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飛機發明者的故事

時間: 玉玲2 歷史故事

  你肯定知道飛機是萊特兄弟發明的吧!那么你知道他們的故事嗎?一起來看看小編給大家精心準備的資料,歡迎閱讀!

  萊特兄弟--飛機發明人

  萊特兄弟是指兄:維爾伯·萊特(1867.4.16—1912.5.12)和弟:奧維爾·萊特(1871.8.19—1948.1.30 )兩人,美國人,發明家,飛機的發明者。

  萊特兄弟都受到了良好教育,但都沒有得到文憑。1884年他們全家從印第安納州的里士滿搬到了

  俄亥俄州。奧維爾大學第三年(1889)就退學了,在哥哥的幫助下干起了印刷生意。維爾伯任編輯而奧維爾則是一部周刊West Side News(幾個月后成了Evening Item晚報)的出版商。受全國自行車熱的影響,兄弟倆1892年開了個自行車修理專賣店(萊特自行車修理店,后成為萊特自行車公司),1896年開始生產他們自己的品牌自行車。他們用這種不懈努力的精神建立了對飛行的興趣。1890年初,他們在報紙雜志的文章以及德國Otto Lilienthal的飛行器概念圖,1896年5月史密斯索尼安學院的Samuel Langley的蒸汽飛機模型成功試飛、緊接著芝加哥工程師和致力于飛行研究的權威Octave Chanute在密歇根沙丘和湖邊試飛了幾部飛機模型,這一連串的事件引起了萊特兄弟的關注。1899年五月維爾伯給史密斯索尼安學院寫了封信請求得到航空方面的信息和書籍。基于Sir George CAyley, Chanute,Lilienthal, Leonardo da Vinci以及Langley的草圖和靈感,萊特兄弟開始了他們的機械航空試驗。

  1896年,兩兄弟聽聞了德國航空先驅奧托·李林達爾(又譯奧托·李林塔爾)在一次滑翔飛行中不幸遇難的消息。按說,這條消息對那些夢想飛行的人是一個打擊,但熟悉機械裝置的萊特兄弟卻從中認定,人類進行動力飛行的基礎實際上已足夠成熟,李林達爾的問題在于他還沒有來得及發現操縱飛機的訣竅。對李林達爾的失敗進行了一番總結后,萊特兄弟滿懷激情地投入了對動力飛行的鉆研。

  萊特兄弟不僅努力掌握前人的研究成果,而且十分注意直接向活生生的飛行物——鳥類學習。他們常常仰面朝天躺在地上,一連幾個小時仔細觀察鷹在空中的飛行,研究和思索它們起飛、升降和盤旋的機理。當年他們提出的許多新穎想法,都在以后的航空工業中得到了應用。

  在吸取前人經驗教訓的基礎上,萊特兄弟開始了飛行器的研制。在無法得到別人資助的情況下,他們用自行車生意賺來的錢進行飛機的研制。兄弟倆的配合是完美無缺的。哥哥威爾伯勤勤懇懇,扎扎實實,擁有工程師的細致和謹慎;弟弟奧維爾則富有藝術家的想象力,敢于不斷創新。兩顆智慧的大腦密切配合,相得益彰,正如威爾伯所說:“奧維爾和我一起生活,共同工作,而且簡直是共同思維,就和一個人一樣。兩兄弟認為飛機能不能順利飛行,關鍵就在于如何設計和控制它在飛行過程中各種受力間的平衡。維爾伯·萊特用一張水平放置的紙演示了這個問題:如果讓它自由落下,在理想的平靜空氣當中,我們可以想象它一定是平穩落下,但理想條件是很罕見的,任何一點氣流都會使得紙張翻轉和飄蕩。對于飛機來說,完全理想的空氣條件下,要實現上天并不難,但是天空中總是存在風,這就使得實現飛機飛行的關鍵,在于如何調節飛機前后左右各個方向的受力平衡,特別是飛機的重心和升力受力點之間的關系。

  早期由于擔心機翼過大,會使得飛機難于操縱,因此一般機翼面積都不是太大。例如李廉薩爾的機翼面積為151平方英尺,皮歇爾的為165平方英尺,查盧特的為143平方英尺。這就使得飛機所能夠獲得的升力并不充裕,相比之下,駕駛員的重量就占了升力的很大部分,那么在這種受力情況下,駕駛員自身的位置變化將嚴重地影響飛機的重心,而當時一般的設計思路就是順勢利用這點,由駕駛員改變身體位置來控制飛機的飛行姿態。然而正是這樣一種思路嚴重制約了飛機操縱性能的提升,因此萊特兄弟決定改變這個技術思路。

  他們首先仔細研究了前人的試驗數據,再通過大量風箏、滑翔機以及風洞試驗做驗證,設計出了最佳的機翼剖面形狀和角度,以便獲得最大的升力;然后決定把一般大小的機翼增大一倍,達到308平方英尺。最重要的是,他們設計了通過直接控制機翼來操縱飛機飛行姿態的機構,同時,在飛機整體的升力增加后,飛機對于駕駛員自身位置的變化也不那么敏感了,這就使得飛機盡管機翼面積大大增加,但可操縱性能并沒有比小機翼飛機降低! 兄弟倆認為要建造一架飛行機器,有三個主要的障礙:(1)如何制造升力機翼;(2)如何獲得驅動飛機飛行的動力;(3)在飛機升空之后,如何平衡以及操縱飛機。前兩個問題在某種程度上已經獲得解決。

