯贝特只用14个小时零6分钟,就飞行36900千米,环绕地球一周。在不到一天的时间里,就可以飞到地球的各个角落,这对于生活在20世纪以前的人类来说,几乎就是一个人间奇迹。
错综复杂的空中航线把世界各国连接起来,为人们提供了既方便又迅速的客运。一只只银燕把不同地区的不同种族、不同肤色的人们紧密地联系起来。通过不断地交流,人们播种友谊,传达信息,达到相互沟通,相互理解和相互促进,共同推进人类的文明。
飞机的发明也使航空运输业得到了空前发展,许多为工业发展所需的种种原料拥有了新的来源和渠道,大大减轻了人们对当地自然资源的依赖程度。特别是超音速飞机诞生以后,空中运输更加兴旺。那些不宜长时间运输的牲畜和难以长期保存的美味食品,也可以乘坐飞机而跨越五湖四海,给世界各地的人们共赏共享。
当然,最重要的是,自从发明了飞机,人类持续千年的飞天梦想,终于变为了现实。
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到底是谁发明了飞机
飞机是人类在20世纪所取得的重大的科学技术成就之一,有人将它与电视和电脑并列为20世纪对人类影响最大的三大发明。然而,关于世界上最早的飞机到底是由谁发明的,各国之间却存在着不同的观点。
法国人认为世界上最早的飞机是由法国人克雷芒·阿德尔( Clément Ader)发明的,他于1890年10月9日在法国试飞成功,部分人认为他发明了历史上第一架飞机。
美国人认为飞机的发明者是美国人莱特兄弟( Wilbur Wright和Orville Wright) ,他们于1903年12月17日在美国试飞成功。
巴西人认为是巴西人阿尔贝托·桑托斯·杜蒙特( Alberto Santos -Dumont)发明了飞机。1906年10月12日,桑托斯·杜蒙特的“ 14bis”飞机成功地飞至60米高空,是世界上第一次成功的动力飞行,之前的飞行并没有达到真正意义上“飞”的标准。
不过,目前公认的飞机发明者是美国人莱特兄弟。