萊特兄弟首架飛機試飛成功
“飛行者1号”
1903年12月17日,萊特兄弟制造的第一架飛機“飛行者1号” 在美國北卡萊納州試飛成功。
他們成功地駕駛着他們自己設計制造的重于空氣的飛行器進行了飛行。對此,人們持懷疑态度。這年年初頗受敬重的美國科學家西蒙紐康發表看法,證明靠機動力量進行飛行是不可能的。七年前,德國著名的航空界先驅奧托·利林塔爾駕駛自己制造的飛行器墜毀身亡。然而,萊特兄弟二人說,他們這天在北卡羅來納州基蒂霍克海灘上空,頂着凜冽的寒風,飛行了四次,最長的一次持續約一分鐘,飛行距離260米。另有五人在場目睹了他們的飛行。
正是萊特兄弟在科研道路上敢于創新、矢志不渝的頑強精神,才讓人類航空事業得以振翅高飛。
萊特兄弟,指的是美國飛機發明家哥哥威爾伯·萊特(1867年4月16日—1912年5月30日)和他的弟弟奧維爾·萊特(1871年8月19日—1948年1月30日)。
萊特兄弟
“我們的飛行夢想起源于一個回旋陀螺……”多年後,年近古稀的奧維爾依然記得,在他7歲時,父親密爾頓送給他和哥哥一個“蝙蝠”玩具,父親告訴他們:“它能飛到天上去。”
“鳥才會飛,它怎麼能飛呢?”威爾伯有些懷疑,隻見父親先把“蝙蝠”玩具上方的橡皮筋扭好,一松手,“蝙蝠”玩具就發出“嗚嗚”聲響,向空中飛去。
他們這才相信,除了鳥、蝴蝶等飛行動物之外,人工制造的東西,也能飛上天。從那時起,年幼的兄弟倆就對飛行産生了濃厚興趣,航空夢便在兄弟倆的心中埋下種子。
當時,自行車在美國普遍流行。學習制造自行車的過程,培養了兄弟倆很強的動手操作能力,對他們後來制造飛機産生了重要影響。
1896年,萊特兄弟在自行車店正式開始了飛機的研制。在他倆之前,天文學家蘭利、“發明大王”愛迪生、電話發明者貝爾,都曾投身于飛行器的研制,但無一成功。當時,世人對人類征服藍天不抱有信心,有媒體則刊文說:“人類不能飛,是我們不得不承認的事實。”
“鳥兒能自由翺翔,人類卻隻能在地面仰望星空。”萊特兄弟并不甘心,發誓要成為征服天空的勇士。
研制飛機之路注定崎岖艱辛。他倆常常一整天都在觀察鷹的飛行姿态,研究和思考鷹如何起飛、升降和盤旋的飛行機理,還搜集一切有關飛行的資料,包括鳥類飛行書籍和動物結構圖冊。當威爾伯得知,一所大學正在進行蒸汽飛機模型試飛時,迅速寫信求得相關資料,并獲得不少設計草圖。
隻有高中學曆的萊特兄弟,白天做着自行車生意維持科研費用,晚上則拿起書本、面對圖紙刻苦鑽研。經過一段時間的學習積累後,威爾伯在日記本裡鄭重寫道:“我的觀察和研究結果,讓我更确信人類飛行是可能實現的。”
“熱情感染了我們,并把無意義的好奇心轉化為積極奮發的工作熱情。”1899年,萊特兄弟的首架飛行器成功誕生了,這是一架用竹子和紙構成的翼展5英尺的風筝式“飛機”。
為了檢驗它的性能,他倆駕駛着帆船來到北卡羅來納州一個與世隔絕、風力适中的海島岬角進行試飛。然而,試飛結果并不理想,有時“飛機”根本不能起飛,有時勉強升空又很快墜落。
為了讓“飛機”飛得更穩些,他們在海邊搭起帳篷,忍受高溫和蚊蟲叮咬,通過觀察海鷗的飛行動作,對飛機進行改進設計。
1900年10月的一個傍晚,萊特兄弟開啟了新一輪試飛。這次,威爾伯駕駛着改進後的滑翔機迎着海風飛了起來,雖然滑翔機飛行時間隻有幾秒鐘,飛行高度僅1米多,但這次飛行意義重大,人類成功擺脫了靠改變身體位置來控制飛行的傳統方法。
在随後的3年時間裡,他們先後制造了3架滑翔機,進行了1000多次飛行,飛行高度達到180米,為動力飛行做好了充分準備。
萊特兄弟架機試飛
1903年12月17日清晨,北卡羅來納州的基蒂霍克島濤聲陣陣,萊特兄弟新研制的“飛行者一号”飛機蓄勢待發。
那一天,弟弟奧維爾成為“飛行者一号”飛機的試飛員。他興奮地爬上下機翼,身體俯卧,手中緊握木制操縱杆,做好飛行前的準備。
威爾伯開動發動機并手推飛機向前滑行,飛機在發動機動力的驅動下先是劇烈震動,幾秒鐘後便在自身動力的驅動下,從山丘緩緩滑下,達到一定速度後,飛機像小鳥一樣飛上天空。
