莱特兄弟飞机以及莱特兄弟飞机试飞试验的背景
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莱特兄弟制造飞机的过程是什么?
飞天梦的实现
——20世纪飞机的诞生谁也不会想到,人类发明第一架真正意义上的飞机的殊荣,竟会落到两个没有上过大学、靠制造和修理自行车的人——威尔伯·莱特和奥维尔·莱特兄弟的头上。
出生于美国俄亥俄州代顿的莱特兄弟,是一位教主的两个儿子,他们没有上过大学,靠制造和修自行车为生。兄弟俩不仅极善于动脑,而且对飞行有着极浓厚的兴趣。威尔伯·莱特为进行飞行的研究,向史密林博物馆索取了大量的有关书籍和文章,其中就有查纽特的《飞行机器的进步》一书。莱特兄弟靠制造自行车所得到的钱和掌握的技术来进行飞行的研究,在学习了大量航空理论的基础上,首先进行了非动力飞行的研究和试验。1899年8月,莱特兄弟制造了他们的第一架飞机——一架双翼风筝式飞机。在这架非动力的飞机上,他们取得了重大的突破,就是利用弯曲和扭曲,取得了横向的稳定和侧向的平衡。
1900年,莱特兄弟运用机翼弯曲和扭曲的原理,制造了一架滑翔机,机翼长5.18米,运往北卡罗来纳海岸附近荒凉的基尔德维尔山区进行试飞。滑翔员俯卧以保证着陆安全和减少空气阻力,试飞取得了成功。莱特兄弟不仅学到了很多东西,而且信心倍增,决心制造出动力飞机。
1901年,莱特兄弟制造并试飞了第二架滑翔机。随后他们制订了一个非常全面的计划,包括在风洞中对机翼翼型进行试验的计划。他们经过反复的试验,取得了非常珍贵的第一手资料。1902年,莱特兄弟经过反复改进,又制造出第三架滑翔机,并进行了近千次的滑翔飞行。李林塔尔5年内共进行了2000多次的滑翔,但留空时间仅为5个多小时,而此时莱特兄弟的滑翔试验飞行时间大大超过了李林塔尔。
至此,莱特兄弟的滑翔机,不仅设计趋于完善,而且经过了反复的试验,已接近于飞机的机型设计,并解决了大量的有关问题。可以说,只要对这架滑翔机稍加修改,安装上发动机,它就能成为真正的飞机了。
莱特兄弟不仅是伟大的发明家,肯于钻研的学者,而且还是极为精明的商人,他们并没有完全沉迷于研究和发明,虽然他们还没完全解决飞机的动力装置,但他们对此抱有绝对的信心。他们非常及时地为他们的设计提出了专利申请,这是至关重要的一步。因为当时对于飞机发明的竞争,已到了白热化的地步。抢先一步的专利申请,既为莱特兄弟争取到了时间,也为第一架飞机发明权的归属问题在法律上铺平了道路。
莱特兄弟在提出专利申请之后,全力进行飞机动力装置的研制。由于当时汽车内燃机刚发明不久,特别是内燃机的机体十分笨重,汽车公司的老板们不愿冒过大的风险制造航空发动机。于是,莱特兄弟只好自己动手,在自行车技师泰勒的帮助下,耗费了6个星期的时间,制造成功了一台12马力的活塞式发动机。这台发动机有4个气缸,采用水冷方式,用链条带动两个推进式螺旋桨。其重量包括附件、水和燃料达91公斤。
莱特兄弟为减轻飞机的重量,飞机机身、骨架和螺旋桨全部都采用既轻又牢的枞木和桉木制造,机翼用棉布,放弃了起落架和机轮,机身下做成雪橇以滑行着陆。这样,飞机的总重量不超过280公斤。
1903年炎热的夏季,莱特兄弟制造出第一架飞机,取名为“飞鸟”。12月初运至基蒂霍克。当月12日,莱特兄弟准备试飞,但天公不作美,只好推迟两天。14日,莱特兄弟将“飞鸟”运到发射轨道上,并请来附近基尔德维尔救生站的朋友们做见证人。就在此时,莱特兄弟为一件事发生了争执:谁来作为人类历史的第一个飞行员,进行这具有历史意义的处女飞行。
他们经过呕心沥血的研究与制作、无数次艰险的滑行试验、经费不足的尴尬与苦闷,现在到了令人眩晕的尝试成功时刻,莱特兄弟谁也不肯放弃首飞权。虽然他们知道,首飞要承担极大的风险,但难以预测的风险不但不会让他们望而生畏,反而更激发了他们与死神一搏的豪气。正如哥哥威尔伯所说:
“若谁想绝对安全,那就坐在墙头上看鸟飞好了;如果谁想飞行,那就得动手造一个机器在实际试验中去熟悉它。”
人们默默地望着静静伏在轨道上的“飞鸟”,或看一眼天空,或瞧一眼争执不休的莱特兄弟,谁也想不出什么有力的理由来说服这两个发明大师。忽然,不知谁说了一句:“既然是要飞上天去,那就由天来决定吧!”
