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第5章 黎明前的冲刺

续写展翅蓝天的梦想在热气球和氢气球越来越受重视的同时,航空研究的先驱们在继续探寻能更像鸟一样飞行的飞行器。

1799年,被人称之为“航空之父”的英国学者乔治·凯利爵士设计了一架滑翔机,分别有升力和推力两个基本系统,其外形与现代飞机颇为相似。

1849年,凯利制作的第—架有3个机翼的滑翔机,载着—个10岁的小男孩从一个小山坡上滑翔成功。凯利在他80岁高龄之际还制造了第二架载人滑翔机,由他的马车夫驾驶飞过了—个小峡谷。

相关知识全接触滑翔机

滑翔机是一种重于空气的固定翼航空器。没有动力装置,在下滑飞行中依靠自身重力的分量获得前进动力。由机翼、尾翼、机身、起落装置、牵引设备和操纵机构等部分组成。不能自行起飞,依靠外力获得速度,起飞升空。能作滑翔飞行和某些特技动作,利用上升气流还能升高。

有的滑翔机带有小功率的动力装置作为起飞动力,称“动力滑翔机”。多用于航空体育活动。

最具有突破性的是,1842年9月29日英国工程师威廉姆·塞廖尔·汉森设计了被称为“空中蒸汽车”的蒸汽机动力飞机。他首先制作了一个机翼翼展为6米长的模型,然后设计了—个使用蒸汽机提供动力的有巨大机翼的单翼机,机翼面积达418平方米,飞机机长为26米,还有—个面积为140平方米的大平尾,采用1台20千瓦的蒸汽机,全机重量为1360千克,并于1843年4月获得了专利,尽管这种“空中蒸汽车”根本无法离开地面,但这毕竟是人类历史匕第—个重于空气飞行器的固定翼机方案。

1874年,法国海军军官费利克斯·唐普勒·克鲁瓦研制了一种以蒸汽为动力的载人单翼机,在一个水手的操纵下作了几次“跳跃飞行”,成为第—个有人驾驶带动力能离开地面的飞机。

前仆后继的滑翔先驱者由于早期的动力装置实在太重,根本无法为飞机提供动力,所以一些先驱者就把研究方向转向无动力的滑翔机上。

1857年,法国的一位船长让·马利·布利斯,依照信天翁的外形制造了一架大型滑翔机,柔性机翼的展长达15米,但进行了几次滑翔试验都没有实现升空飞行。

首先把载人滑翔机飞匕天的是德国工程师奥托·李林达尔。

他和他的弟弟在1891~1896年,用自己制作的滑翔机总共进行了2500多次滑翔飞行,最高的飞行高度为25米,最远飞到400米,还完成了180度的转弯飞行。

但是李林达尔滑翔机的结构十分简陋,必须通过自身身体的移动来操纵飞机的飞行。

1896年8月9日,李林达尔在试飞中因为飞机失控而牺牲。

李林达尔的英国学生珀西·佩尔策接过了老师的事业,在1895~1897年间制造了多架滑翔机,其中“鹰”式滑翔机最远飞行了300米。

1899年9月30日,佩尔策在他的最后一次滑翔飞行中,因尾翼破裂飞机机头朝下撞到地面,受重伤后身亡,年仅33岁。

李林达尔和佩尔策的相继献身震动了当时“年幼”的航空界,但却因此在全世界掀起了滑翔机的制造和飞行热。

“蝙蝠侠”在黎明中死去德国工程师奥托·李林达尔(Otto.Lilienthal)是世界上成功地把载人滑翔机飞上天的第一人。

出生于1848年5月23日的李林达尔和比他小一岁的弟弟古斯塔夫,自小就向往能像鸟一样翱翔蓝天,两入从研究鸟飞行开始,制造了大量的扑翼机模型,并自己设计了旋臂机,从中得到了许多试睑数据。

在积累了相当丰富的经验和数据后,李林达尔于1881年设计和制造了第一架滑翔机,此后7年间共制造了18种滑翔机,并亲自飞行了2500多次,还完成了180度的转弯飞行,被人们称为“蝙蝠侠”。

1896年8月9日清晨,李林达尔匆匆吻别了一直支持他的妻子,和他的弟弟直奔斯图仑山附近的一个山坡,山坡上的风很适合进行滑翔飞行。李林达尔十分兴奋地告诉弟弟,今天他要用他很喜欢的11号滑翔机试验一个新的操纵动作。

古斯塔夫帮助他调整好滑翔机后,李林达尔急不可待地迎风跑了起来。一股强劲的上升气流很快使李林达尔和滑翔机飞上了天空,并一直向高空飞去一切似乎很顺利。

在地面的古斯塔夫感到滑翔机的机要角度似乎太大了些,于是向他的哥哥大喊“小心!”但为时已晚,当5李林达尔准备挪动一下身子调整飞行姿态时,滑翔机由于失速,猛然头朝下快速栽向地面而坠毁,李林达尔的脊椎被摔断。

在送往医院的途中,李林达尔对泪流满面的弟弟说的最后一句话是:“牺牲是必需的。”

