我们今天乘坐飞机飘洋过海,观光旅游,奔驰于太空与地球之间,我们也知道发明飞机的人是莱特兄弟,可你知道飞机是怎么发明出来的吗?它的研发过程又是怎样的呢?
莱特兄弟两人中哥哥韦伯·莱特,于1867年4月生于美国印第安纳州的纽斯卡斯特;弟弟维尔·莱特,则是全家迁居到俄亥俄州的代顿市后出生的,比哥哥小4岁。
兄弟俩虽然都没有受过学校的正规教育,但他们对自然科学和工程技术却十分热爱,更喜欢幻想和追求新奇事情。
一个偶然机会,他们在旧货店见到一台旧打字机,好奇地买回家研究了,并用它办起了一份小报《西边新闻》,居然办得小有名气。
19世纪末,自行车在美国是比较新鲜的玩意儿,他俩又喜欢上自行车,因为办报挣了一些钱,不但买车骑着开心,还办起了自行车修理部,因此掌握了不少机械知识。
1894年,他们正式创办了莱特自行车公司,不仅修车,而且自己设计制造自行车,生意越做越大,挣了不少钱。这些为他们以后研制飞机准备了必要的技术和资金。
1899年,哥哥韦伯·莱特写信给史密森研究院,索取有关航空飞行的文献资料,他在信中说:“我坚定地相信,人类的飞行是可能的,也是现实的,我准备系统地进行这一课题的研究,并实际去工作。我是一个热心者,但绝非幻想者,因为我已拥有一定的制造飞行机器所需要的理论基础。我希望任何已知的理论知识都对我有所帮助。如果我有可能做出一份微薄贡献,会对那些未来最终成功者提供有益的借鉴。”
史密森研究院及时为他们提供了有关航空的书刊,结果在两个方面使他们受益:一是学到了比较系统的航空知识,特别是飞机的基本结构及其部件,以及空气动力学知识;二是认识到飞机发明的难度所在,以及前人未能取得成功的经验教训。
由此,兄弟俩找到了研制飞机的正确途径,那就是先要从滑翔机开始,解决稳定与操纵问题,从中积累飞行经验,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”。
莱特兄弟的实践证明,这是发明飞机的唯一正确道路。
1900年,莱特兄弟设计并制造出第一架滑翔机,但在试飞中发现,作为风筝可以顺利上天,但是要真正载人上天是根本不可能的。
经过分析改进,这年冬天,机翼面积明显增大的第二架滑翔机面世了。试飞证明,它比第一架的性能大大改善,能滑翔上百米的距离。
1902年的秋天,第三架滑翔机又研制成功。这架滑翔机的特点除了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,加上驾驶员共重150千克左右。第三架滑翔机的试飞员由弟弟奥维尔·莱特担任。
在不到两个月的时间内,他们共进行了700多次的试飞和改进,最远的飞行距离达到了190米,稳定和操纵性能相当出色。其实,这第三架滑翔机与正式的飞机之间只有一步之遥了。莱特兄弟非常兴奋,决定沿着正确的道路继续走下去。
莱特兄弟曾经说:“滑翔机的设计经验对我们而言,实在太重要了。因为有了它的基础,‘飞行者1号’飞机的机身设计很快就完成了。”
“飞行者1号”是用轻质木料和帆布制成的双翼飞机,机翼上装有方向舵可以操纵升降和左右盘旋,机翼下面有两条木质滑橇作为起落装置。
在研制“飞行者1号”的过程中,莱特兄弟遇到的最大难题还是发动机。它的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。为了得到这样的发动机,他们向好几家发动机厂求援订货,而得到的竟是相同的回答:这种高性能的发动机根本造不出来!
弟兄俩只好决定自己动手设计制造发动机。在发动机的研制过程中,莱特自行车公司的技师查理·泰勒发挥了关键性的作用。泰勒利用车间里的一台内燃机,设计成一台4缸水冷式汽油活塞发动机,它能长时间产生8.8千瓦的功率,最高峰值达到12千瓦,重量却只有70千克,大大优于预期指标。
大功率发动机的研制成功,使“飞行者1号”的性能有了进一步的提高,连同驾驶员在内仅重340千克。
万事俱备,只待实地试飞了。
1903年12月17日上午10时许在试飞场地,奥维尔·莱特,登上飞机,绑上腰带,踩了一下油门,在一阵轰鸣声中发动机启动了,飞机向前滑行。一开始滑动得很慢,韦伯·莱特在起飞轨道旁用手扶着飞机翼尖,跟着奔跑,直到飞机获得足够速度并保持这种稳定为止。
“飞行者1号”载着奥维尔·莱特终于离地飘上了天空。
看热闹的人越来越多,人们不禁惊呼:“这怪物真的飞起来了!”这次飞行的时间并不长,只有12秒,飞行距离只有36.6米,然而这却是一次真正意义上的飞行,是人类历史上第一次有动力、载人、持续稳定并可操纵的飞行,它标志着动力飞机时代的正式到来。
试飞初告捷报,从此载入世界史册。
莱特兄弟回到代顿城,继续不断地改进飞机结构,而且进行了160多次的试飞活动。其中最长的一次持续飞行了38分钟,飞行路程达到15千米。经过多次改进完善到1905年,他们已经研制出了“飞行者3号”,这架飞机结构坚固,完全可以自主操纵。它可以倾斜、转弯,飞8字形和盘旋,并能以每小时57.6千米的速度轻而易举地飞行半个多小时。
实用飞行器的时代终于到来了。
1906年,美国专利局正式授予莱特兄弟飞机设计专利。1907年春天莱特兄弟制造了一架新飞机,驾驶舱里已有了两人的座位。1908年3月,莱特兄弟和美国国防部达成了制造飞机的协议,从此飞机已走上了商品化的生产阶段。
感谢莱特兄弟,他们是飞机发展史上的开创者,是为我们提供生活便利的伟大人物,都永远值得我们怀念和敬仰。