我們今天乘坐飛機飄洋過海,觀光旅遊,奔馳于太空與地球之間,我們也知道發明飛機的人是萊特兄弟,可你知道飛機是怎麼發明出來的嗎?它的研發過程又是怎樣的呢?
萊特兄弟兩人中哥哥韋伯·萊特,于1867年4月生于美國印第安納州的紐斯卡斯特;弟弟維爾·萊特,則是全家遷居到俄亥俄州的代頓市後出生的,比哥哥小4歲。
兄弟倆雖然都沒有受過學校的正規教育,但他們對自然科學和工程技術卻十分熱愛,更喜歡幻想和追求新奇事情。
一個偶然機會,他們在舊貨店見到一台舊打字機,好奇地買回家研究了,并用它辦起了一份小報《西邊新聞》,居然辦得小有名氣。
19世紀末,自行車在美國是比較新鮮的玩意兒,他倆又喜歡上自行車,因為辦報掙了一些錢,不但買車騎着開心,還辦起了自行車修理部,因此掌握了不少機械知識。
1894年,他們正式創辦了萊特自行車公司,不僅修車,而且自己設計制造自行車,生意越做越大,掙了不少錢。這些為他們以後研制飛機準備了必要的技術和資金。
1899年,哥哥韋伯·萊特寫信給史密森研究院,索取有關航空飛行的文獻資料,他在信中說:“我堅定地相信,人類的飛行是可能的,也是現實的,我準備系統地進行這一課題的研究,并實際去工作。我是一個熱心者,但絕非幻想者,因為我已擁有一定的制造飛行機器所需要的理論基礎。我希望任何已知的理論知識都對我有所幫助。如果我有可能做出一份微薄貢獻,會對那些未來最終成功者提供有益的借鑒。”
史密森研究院及時為他們提供了有關航空的書刊,結果在兩個方面使他們受益:一是學到了比較系統的航空知識,特别是飛機的基本結構及其部件,以及空氣動力學知識;二是認識到飛機發明的難度所在,以及前人未能取得成功的經驗教訓。
由此,兄弟倆找到了研制飛機的正确途徑,那就是先要從滑翔機開始,解決穩定與操縱問題,從中積累飛行經驗,然後給它加裝動力,使之成為一架有動力、可操縱、能保持穩定的載人“飛機”。
萊特兄弟的實踐證明,這是發明飛機的唯一正确道路。
1900年,萊特兄弟設計并制造出第一架滑翔機,但在試飛中發現,作為風筝可以順利上天,但是要真正載人上天是根本不可能的。
經過分析改進,這年冬天,機翼面積明顯增大的第二架滑翔機面世了。試飛證明,它比第一架的性能大大改善,能滑翔上百米的距離。
1902年的秋天,第三架滑翔機又研制成功。這架滑翔機的特點除了在大幅度提高機翼面積的同時,還在升降舵上安裝了兩個垂直安定面,整個機身重53千克,加上駕駛員共重150千克左右。第三架滑翔機的試飛員由弟弟奧維爾·萊特擔任。
在不到兩個月的時間内,他們共進行了700多次的試飛和改進,最遠的飛行距離達到了190米,穩定和操縱性能相當出色。其實,這第三架滑翔機與正式的飛機之間隻有一步之遙了。萊特兄弟非常興奮,決定沿着正确的道路繼續走下去。
萊特兄弟曾經說:“滑翔機的設計經驗對我們而言,實在太重要了。因為有了它的基礎,‘飛行者1号’飛機的機身設計很快就完成了。”
“飛行者1号”是用輕質木料和帆布制成的雙翼飛機,機翼上裝有方向舵可以操縱升降和左右盤旋,機翼下面有兩條木質滑橇作為起落裝置。
在研制“飛行者1号”的過程中,萊特兄弟遇到的最大難題還是發動機。它的基本要求是功率至少達到6千瓦,而重量卻不能超過89千克。為了得到這樣的發動機,他們向好幾家發動機廠求援訂貨,而得到的竟是相同的回答:這種高性能的發動機根本造不出來!
弟兄倆隻好決定自己動手設計制造發動機。在發動機的研制過程中,萊特自行車公司的技師查理·泰勒發揮了關鍵性的作用。泰勒利用車間裡的一台内燃機,設計成一台4缸水冷式汽油活塞發動機,它能長時間産生8.8千瓦的功率,最高峰值達到12千瓦,重量卻隻有70千克,大大優于預期指标。
大功率發動機的研制成功,使“飛行者1号”的性能有了進一步的提高,連同駕駛員在内僅重340千克。
萬事俱備,隻待實地試飛了。
1903年12月17日上午10時許在試飛場地,奧維爾·萊特,登上飛機,綁上腰帶,踩了一下油門,在一陣轟鳴聲中發動機啟動了,飛機向前滑行。一開始滑動得很慢,韋伯·萊特在起飛軌道旁用手扶着飛機翼尖,跟着奔跑,直到飛機獲得足夠速度并保持這種穩定為止。
“飛行者1号”載着奧維爾·萊特終于離地飄上了天空。
看熱鬧的人越來越多,人們不禁驚呼:“這怪物真的飛起來了!”這次飛行的時間并不長,隻有12秒,飛行距離隻有36.6米,然而這卻是一次真正意義上的飛行,是人類曆史上第一次有動力、載人、持續穩定并可操縱的飛行,它标志着動力飛機時代的正式到來。
試飛初告捷報,從此載入世界史冊。
萊特兄弟回到代頓城,繼續不斷地改進飛機結構,而且進行了160多次的試飛活動。其中最長的一次持續飛行了38分鐘,飛行路程達到15千米。經過多次改進完善到1905年,他們已經研制出了“飛行者3号”,這架飛機結構堅固,完全可以自主操縱。它可以傾斜、轉彎,飛8字形和盤旋,并能以每小時57.6千米的速度輕而易舉地飛行半個多小時。
實用飛行器的時代終于到來了。
1906年,美國專利局正式授予萊特兄弟飛機設計專利。1907年春天萊特兄弟制造了一架新飛機,駕駛艙裡已有了兩人的座位。1908年3月,萊特兄弟和美國國防部達成了制造飛機的協議,從此飛機已走上了商品化的生産階段。
感謝萊特兄弟,他們是飛機發展史上的開創者,是為我們提供生活便利的偉大人物,都永遠值得我們懷念和敬仰。
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