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萊特兄弟與飛機 人類飛天夢的開端

 

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2015-10-28 14:30  來源: 科普中國
http://vod.xinhuanet.com/v/vod.html?vid=335189

2015年9月3日,北京天安門上空, 200余架飛機,或拉著彩煙,或帶著國旗軍旗,或擺成“70”造型,致敬中國人民抗日戰(zhàn)爭暨世界反法西斯戰(zhàn)爭勝利70周年,接受人民的檢閱。威武雄壯,令世人驚嘆!

如今,航空航天科技的發(fā)展,使得人們能夠隨心所欲在天空,甚至太空中暢游。然而從古到今,人類的飛天夢一直都在探索中,而真正意義上圓了人類飛天夢的,則是兩位美國人——萊特兄弟,即哥哥威爾伯·萊特和弟弟奧維爾·萊特。

1903年12月17日是人類歷史上意義深遠的日子。萊特兄弟在美國北卡羅萊納州的吉蒂霍克海灘上駕駛這他們的“飛行者一號”開始了試驗。上午10點35分時,奧維爾·萊特進行第一次試飛, “飛行者一號”成功升空。第一次飛行留空時間很短,只有12秒,飛行了約31米,但這是一項偉大的成就,它是人類歷史上有動力、載人、持續(xù)、穩(wěn)定、可操縱的重于空氣飛行器的首次成功飛行。這次飛行為人類征服天空揭開了新的一頁,也標志著飛機時代的來臨。

在萊特兄弟制造出第一架飛行器之前,航空的發(fā)展經(jīng)歷了從幻想到冒險,從理論探索到實踐的漫長過程。古代的人們一直渴望如飛鳥一般在天空翱翔,他們中甚至有許多人利用鳥的翅膀等各種猜想冒險嘗試升空,但這些冒險活動往往落得非死即傷的悲慘命運。時至今日,世界上多個國家仍在舉辦各種類型的“鳥人飛行”大賽,紀念為了飛天夢不斷探索的先驅(qū)。

在接連不斷的失敗中,人們逐漸認識到,飛行是極其復雜的,一味地冒險根本無濟于事。要想真正實現(xiàn)飛行的理想,首先必須對飛行這門新的科學進行深入研究。

十五、十六世紀,歐洲文藝復興盛行,這場思想文化運動,帶來了科學與藝術(shù)的巨大革命。人們也開始以更加科學的態(tài)度研究鳥類飛行問題,而邁出航空科學研究第一步的人正是意大利的藝術(shù)家達·芬奇。他認為鳥是一架按數(shù)學原理工作的機器,人有能力仿制這種機器包括它的全部運動。達·芬奇在對鳥類飛行做了精細研究后,動手設(shè)計了撲翼機,并于1487 年畫出了設(shè)計草圖。他認為,人的臂力不足以搧動機翼,便讓人俯臥,加上大腿的力量來驅(qū)動機翼。這樣仍嫌力量不夠,他又研究了采用機械動力的辦法。他在設(shè)計撲翼機的同時,還設(shè)計了直升機和降落傘。他還對飛行器的未來做了樂觀的展望,他深信飛行器總有一天會發(fā)明成功,并將會對人類的生活帶來重大改變。只可惜,他的研究當時并未引起重視而是被束之高閣。

到了19世紀,飛機的研制進入了一個空前活躍的時期。有關(guān)飛機升力、阻力、穩(wěn)定與操縱的理論逐步建立起來,同時,氣球、飛艇等的研制與試驗,以及動力飛機和空氣動力學的研究,都取得了許多可貴的經(jīng)驗。似乎這些寶貴的研究成果,正是為了迎接萊特兄弟的到來。

19世紀六七十年代,兄弟兩人相繼出生在美國俄亥俄州,父親是一個牧師,母親是一位家庭婦女。他們幾乎在懂事的時候就對機械產(chǎn)生了濃厚的興趣, 從小就喜歡拆拆弄弄,甚至把身上僅有的一點兒零用錢都花在買工具、材料上。

1878年的圣誕節(jié),萊特兄弟的爸爸給他們帶回了一個"蝴蝶“玩具,能夠借助橡皮筋的力量飛走。于是,在他們幼小心靈上,就萌發(fā)了小小的飛天夢。

1896年,德國航空先驅(qū)奧托·李林達爾在一次滑翔飛行中不幸遇難。這條消息對那些夢想飛行的人是一個打擊,但對于成年后對機械知識更加熟悉的兩兄弟來說,他們卻堅信人類進行動力飛行的基礎(chǔ)實際上已足夠成熟,于是,萊特兄弟停掉正在經(jīng)營的修車行,滿懷激情地投入了對動力飛行的鉆研。

萊特兄弟不僅努力掌握前人的研究成果,而且十分注意直接向活生生的飛行物——鳥類學習。他們常常仰面朝天躺在地上,一連幾個小時仔細觀察鷹在空中的飛行,研究和思索它們起飛、升降和盤旋的機理。

萊特兄弟的飛行器試制最初選擇的是滑翔機,一次偶然的機會,威爾伯·萊特產(chǎn)生了“翼尖翹曲”操縱方式的想法,即采用翹曲機翼的方法保持飛行器平衡。1900—1903年,萊特兄弟先后制造了3架滑翔機并進行了1000多次滑翔飛行。同時開展機翼翼型實驗,不斷修正了李林達爾的一些錯誤的飛行數(shù)據(jù)。最終,他們的第三號滑翔機在試驗中取得極大成功——他們已經(jīng)能夠長時間進行有效控制的滑翔飛行。

1903年,在第三號滑翔機基礎(chǔ)上,萊特兄弟創(chuàng)造性地增加了飛機動力和平衡操控,研制了第一架有動力的飛機——“飛行者一號”,并且試飛成功,至此,人類的飛天夢從夢想變成現(xiàn)實。

飛機的發(fā)明,給世界帶來翻天覆地的變化,使得我們生存的巨大星球縮小成為一個小小的世界,拉近了人與人之間的距離。不僅如此,飛機的出現(xiàn),更是奠定了此后宇航事業(yè)的基礎(chǔ),人類在探索茫茫宇宙的艱難行程中,更進一步。

 

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