  最初兄弟倆努力制造全尺寸的滑翔機,接連四個夏天,他們前往北卡羅來納州旅行,目的地是個與世隔離的岬角。氣象部門向他們建議,岬角風力大,是有利的練習場。之后不久,他們制作了第一架無人駕駛雙翼滑翔機,把它象風箏一樣放上了天。他們又在飛機的前面安裝了升降舵,也就是一種擺動舵,可以用來操縱橫軸。

  1900年10月的一個傍晚,威爾伯.萊特趴在易碎的滑翔機骨架上,迎著海風飄了起來,他成功了。雖然這只是幾秒鐘的飛行,只有1米多高,但萊特兄弟的成就超過了試圖靠移動身體重量操縱飛行的李林達爾。第二年,兄弟倆在上次制作的基礎上,經過多次改進,又制成了一架滑翔機。這年秋天,他們又來到基蒂霍克海邊,一試驗,飛行高度一下子達到180米之高。

  1900—1903年,他們制造了3架滑翔機并進行了1000多次滑翔飛行,還自制了200多個不同的機翼進行了上千次風洞實驗,修正了李林達爾的一些錯誤的飛行數據,設計出了較大升力的機翼截面形狀。在此期間,他們的滑翔機多次滑翔距離超過1000米。在當時看來,這可是不小的成就。經過不斷鉆研,不斷改進,萊特兄弟不僅迅速掌握了當時的飛行器制造技術,而且在許多方面取得了重大突破。 從1903年夏季開始,萊特兄弟著手制造這架著名的“飛行者一號”雙翼機。動力飛行首先需要一臺發動機,但當時市面上根本沒有飛機的發動機出售,也沒有一家公司愿意冒險制造航空發動機。但是兄弟倆并沒有氣餒,他們請了機械師查爾斯?泰勒(Charles?Taylor)來幫他們制造了一臺大約12馬力、重77.2千克的活塞式發動機。有了發動機,威爾伯和奧利弗只盼著多風的秋季能早日到來。10月中旬,“飛行者號”組裝完畢,奧維爾對新飛行器非常滿意,“這是我們迄今為止造得最好的一架飛機。‘她’非常聽話。” 奧維爾的感情不難理解,“飛行者一號”的每一根“肋條”都是他們親手制作而成。

  奇跡發生在1903年12月17日!

  這天清晨,美國北卡羅萊納州的基蒂霍克還在沉睡,天氣寒冷,刮著大風,空曠的沙灘上靜靜地停放著一個帶著巨大雙翼的怪家伙,這就是人類歷史上第一架飛機——“飛行者一號”??諘绲膱龅厣侠淅淝迩?,到現場觀看的只有5個人。10時35分,一切準備就緒。為了能夠率先登機試飛,兄弟倆決定以擲硬幣的方式確定誰先登機機,結果弟弟奧維爾贏了。

  奧維爾爬上“飛行者一號”的下機翼,俯臥于操縱桿后面的位置上,手中緊緊握著木制操縱桿,威爾伯則開動發動機并推動它滑行。飛機在發動機的作用下先是劇烈震動,幾秒鐘后便在自身動力的推動下從“斬魔丘”上緩緩滑下,在飛機達到一定速度后,威爾伯松開手,飛機象小鳥一樣離地飛上了天空。雖然“飛行者一號”飛得很不平穩,甚至有點跌跌撞撞,但是它畢竟在空中飛行了12秒共36.5米,才落在沙灘上。接著,他們又輪換著進行了3次飛行。在當天的最后一次飛行中,威爾伯在30千米的風速下,用59秒飛了260米。人們夢寐以求的載人空中持續動力飛行終于成功了!不幸的是,幾分鐘后,一陣突然刮來的狂風把“飛行者”1號掀翻了,飛機嚴重損壞,但它已經完成了歷史使命。人類動力航空史就此拉開了帷幕。

  然而,令人遺憾的是萊特兄弟的成功并沒有立即得到美國政府和公眾的重視與承認,人們甚至懷疑這一消息的真實性,大多數報紙都拒絕報道。

  “飛行者一號”是一駕普通雙翼機,它的兩個推進式螺旋槳分別安裝在駕駛員位置的兩側,由單臺發動機鏈式傳動。操縱系統采用升降舵在前、方向舵在后的鴨式布局,這也正是萊特兄弟對航空事業的最偉大的貢獻所在。李林達爾必須移動自己的身體,靠改變重心來操縱飛行器飛行,而“飛行者一號”的駕駛員則通過機械裝置使整個翼尖卷曲來達到同樣的目的。飛機的爬升和俯沖到安裝在飛機前部的一對雙翼式升降舵;一對方向舵與機翼卷曲機構互相連接在一起,安裝在駕駛員身后?,F代飛機轉彎和做機動動作的主要部件都可以從這第一架飛機上找到,盡管它是那么原始。

  “飛行者一號”再沒有重返藍天,它的復制品被珍藏在華盛頓國家航空航天博物館內。

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