這次飛行距離僅有36米,卻對人類飛行有着跨時代的意義。兄弟倆顧不上慶祝,随即又進行了三次試飛,在第四次試飛時,威爾伯創造了飛行時間59秒、飛行距離260米的紀錄,再次證明了“飛行者一号”飛機的可靠性。
萊特兄弟飛機誕生
與之前依靠風力的滑翔機不同,在“飛行者一号”飛機上,航空發動機、機械操縱裝置、“翹曲”機翼等設備一應俱全,雖然外形原始,但已經初步具備了現代飛機的結構特征。
為了這從0到1的跨越,萊特兄弟及團隊成員克服了數不清的困難。當時,航空動力飛行是全新概念,市面上根本沒有飛機發動機出售,也沒有公司願意冒險制造這種發動機。
萊特兄弟自行車店裡的機械師查爾斯·泰勒,從汽車發動機上找到了研發靈感,經過數百個日夜的艱難攻關,他終于研發出一款質量輕、穩定性好的鋁鑄缸體發動機,為首飛提供了可靠動力。
有了可靠的發動機,飛行平衡難題又擺在萊特兄弟面前。而破解平衡難題的關鍵,是機翼的選擇。
加裝發動機後,飛機加上駕駛員總重量約360千克。而之前的滑翔機機翼,根本滿足不了飛機的升力要求。在一次試飛過程中,飛機剛一起飛就因失去平衡墜落,險些機毀人亡。
“我願做展翅高飛的雄鷹,而不做隻會喋喋不休的鹦鹉。”經過多次失敗後,萊特兄弟沒有絲毫氣餒。為了對比不同形狀的機翼性能,找出最佳設計方案,萊特兄弟用一個40厘米長的老式澱粉箱子,做出了人類曆史上第一個簡陋的“風洞”。在進行“風洞”試驗時,箱子裡面放置一個金屬杆,通過鼓風機讓氣流穿過箱子,這樣就可以對不同翼面的升力進行比較。
随後,萊特兄弟嘗試制作了200多種不同形狀的機翼。經過多次試飛,他倆終于制造出升力較大的“翹曲”機翼,并研制出機械裝置操控飛行系統,真正實現了可控飛行。
“飛行者一号”飛機成功首飛,見證者隻有5位當地居民。這一劃時代的事件,在很長一段時間裡被人們忽視,甚至被媒體質疑。
雖然實現了人類曆史上首次動力飛行,但萊特兄弟的飛機飛得還是不夠遠、性能并不穩定。後來,相繼發生的兩次事故,深深刺痛了萊特兄弟的心——
他倆的徒弟史頓在一次飛行表演中,演示完飛機盤旋等動作後,突然墜機,飛機盡毀;另一次,奧維爾駕機進行飛行演示時,由于機身失去平衡,飛機不幸墜毀。這次飛行事故,造成奧維爾腿骨被摔斷,飛機上搭載的美國陸軍中尉塞弗裡奇當場死亡。
事後,萊特兄弟發現,機翼強度不夠是造成飛機失事的主要原因。威爾伯悲痛地說:“那些願意對問題刨根問底、想要真正學到東西的人絕不能做出冒險行為。粗心大意和過度自信通常比事故和風險本身更恐怖。”
功夫不負有心人。經過多年潛心改進,萊特兄弟的飛機在技術性能上得到大幅提升。1908年,在法國巴黎,威爾伯駕駛“萊特A型”飛機繞場進行了時長一分半鐘、高度僅10米的超低空飛行,令在場觀衆驚歎不已。有媒體驚呼:“這是‘迄今為止制造的最神奇飛行器’。”
這時,找萊特兄弟合作辦廠、購買專利的人絡繹不絕。萊特兄弟給出的回答是繼續飛行,超越自己創造的飛行紀錄。1911年的一天,萊特兄弟的合作夥伴駕駛着新式萊特複翼機,飛越美國7個州,開啟了人類真正飛行的新紀元。
“對辛勤付出最好的回報,始終都是探索到了更多的知識,而不是謀取到更大的利益。”1912年,威爾伯因病去世。生前的這句話,是對他一生不計名利、專注飛行的最好注腳。奧維爾繼承哥哥的遺志,此後一直緻力于飛機和平用途的發展,參與研制用于客運、郵政等改善民生的大型飛機,向社會宣講航空知識。
萊特兄弟對飛行敢于創新、矢志不渝的科研精神,一直激勵着後來人持續探索、砥砺前行——
1924年,4位年輕的美國空軍飛行員駕駛2架飛機,曆時175天,途中停靠74次,完成了人類首次環球飛行;
1939年,德國著名試飛員瓦西茨駕駛He-178飛機首飛,實現人類首次噴氣動力飛行;
1947年,美國空軍上尉耶格爾駕駛X-1試驗機完成了人類首次超音速飛行……
今天,在萊特兄弟首飛成功的北卡羅來納州的一座山丘上,高大的萊特兄弟國家紀念碑巍然聳立,兩人塑像面向附近一座機場,注視着一架架現代化飛機飛上天空。
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