“对!掷硬币,看天意如何?”有人附和道。
“我要头像!”哥哥威尔伯毫不犹豫地说,弟弟奥维尔点了点头,表示同意。
于是,莱特兄弟像决斗的勇士一样互相盯着对方,由见证人把硬币向空中高高抛起。当硬币落到地面上那一刻,时间似乎停止了流逝,人心停止了跳动。
“头像!”见证人毫无表情地宣布。
威尔伯脸上兴奋的表情一闪即逝,似乎想说什么话来安慰一下弟弟,但奥维尔脸上的失望之情消失得更快,神情平静地向哥哥伸出了手,发自内心深处地说:“祝你成功!”四只手紧紧地握在了一起。
威尔伯登上“飞鸟”,俯伏在驾驶座位上,试飞开始了。也许是威尔伯太兴奋了,当“飞鸟”离开地面向空中爬升时,他把机头拉得过高,几乎与地面垂直,飞机失速,失去了升力,一下子掉到了沙滩里。飞机受到了一定的损坏。
莱特兄弟经过两天的抢修,于16日修好了“飞鸟”,并再次做好了试飞的准备。第二天,就是12月17日,这个值得人类骄傲的日子,莱特兄弟又开始试飞。这次轮到弟弟奥维尔了。奥维尔吸取了哥哥失败的教训,他先不急于把机头拉高,待飞机达到一定的速度后,再逐渐拉高机头。“飞鸟”像展翅的雄鹰,直冲云霄。人类历史上第一架重于空气的、有动力的飞机终于飞起来了。“飞鸟”向前飞了36.58米,在空中飞行了12秒后落到地面上。
奥维尔走下飞机,哥哥威尔伯跑上去,与弟弟紧紧拥抱,分享这胜利的果实。莱特兄弟再接再厉,威尔伯又进行了两次试飞,奥维尔休息片刻后也再飞了一次。这一天共进行了4次飞行,威尔伯的成绩最好,飞行了260米,持续飞行了59秒,这个成绩成为后来举世公认的飞机第一次自由飞行的记录。
人类几千年的飞行梦,在1903年12月17日这一天变成了现实,飞机时代到来了!
莱特兄弟发明的飞机资料是什么?
莱特兄弟(世界著名科学家、飞机发明者)
莱特兄弟(Wright Brothers)是美国著名的科学家,哥哥是威尔伯·莱特(Wilbur Wright,1867年4月16日—1912年5月12日),弟弟是奥维尔·莱特(Orville Wright,1871年8月19日—1948年1月30日)。他们是美国的发明家、飞机的制造者。1903年12月17日,莱特兄弟首次试飞了完全受控、依靠自身动力、机身比空气重、持续滞空不落地的飞机,也就是“世界上第一架飞机”。
飞机是历史上最伟大的发明之一,有人将它与电视和电脑并列为20世纪对人类影响最大的三大发明。莱特兄弟首创了让飞机能受控飞行的飞行控制系统,从而为飞机的实用化奠定了基础,此项技术至今仍被应用在所有的飞机上。莱特兄弟的伟大发明改变了人类的交通、经济、生产和日常生活,同时也改变了军事史。
“飞行者一号”研究历程
“飞行者一号”是一架双翼飞机,它的两个推进式螺旋桨分别安装在驾驶员位置的两侧,由单台发动机链式传动。操纵系统采用升降舵在前、方向舵在后的鸭式布局,这也正是莱特兄弟对航空事业的最伟大的贡献所在。李林达尔必须移动自己的身体,靠改变重心来操纵飞行器飞行,而“飞行者一号”的驾驶员则通过机械装置使整个翼尖卷曲来达到同样的目的。飞机的爬升和俯冲到安装在飞机前部的一对双翼式升降舵;一对方向舵与机翼卷曲机构互相连接在一起,安装在驾驶员身后。现代飞机转弯和做机动动作的主要部件都可以从这第一架飞机上找到,尽管它是那么原始。
“飞行者一号”再没有重返蓝天,它目前被珍藏在美国华盛顿国家航空航天博物馆内。
莱特兄弟用玻璃底片记录下了当年的尝试,这些珍贵的历史照片现由美国国会图书馆收藏。
