人類一直有著飛上藍天的夢想
自從人類有了思想開始,便一直有飛上藍天的夢想,這種夢想是我們對於背上生長著翅膀的天使的想像,也是萬戶手持風箏衝向天空的決絕。不過直到20世紀,人類才終於能夠憑藉自己的力量飛上天空,而飛機成為了人們圓夢的最佳拍檔。
人們一般將萊特兄弟在1903年的試飛,看作是人類第一次在飛機的幫助下飛上天空,其實這是存在著一定的漏洞的。嚴格來說,萊特兄弟在1903年的試飛應該被稱作人類第一次完成重於空氣的有動力飛機的飛行,而在此之前,已經有許多人為飛上天空做出了勇敢的嘗試。
飛機發明者萊特兄弟
這些人中,雖然有的人製作的只不過是需要藉助風力的滑翔機,但是其也為之後萊特兄弟的發明提供了重要的參考,這些先驅們的不懈努力,正是人們能夠實現飛上天空夢想的階梯。
在人類航空史上,如果說萊特兄弟是有動力飛行的先驅,那麼德國的奧託·李林塔爾絕對稱得上是現代滑翔機的先驅了。在19世紀60年代的時候,年輕的李林塔爾在看到了翱翔於天空的飛鳥之後,也產生了飛上藍天的想法。
之後其便投入了滑翔機的設計與製作之中,其在19世紀70年代的時候,就證明了彎曲的機翼截面要比平板型的機翼截面更加優越的結論,根據這一理論設計出的流線型機翼直到今天都還是飛機的標準配置。
李林塔爾滑翔機模型
除了對於空氣動力學的研究之外,李林塔爾還對於機翼的材料頗有研究,在他製作滑翔機的時候,其先後試驗了多種機翼材料,最終其選擇了相對較輕,而且具有一定強度的棉布作為機翼的最終材料。
在其一生中,先後進行了不下2000次飛行試驗,其也開創了兩翼的滑翔機設計,這為之後早期飛機的設計提供了重要的靈感。在1896年8月9日進行的一次試飛過程中,李林塔爾在起飛之後,其滑翔機的機頭被一陣大風抬起,這讓機翼能夠受到的升力陡然降低,造成其在位於15米的空中失速,徑直摔向地面。
李林塔爾在這次事故中也受了重傷,在第二天就去世了。李林塔爾在彌留之際為世人們留下了其遺言:
少許犧牲是必須的!
雖然李林塔爾並沒有投身於有動力飛機的製作,但是他的滑翔機製作理論還是為之後的飛機設計者們提供了大量靈感,其中就包括有動力飛機的創造者萊特兄弟。他們在看到了李林塔爾飛機失事的新聞之後,才開始真正地研究飛行。
他們閱讀了李林塔爾以及其他飛行愛好者的研究文本,對於飛行有了更加深入的了解,在1899年夏天,他們開始著手製造他們的第一架&34;,這個飛機其實更像是一個放大的風箏,那是一個翼展1.5米的雙翼飛行器。
萊特兄弟為了增加其操控性,通過超相反方向扭轉或彎曲部分翼尖結構讓其能夠在空中獲得空氣動力平衡,而這種操作是通過一連串連接在機翼外側邊緣的操縱線來實現的,這一改良讓駕駛飛機成為可能。
萊特兄弟製作的風箏
之後萊特兄弟利用這一風箏進行了多次試飛,其結果十分喜人,這也讓萊特兄弟開始著手投入載人飛機的開發工作。
在發明的雙翼風箏取得試飛成功之後,萊特兄弟便開始著手研發能夠載人的飛行器。他們先是放大了之前雙翼風箏的比例,之後又在其前面加上了前置水平安定面,以此來增加飛機的穩定性。
但是和試飛風箏不同,試飛載人滑翔機需要更加強大的風力,為了尋找合適的試飛場地,他們還和美國國家氣象局取得了聯繫,在工作人員的指導下,他們來到了北卡羅來納州的基蒂霍克,那裡有寬闊的沙土地帶,還有穩定的風,是最好的試飛場所。
萊特兄弟製作的載人滑翔機
在到達那裡之後。萊特兄弟在1900年10月5日進行了首次飛行,不過這次飛行並沒有載人,在看到不錯的結果之後,威伯爾·萊特有駕駛著這架滑翔機進行了多次試飛。
在試飛的過程中,萊特兄弟對於飛機的作業系統進行了多次改良,這讓其操控性能得到了大幅提升,這樣的結果也堅定了萊特兄弟發明有動力飛機的決心。
在萊特兄弟研發載人有動力飛機的同時,美國天文學家,物理學家塞繆爾·皮爾龐特·蘭利也在致力於製造有動力飛機,其在助手的幫助下製作了多架用活塞發動機作為動力的試驗機,其中蘭利五號和六號都能夠成功完成飛行。
不過他們的作品是實驗室產物,其比例也只是正常比例的四分之一,這距離真正尺寸的飛機飛上天空還有一定的距離。不過他們的成果還是引起了美國軍方的興趣,在軍方的資助下,蘭利完成了正常比例飛機的建造。
蘭利製造的飛機模型
但是和萊特兄弟不同,蘭利之前並沒有乘坐滑翔機飛行的經驗,因此其等比例放大的飛機在試飛過程中在應力調節和飛機操縱方面都出現了一定的問題,先後兩次墜入河中,這讓美國軍方十分失望,而蘭利也沒有繼續自己的飛行研究事業了。美國軍方甚至作出了如下論斷:
花它一千年,人也飛不起來!
雖然蘭利的正式試飛沒有取得成功,但是他的小飛機已經證明了有動力的飛機是可以成功起飛的,這也給了萊特兄弟等飛行愛好者以信心,而這種失敗也是飛行過程中所必經的階段。
萊特兄弟的飛行者號
人類飛行的夢想可能是來源於人自身能力的局限,以及對於更高更強的追求,這個夢想從遙不可及到實現經歷了十分漫長的作用。在工業革命之後,西方的生產力取得了極大發展,科學技術也取得了一定突破,這都為飛機的誕生提供了基礎。
而李林塔爾等先驅的投入以及犧牲讓現代飛行器的發展進入了正軌,以萊特兄弟為代表的飛行愛好者們先後投入到飛機的發明之中。他們從滑翔機開始,一步一步做起,在實踐中摸清了飛行的特點,這些經歷為他們之後發明載人有動力飛機做出了鋪墊。
而蘭利等人雖然沒能成功發明出載人有動力飛機,但是他們卻開創了用活塞發動機為飛機提供動力的先河。可以說正是這些飛行愛好者的不懈努力,才共同促成了人類歷史上第一架有動力載人飛機&34;號飛上了藍天。
參考文獻:
【1】《人類飛行的歷程》
【2】《滑翔機之父——李林塔爾》
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