莱特兄弟是怎样实现首次飞行的?两位自行车技师解开了"操控"难题
1903年12月17日,莱特兄弟完成了人类首次有动力、可操控的持续飞行。他们真正的秘诀不是发动机,而是操控。
莱特兄弟——哥哥威尔伯(1867—1912)和弟弟奥维尔(1871—1948)——于1903年12月17日在美国北卡罗来纳州基蒂霍克附近,完成了人类首次有动力、比空气重的飞行器的可操控持续飞行。 他们领先,不是因为发动机最强,而是因为他们明白一件对手们低估的事:飞行真正的难题是操控。他们发明的三轴操控方式,至今仍是驾驶飞机的基础。
代顿的自行车铺
兄弟俩在俄亥俄州代顿长大,两人终身未婚。 他们先开印刷店,后来开自行车铺,修车、卖车,最后自己造车。 自行车教会了他们轻巧精密的机械制造,而且自行车本身并不稳定,要靠骑车人不断微调来保持平衡。他们猜想,飞机也是一样。
一架玩具直升机
兄弟俩对飞行的兴趣,可以追溯到童年的一件礼物。1878年,全家住在艾奥瓦州锡达拉皮兹时,当主教的父亲米尔顿·莱特带回家一个用纸和竹子做成的玩具直升机,它的设计来自法国人阿尔方斯·佩诺。兄弟俩一直玩到它坏掉,然后自己动手又做了一个。 一个小玩具,让两个孩子第一次感受到"东西能飞起来"的神奇。
哥哥威尔伯年轻时还经历过一次打击。1885年到1886年的冬天,他在一场冰上游戏中被曲棍球棍打中脸,门牙被打掉了。此后他变得沉默寡言,也放弃了去耶鲁大学读书的计划。 谁也没想到,这段消沉的日子反而让他有大量时间读书、思考,后来把兴趣转向了飞行。
从李林塔尔到史密森学会
1896年8月,德国滑翔机先驱奥托·李林塔尔在一次滑翔事故中丧生。莱特兄弟后来说,正是这件事让他们开始认真研究飞行。 1899年5月,威尔伯写信给美国史密森学会,索取有关航空的资料。 他们选择北卡罗来纳州的基蒂霍克做试验,是因为航空前辈奥克塔夫·沙努特建议去大西洋沿岸:那里风大而稳定,沙地松软,摔下来也不容易受伤;而且地方偏僻,可以避开记者。
别人忽视的问题
19世纪90年代,许多发明家只顾追求更强的发动机。莱特兄弟却认为,最大的障碍是让飞行员在空中可靠地控制飞机。 他们观察鸟儿扭转翼尖来转向,再结合骑自行车的经验,发明了三轴操控:用"翘曲机翼"控制左右倾斜,用前置升降舵控制机头上下,用可动的尾舵控制机头左右。
自制风洞
在基蒂霍克沙丘上的滑翔机试验升力远低于预期。1901年,他们在代顿自制了一个小风洞,测试了许多种机翼形状,发现自己一直依赖的升力数据是错的。 凭着亲手测得的数据,他们重新设计了机翼,从爱好者变成了工程师。轻便的发动机则由店里的机械师查理·泰勒制造。
1903年12月17日
在寒冷多风的早晨,奥维尔的第一次飞行持续12秒,飞了约120英尺(约37米)。 兄弟俩轮流驾驶,当天最后一次由威尔伯驾驶,飞行59秒、852英尺。 不久一阵强风掀翻了飞机,它再也没有飞过。 1904年的"飞行者二号"首次飞完一个完整的圆圈,1905年的"三号"飞行时间长达38分钟。
一千多次滑翔
光有正确的数据还不够,还要练。1902年9月20日到10月底,兄弟俩用新滑翔机在沙丘上飞了一千多次,最长的一次持续26秒,滑出六百多英尺。 正是这上千次的反复练习,让他们真正学会了在空中掌握平衡,为第二年的动力飞行打下了基础。
在家乡的草原上越飞越远
1903年的成功之后,他们回到代顿,在附近的霍夫曼草原继续试验。1904年试飞了"飞行者二号",1905年的"飞行者三号"已经能长时间飞行。1905年10月5日,威尔伯驾驶它飞了24.5英里(39.4公里),在空中停留了38分3秒。 从12秒到38分钟,只用了不到两年。
为什么没人相信他们
兄弟俩行事保密,在拿到可靠合同之前不肯公开展示,因此多年来许多人、尤其是欧洲人都怀疑他们。 1908年,美国陆军的合同和与法国企业集团的协议让他们走到台前,公开飞行打消了所有疑虑。 威尔伯于1912年去世,奥维尔活到1948年。1903年的原机如今陈列在华盛顿史密森尼国家航空航天博物馆。
跟莱特兄弟学中文表达
| 表达 | 意思 | 例句 |
|---|---|---|
| 起步 | 事情开始进行 | 我们的语言小组终于起步了。 |
| 从头再来 | 失败后重新开始 | 滑翔机失败了,他们从头再来。 |
| 轮流 | 一个接一个地做 | 兄弟俩轮流驾驶飞机。 |
| 脚踏实地 | 做事踏实、不空想 | 梦想很大,但要脚踏实地。 |
| 一飞冲天 | 突然取得巨大成功 | 新产品一上市就一飞冲天。 |
练习: 想一想你正在学习的东西,用四句话写出:遇到的问题、怎样从头再来、改变了什么、最后怎样起步。