1897年,奥维尔和邻居、儿时伙伴埃德温-锡尼斯在莱特自行店后面锉机架。
1900年10月10日,在莱特兄弟的一次飞行试验中,他们的滑翔机在山上坠毁。大风是滑翔机坠毁的原因,图为滑翔机残骸。
1901年下半年莱特兄弟于制造了世界上第一个能对模型机翼进行准确试验的风洞,用两个多月时间使用风洞进行了 200 多次各种类型翼面试验,取得了一整套科学数据,并根据这些数据设计出飞机。
在反复进行滑翔试验中,莱特兄弟发现气压中心侧转的现象——弯曲的翼面气压中心并不总是像平翼面承受的气压中心一样往一个方向移动。这一重大发现与许多科技书籍的论点相违背——科学家们已经获得的关于大气对机翼压力的数据竟然有许多是不正确的。
1902年9月19日,威尔伯-莱特和助手丹-泰特将这架1902年的滑翔机当风筝一样放飞。10月2日,在北卡罗来纳州的小鹰镇,莱特兄弟试飞滑翔机。左边的威尔伯扶住滑翔机的一端,奥维尔俯卧在飞机上,丹-泰特扶住飞机的另一端。10月10日,威尔伯-莱特驾驶着一架标准滑翔机从美国北卡罗来纳州小鹰镇基蒂霍克的一片沙丘上俯冲而下,飞机共飞行了36米,留空12秒。10月24日,在2号山上,威尔伯驾驶着滑翔机向右转弯,滑翔机的右翼擦着地面飞过。
1903年12月14日,在小鹰镇的一次不成功的试飞后,威尔伯-莱特俯卧在受损的“莱特飞行者”的控制台上进行研究。12月17日,“飞行者”1号进行试飞,第一次飞行由奥维尔驾驶,共飞行了36米,留空12秒。威尔伯在旁边跟着跑,帮助平衡飞机,图中他刚刚放开滑翔机右翼。“飞行者1号”建成,这架飞机是莱特兄弟设计的第一架依靠自身动力进行载人飞行的飞机。“飞行者”号是一架普通的双翼机,它的两个推进式螺旋桨分别安装在驾驶员位置的两侧,由单台发动机链式传动。
1904年,莱特兄弟制造了装配有新型发动机的第二架“飞行者”,在代顿附近的霍夫曼草原进行试飞,最长的持续飞行时间超过了5分钟,飞行距离达4.4千米。
1905年9月29日,俄亥俄州代顿附近的霍夫曼草原,第41次飞行,奥维尔向左飞行,高度为18米。
1905年的莱特滑翔机经过改装,飞行员可以坐着驾驶,且安装了一个乘客座位。图为1908年,在魔丘,经过改装的滑翔机准备飞行。
1908年9月17日,在弗吉尼亚州的梅尔堡,美国陆军通信兵匆忙前往飞机失事地点,寻找驾驶员奥维尔-莱特和中尉托马斯-塞尔弗里奇,后者是军队观察员,也是此次飞行的乘客。飞行在示范飞行中坠毁,托马斯中尉受伤身亡,这是军事飞机史上的首个死亡案例。这次事故导致奥维尔左腿骨折、断了四根肋骨。经过治疗与恢复,奥维尔又重新投入到他热爱的航空事业中。
1909年,威尔伯-莱特在纽约进行了33分钟的长途飞行。威尔伯从总督岛出发,飞约哈德森河,到达格兰特将军墓后返航。几十万纽约居民观看了此次飞行壮举。2月15日,法国波城,莱特兄弟和妹妹凯瑟琳-莱特一起。莱特小姐将尝试人生的第一次飞行。7月,在弗吉尼亚州的梅尔堡,奥维尔-莱特向美国军队进行展示飞行。莱特兄弟将滑翔机出售给美国陆军航空部。
1911年,莱特滑翔机特写,滑翔机有驾驶员和乘客座位。
1939年8月19日,美国总统富兰克林-罗斯福定为国家航空航天日,以纪念航空事业的发展。
2014年8月19日是航空先锋奥维尔-莱特的生日。100多年前,奥维尔与兄长威尔伯一起发明了世界上第一架实用的固定翼飞机,并首次完成完全受控制、附机载外部动力、持续滞空不落地的飞行。
参考资料
百度百科.百度百科[引用时间2018-1-17]