說起飛機的發明,很多人有這樣的知識,飛機是美國人萊特兄弟發明的,1903年12月17日,在美國北卡羅來納州的基帝霍克海灘上,萊特兄弟試飛了他們設計制作的第一架飛機,一架12馬力,四缸活塞式發動機驅動的飛機,由哥哥威爾伯•萊特(WILBUR WRIGHT)駕駛的第四次試飛,在空中用59秒飛行了260米。這是人類第一次真正的飛機飛行。誠然,在此之前已有氫氣球和飛艇陸續升上天空,人們之所以這樣關注萊特兄弟試飛的這架飛機,只因它是一架重于空氣的飛行器,它的速度、可操作性、安全性都是前兩者所不能比擬的,所以,它在人類航空史上是劃時代的。
但是,很少有人知道,在這次試飛前,萊特兄弟在1903年29日提出了申請號為US149220。名稱為飛機(FLYING—MACHINE)的美國專利申請,該申請于1906年5月22日被批準。
威爾伯•萊特和奧維爾•萊特兄弟兩人曾經一起經營過印刷商店,后轉而經營自行車修理行,又設計制造自行車。他們少年時代起就對飛行感興趣,經營方面的成功有助于他們對航空學的研究。他們十分重視從理論和實踐中學習和研究,閱讀了大量空氣動力學文獻,學習了滑翔機先驅者德國工程師奧托•李林塔爾的著作,吸取奧托滑翔機研究方面的成果和導致其喪命的教訓,向史密森恩學會(SMITHSONIAN INSTITUTION)索取和查閱了他們所能找到的有關航空方面研究的資料,制作了風洞,仔細分析了鳥翼的形狀和結構,觀察飛鳥的搖擺、飛翔運動,特別注意鳥類高飛和滑翔時雙翅變化。從1900年到1902年先后制作了三架滑翔機,反復進行試驗,取得了其升力、速度、操作、擺動、阻力、平衡等方面大量數據,又進行了風洞試驗。在此基礎上,形成了飛機的構思,申請了上述專利。
從該專利說明書內容來看,申請的飛機是一種滑翔機,并未包括動力裝置和螺旋槳。其主要內容包括:1、飛機包括機翼、尾部垂直舵和前部水平舵;機翼從邊端到邊端的寬度顯著地大于飛機從前端到尾端的長度;飛機的結構件是輕質而牢固的木材之類的材料制成的結構件,機翼的框架上緊繃著布之類的高強度纖維織物。2、機翼或是單機翼的或是多機翼的,說明書和附圖所列舉的例子是平行、垂直重疊、由一系列平行柱相連接間隔一定距離的雙機翼。所說的機翼是扁平的,具有水平邊緣部分,可通過操作,使該水平邊緣部分能繞與飛行方向垂直的機翼平面的橫軸扭曲,并與常態的機翼形成不同角度,使之與氣流之間形成升力和平衡。3、尾部垂直舵由V型支架與上下機翼相連接,其主要作用是可圍繞垂直樞軸繞動,從而形成對空氣的不同阻力,使飛機可繞縱軸改變左右方向和平衡,該尾部垂直舵也可繞V型支架和上、下機翼連接的水平樞軸繞動,以致尾部垂直舵上升,這樣可防止飛機降落著地時該垂直舵與地面摩擦碰撞損壞。4、前部水平舵安裝在由下機翼中部左右各一根水平支撐桿和上機翼中部相應的左右各一根支撐斜桿組成的架子上,上述水平支撐桿前端向上凸起端頭。前部水平舵通過水平樞軸與穿過它的斜桿相連,該水平舵通過彈簧與水平支撐桿前端向上凸起端頭相連,使該水平舵一般處于水平狀態,也使其具有柔性;通過操作水平舵可繞水平樞軸繞動一定角度,從而改變空氣阻力,使飛機向上和向下,并能防止飛機著地時顛簸、傾翻。5、飛機機翼水平邊緣部分的扭曲以及尾部垂直舵的操作系統是由拉緊的繩索和一組與機翼、機架相連接的導向滑輪組成的,繩索兩端分別牢固系于作為方便操作裝置、吊架的側邊上,駕駛員躺在吊架上,用身體運動對飛機進行操作控制,駕駛員同時可用手等方式操作控制前部水平舵,該水平舵也是通過繩索滑輪組和連桿機構操作的。
該專利記載的飛機今天看起來似乎很稚拙,甚至在現代人眼中顯得可笑,但是它展示了飛機的俯仰平衡、方向平衡和橫側平衡,使飛機在空中可控飛行,顯示了強大的生命力,跨時代地造福于人類。此后,各種飛機先后出現,1909年法國人布雷里奧的單翼機第一次飛越英吉利海峽,1919年第一架客機誕生,1947年噴氣式飛機實現了超音速飛行。現在,飛機有民用飛機、軍用飛機、航天飛機等名目繁多,性能各異,用途廣泛,性價比越來越優化。以民用飛機為例,歐洲空客的空中巨無霸A380,雙層通道,起飛重量達到421噸,載客量555人,最大載客量可達840人,其升空2年后,美國西部當地時間七月八日下午波音公司新一代“夢幻飛機”波音787下線,這是有史以來第一次機體結構的一半左右是用更輕,更堅固的碳纖維材料制作的民用飛機。用碳纖維合成物作材料,可以大大減少機身拼接所需零部件,增加飛機的耐用性,降低維護費用,耗油量可減少20%,可一次加油持續飛行1.575萬公里,載客量可達330人(陳仲華)
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Wilbur Wright(1867-1912)和Orville Wright(1871-1948)分別出生在印地安那州和俄亥俄州。他們對飛行的興趣可以追溯至1878年他們的爸爸給他們一個飛行玩具。1889年開始他們一起經營印刷商店并相當成功。1896年,德國滑翔機先驅奧托•李林塔爾(Otto Lilienthal)死于滑翔機墜毀,這重新激起了他們對飛行的興趣。他們在1903年制造出了第一架依靠自身動力進行載人飛行的飛機“飛行者”1號, 12月試飛成功。1906年,他們的飛機在美國獲得專利權。1909年他們獲得美國國會榮譽獎。同年,他們創辦了“萊特飛機公司”。1912年威爾伯•萊特逝世后,奧維爾•萊特奮斗30年,使萊特飛機公司成為世界著名飛機制造商,資金高達百億美元。
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