1905年莱特“飞行者三号”——第一架实用的飞机 威尔伯·莱特和奥威尔·莱特兄弟俩虽然没有受过大学的教育，但他们 有着令人信服的勤奋和极富创造力的才华。莱特兄弟做事很有一套方法，这 使得他俩在生活上能够自给自足，同时也能够努力地追求他们所热爱的飞行 事业。莱特兄弟在美国俄亥俄州的代顿市经营着一家自行车作坊，这样的经 历使他们有着作为轻型结构工程师兼商人的双重背景和经验。当他们将注意 力转向飞行时，他们带着必将成功的自信去完成这项事业。 虽然在莱特兄弟着手开始飞行探索事业之前，已经有一些更早的航空先 驱积累了一定的可以借鉴的经验，但他们并没有照搬照用，而是细致地分析 了前人的计算结果。当发现自己的试验结果与之有所不同时，他们就会深入 地分析原因并加以修正。当真正开始制造一架可以飞行的机器时，莱特兄弟 采用了一套系统、简单且可行的方法。他们制造飞机用的梁、蒙布和钢丝都 可以在当地的商店里买到，他们还自己动手加工成型翼梁、缝制蒙布以及装 配机翼。当时内燃机的功重比已经发展到了可以用于飞行器推进动力的程度 ，但为了更好地满足他们自己设计的飞机所需的动力，在助手查理·泰勒的 帮助下，他们一起自行设计和制造了一台发动机，并且开发了一套螺旋桨。 值得一提的是，当时在航空螺旋桨方面还没有现成的理论可以参考。莱特兄 弟从基础理论和部件制造开始，稳步地朝着他们的目标迈进。 1900年，莱特兄弟制造了他们的第一架滑翔机，其显著的特色是被他们 称为“螺旋扭转”的机翼，这种机翼后来被描述为“机翼翘曲”。通过改变 机翼的形状，将一边翼尖的后缘向上扭转而将另一边向下扭转，莱特兄弟正 确地诠释了鸟儿翱翔蓝天的原理并攻克了在滚转平面内的操纵问题。然而， 他们继而发现了机翼扭转带来的另一个问题：机翼向下扭转的那端虽然正常 抬升了，但是同样发生了后掠，导致了向下沉的那端的侧滑姿态。于是他们 加上了垂尾，作为防止上述情况发生的尝试。（这段关于莱特兄弟第一架飞 机操作特点的描述，读者可以参照以下网页上的动画进一步理解：htcp：／ ／wright.nasa.gov／airplane／warp.html——译者注） 到了1902年年底，莱特兄弟确信他们的滑翔机已经达到了实用化的水平 ，于是开始考虑将其加上动力。他们自制的水冷发动机自重约90千克，能够 发出8.82千瓦的功率。发动机通过一个简单的自行车式的链条和链轮系统驱 动一对螺旋桨。这台自制的轻型发动机是他们所取得的一个巨大成就，而他 们自制的螺旋桨则可称得上是艺术珍品了。螺旋桨直径为2.44米，桨叶外形 逐渐扭转。当时除了船用螺旋桨之外没有其他可作参考的技术，于是莱特兄 弟决定将螺旋桨看作是在铅锤面上沿着螺旋轨迹运动的机翼，按这一原理制 成的螺旋桨被实践证明是相当高效的。 莱特兄弟的第一架“飞行者号”（Flyer）飞机在1903年夏天制造完成， 并被运往基尔德维尔山，这里位于北卡罗莱纳州外海岸的基蒂霍克附近，当 所有准备工作都就绪时，已经是冬天了。1903年12月17日早晨，吹着时速大 约为401二米的凛冽北风，这几乎是很强的风了，但是兄弟俩认为他们应该 进行试飞。上午10时35分左右，由奥威尔在机上驾驶着飞机，飞机沿着起飞 跑道加速，威尔伯在一旁跟着飞机奔跑，并将机翼的一端稳住。在滑行了大 约12米后，“飞行者号”升上了天空。虽然是仅仅12秒钟的呈波浪状的飞行 ，但人类航空的世纪之门已经打开了。传奇并未终止，在这一天行将结束的 时候，航空世纪之门继续被莱特兄弟推开。最后，威尔伯的留空时间达到了 59秒，飞行距离达到260米。考虑到风的因素，“飞行者号”在空中的实际 飞行距离大约是800米。 “飞行者号”飞机在航空史上的地位是无可争议的，但事实上它并未再 飞上蓝天，它的总飞行生涯在留空仅仅一分半多钟后结束。然而，虽然它的 这一短暂飞行几乎不足以引人注目，但这个成功的意义是巨大的。按照当时 人们的观念，这两位名不见经传的自行车匠，在很多人都曾经失败过的航空 领域取得成功是不可能的。因此，莱特兄弟的成功不是被公众不屑一顾，而 是遭到了深深的质疑。 未能获得社会关注与认可并未对莱特兄弟造成很大的影响。他们心里清 楚， “飞行者号”还不是一架令人满意的飞行器，于是他们决定把它做得 更好。1904年的春天，他们制成了第二架“飞行者号”飞机。与第一架“飞 行者号”飞机相比，第二架更加坚固，而且安装了一台11.768千瓦的发动机 。南于具备了更加强劲的动力，莱特兄弟不需要借助外海滩的风力来飞行， 于是他们选择在代顿市附近的一块32公顷的土地——霍夫曼大草滩上进行飞 行试验。为了弥补俄亥俄州相对缺乏风力协助的缺憾，兄弟俩竖起了一个起 飞塔。在塔内部的绳索上悬着272千克的金属重物，绳索从塔的顶部引出。 沿着发射台的底部连接到“飞行者二号”的起飞滑块前端。当一切都准备就 绪后，飞行员将一个手柄放倒，释放重物。于是飞机就被向前拉动继而起飞 。 仅在1904年一年间，莱特兄弟驾驶“飞行者二号”进行了超过100次的 飞行。所有的飞行都不是很远，但是他们从中获得了很多宝贵的经验。1905 年，莱特兄弟将他们所得到的经验运用到第三架飞机——“飞行者三号”的 设计上。“飞行者三号”最终完成时，不论是存美学外观还是在效率上都比 其他两架要更加m色。它前部与后部的操纵面都安装在更加远离机翼的位置 上，于是整架飞机更加优美，也具有更为良好的机动性。当年年底，“飞行 者三号”被证实具备了标准的8字航线飞行能力并且飞行时间可以达到其燃 油的极限，在1905年10月5日进行了超过38分钟的飞行，这是世界上第一架 实用化的飞行器。莱特兄弟第一次实现了可控动力的飞行，而这之前大部分 人都不认为他们能够取得成功。 P12-14
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