第一個飛起來的人是誰
如果你碰巧路過查德(英格蘭薩默賽特郡的一個小鎮(zhèn)),你也許會驚奇地看到“動力飛行的誕生地”的歡迎牌。如果你不相信自己的眼睛,那么請前往鎮(zhèn)中心。在主干道上,你會看到紀念世界上第一架飛機的一座青銅雕像。
每個城鎮(zhèn)都想擁有名聲,但這個名聲不是屬于北卡羅萊納的基蒂霍克嗎?因為萊特兄弟在那里最終實現(xiàn)了人類多少個世紀以來的飛天夢。
既是又不是?;倩艨嗽诤娇帐飞瞎倘挥凶约旱囊幌?,但查德也一樣。1848年6月,發(fā)明家約翰·斯特林菲洛做到了看似不可能做到的事情,當時他的蒸汽動力飛機飛過了城市中心一座廢棄的針織廠。
斯特林菲洛差點就能名垂青史,只可惜他本人沒有飛行。他的飛機是我們所謂的無人駕駛飛機。直到1903年,奧維爾·萊特在基蒂霍克完成了里程37米、時長12秒的飛行,人類才最終模仿鳥類實現(xiàn)了比空氣重的飛行器的動力飛行。
飛行的歷史中充滿了九死一生和幾乎被遺忘的先驅(qū)。不過,正如萊特兄弟坦然承認的,所有這些人為他們最終的成功鋪平了道路。英國紳士科學家喬治·凱利是最具影響力的人之一,可以說,他比同時代的斯特林菲洛更勝一籌,比萊特兄弟提前整整50年完成了載人動力飛行——要是當時的引擎技術(shù)能夠勝任就好了。
凱利年輕的時候,科學家和公眾都相信,像鳥一樣飛翔不僅不可能,連嘗試一下都是愚蠢的。凱利并沒有氣餒,即便同時代的人都認為他瘋了。1799年,他發(fā)表了一個飛機設(shè)計方案,其中首次描述了能夠使機翼飛起來的空氣動力。他發(fā)表于1809年和1810年的三部分論文《論空中航行》遭到了質(zhì)疑。
凱利毫不在乎。他已經(jīng)完成了一系列實驗來支持自己的計算,并堅信自己已經(jīng)解決了動力飛行問題。凱利造的飛行器越來越復雜,1853年,他的孫子喬治終于駕駛一架真正的滑翔機飛越了約克郡斯卡伯勒附近的一個淺谷。
我們已經(jīng)飄離!
人類一直渴望飛翔。1783年10月,他們最終成功了。我們無法完全確定究竟誰是第一個——雅克-艾蒂安·孟格菲抑或他的合作者皮拉特爾·德羅齊耶——反正他是在巴黎附近爬進熱氣球的籃子并升上天空的。
這是一項轟動的成就,但又有些令人掃興。的確,人類一直渴望飛翔,但要像鳥一樣才行。乘坐熱氣球(一種沒有引擎的輕于空氣的飛行器)飄浮并不真的算數(shù)。一個月后,德羅齊耶進行了首次無纜氣球飛行,在巴黎上空靜靜地飄浮了25分鐘。1785年,他又成就了航空史上另一項第一:他成為第一個在空難中喪生的人,當時他的氣球在空中爆炸,在加來附近墜落。
第一次致命空難發(fā)生在1785年,皮拉特爾?德羅齊耶的熱氣球在加來附近墜落。
像鳥一樣飛翔
這架飛行器有固定的機翼和一個初級的機尾,后面還有一個方向舵。凱利意識到,鳥的尾巴對其飛行能力至關(guān)重要,因此,機尾對飛行器必定也是非常關(guān)鍵的。它缺少的是一個引擎——他曾花費多年進行研制,但徒勞無功。于是,生性樂觀的他選擇了滑翔機。
萊特兄弟還提到兩位對他們的成就有重要影響的先驅(qū)。德國的奧托·李林塔爾是其中之一,他造的滑翔機的機翼像鳥的翅膀一樣,頂部表面高度彎曲。這種機翼能將機身提升到其他實驗者不敢想象的高度。李林塔爾從不同的起飛地點進行了多次試飛,包括在柏林郊區(qū)他家附近專門建造的15米斜坡上。然而,他最終為自己的實驗付出了生命的代價,1896年,他駕駛的一架滑翔機熄火墜毀,讓他摔斷了脖子。
另一位是美國天文學家塞繆爾·蘭利。1896年,他造了一架由小型蒸汽機驅(qū)動的飛機模型。它在燃料耗盡前飛行了超過一公里的距離。但蘭利造的飛機太小,裝不下飛行員,因為正常大小的蒸汽機太重了。靠著以汽油做燃料的內(nèi)燃機,汽車技術(shù)的發(fā)展為未來的飛行員解決了這個問題。
到了1903年10月,蘭利已經(jīng)放棄了蒸汽機,他試圖在華盛頓特區(qū)波多馬克河上一艘游艇的頂部發(fā)動一架汽油動力的飛機。他的嘗試以慘敗告終,這主要是因為他沒有充分注意到飛機升空后的控制問題。沒過多久,萊特兄弟的汽油引擎飛機上了天。和蘭利不同,萊特兄弟從別人(當然還有鳥類)那里吸取經(jīng)驗,對控制問題做了充分研究。
萊特兄弟最聰明的貢獻之一在于設(shè)計出一種控制飛機搖擺的方式——飛機圍繞一個縱向貫穿機身的軸運動。不像李林塔爾在其有致命缺陷的滑翔機上讓飛行員左右移動身體,萊特兄弟的設(shè)計是讓飛行員控制機翼的翹曲,在很短時間內(nèi)讓機身某一側(cè)抬升。
帶我上月球
這一步很重要,因為能在操縱飛機的同時不災難性地失去上升力,一直是個重大問題。此外,這架飛機有一個被稱為升降舵的前置可移動機舵,用來控制俯仰或機頭的上下運動,還有一個控制偏航的后置方向舵。所有這些設(shè)計使萊特兄弟的飛機能夠沿三個維度來控制自身的運動,之前那些有影響力的先驅(qū)都沒能正確理解這一關(guān)鍵因素。
時至今日,奧維爾的短暫飛行仍然是技術(shù)史上最偉大的成就之一。僅僅過了66年,NASA就將人類帶到了月球上,旅客們已經(jīng)習慣于乘坐大型客機飛向世界的另一端?,F(xiàn)在飛行是如此平常、辛苦和乏味,以至于我們很容易忘記前人對此是多么渴望。對他們來說,乘坐廉價航空公司的經(jīng)濟艙旅行幾乎是一個奇跡。
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