第二天李林达尔在医院中死去,年仅48岁。

尽管李林达尔的滑翔机结构十分简陋,必须通过自身身体的移动来操纵飞机的运行,但它却是世界上第一种可操纵的飞行器,从而为7年后有动力飞机的成功打下了基础。

黎明前的冲刺1896~1897年间,美国土木工程师奥克塔夫·查纽特制造了稳定性、操纵性更好的滑翔机,用橡胶绳操纵柔性机翼来控制飞机,在美国掀起了航空热。

1866年,英国航空学会理事韦纳姆,发表了一篇题为“论空中交通和关于重于空气飞行器的支持原理”的论文,集中了他7年多的研究成果,指出了用双层机翼或双翼飞机替代大面积单层柳翼的设想,被航空界认为是飞机设计的“突破”。另一名航空学会会员霍雷肖·菲利普斯于1893年设计了一架左右对称的上下排列各25个带有弯曲翼型翼面的多翼飞机,但是这架飞机只完成了“跳跃飞行”。

1890年,法国电气工程师克莱蒙特·阿代尔制造了几架机翼可以收放的蝙蝠式机翼滑翔机,由2台蒸汽发动机提供动力,第一架和第二架都没有试飞成功,而第三架“阿维昂”Ⅲ成功地离开了地面,并“跃飞”了近50米。

最成功的动力滑翔飞行是1903年11月德国的卡尔·雅图驾驶着他制造的风筝滑翔机飞行了约60米,可惜他的飞行没有被承认。

在莱特兄弟最后成功前的另一位重要铺路人是美国的塞缪利·兰利博士。

他直接通过动力飞机模型研究飞行的奥秘,设计和制造了一系列串列式机翼飞机。

最后的先驱塞缪利·兰利博士是美国的一位靠顽强自学成名的学者。他在科学领域中取得了很高的成就,一生中发表了上百篇著作,在全世界者享有盛名。

兰利从小就对鸟的飞行发生了极大兴趣,但直到他52岁(1886年)时才开始认真研究飞行。他还自己设计了旋臂塔,进行了大量空气动力学试验,得到了许多定量的结果。他所提出的升力计算公式到今天仍然被采用。

1896年5月6日,兰利制造了一个用蒸汽机作动力的飞机模型,这个模型飞到了20米的高度,飞行距离达760米,并以螺旋状的方式飞了3圈;当年11月28日,他又制造了另一个带动力的飞机模型,该模型飞到了150米的高度,留空时间近3小时。这是历史上第一次重于空气的动力飞行器实现了稳定持续的飞行,在世界航空史上具有重大意义。当他的动力飞机模型给载人动力飞行器的实现带来曙光时,兰利本人因年事已高,不想再进一步向前冲刺了。

但是,1891年美国与西班牙的战争爆发,再次把兰利推上了航空舞台,美国军方要兰利为美国陆军和海军研制一种能用于战争的载人飞机,取名为“空中旅行者”。

1903年10月7日,“空中旅行者”进行首次飞行试验。这架飞机采用了前后串置的机翼布局,以内燃机作动力,采用弹射起飞方式起飞。大约中午12点,发动机点火检查正常后,弹射装置将飞机弹出,但飞机却—个倒栽葱掉在了河里,驾驶员死里逃生。

—个月后,经过修复的“空中旅行者”再次进行试飞,却再次垂直落入水中。两次试飞失败几乎把兰利过去一生伟大的成就都湮没了。

两年后,这位伟大的航空先驱者悄然而逝,享年72岁。可以告慰的是,在他生命最后弥留之际还是亲眼看到了,莱特兄弟终于把一架带动力的载人飞机送上了天。

1903年12月17日航窑世纪第一日莱特兄弟的“飞行者”号飞机试飞成功,标志着人类进入了航空发展历程中的飞机新时代。

1903年12月17日,这是一个载入史册的日子。这天清晨,天气阴冷,不断的阵风带着刺骨的寒意,在美国北卡罗来纳州的基蒂·霍克的一块空地上,几个身影在晃动着,莱特兄弟正在准备对他们制造的“飞行者”1号进行第一次试飞。

孤零零的“飞行者”1号静静地停在冷清的场地上,除了一名见证人、几个救生人员和帮手外,没有任何观众。

“飞行者”1号尽管体形很庞大,但“身子”却十分单薄。它采用了一副前翼和一副主机翼,并且都是双翼结构,用蒙皮木支柱和张线联结而成。一台汽油活塞发动机被固定在主机翼下面的一个翼面上,机翼后面安装着左右各一副双叶螺旋桨,机尾是一个双翼结构的方向舵,用来操纵飞机的方向,而飞机上下运动则由前翼来操纵。飞机没有起落架和机轮,只有滑橇。起飞时飞机装在滑轨上,用带轮子的小车拉动和辅助弹射起飞。驾驶员俯伏在主机翼的下机翼中间拉动操纵绳索的手柄操纵飞机。连同驾驶员在内,飞机的总重量大约为360千克。

上午10时左右,发动机经过暖机后,弟弟奥维尔·莱特在飞机上俯伏就位。发动机启动后,飞机开始向前滑动,由于不时有大风迎面吹来,哥哥威尔伯莱特用一只手扶着飞机的翼尖跟着向前跑,不让飞机有太大的晃动。滑行速度越来越快了,威尔伯·莱特不得不放开了手,“飞行者”1号终于晃晃悠悠地升到了空中。

这次飞行的留空时间虽然只有短短12秒飞行距离也只有微不足道的36米,但它却是人类历史上第一次有动力、载人、持续、稳定和可操纵的重于空气飞行器的首次成功升空并飞行,标志着人类征服天空的梦想开始变为现实,从而被世界航空界公认为世界航空世纪的第一日。

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