莱特兄弟的飞行王国

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  在上一期的《人类飞行简史(1)飞向辽阔》中,我们说道:
  “1896年8月9日,奥托·李林塔尔在试飞中坠地身亡……一对兄弟沉浸在悲痛中……他们将在奥托·李林塔尔的激励下,带领人类飞入新纪元。”
  这对兄弟,就是人类飞行史上最知名的,被大众看作是“发明”了飞机的——莱特兄弟。
  看到发明二字被打上了引号,或许你已经猜到了——事实并非完全如此。
  兄弟搭配,干活不累
  莱特兄弟出生在美国,父亲是本地受人尊敬的主教。
  18岁时,一次意外使哥哥威尔伯·莱特磕掉了门牙,从此之后,他尽可能地少张口—拍照时抿着嘴,变得不爱和人说话,甚至放弃了去耶鲁大学的梦想,整天泡在家中父亲的图书室里。比威尔伯小4岁的奥维尔·莱特却与哥哥的性格大不相同,他天生讨厌各种条条框框,为此曾被学校开除,也没读大学,而是自学成才,做起了印刷工。
  1889年,兄弟俩合办了份报纸。沉稳的威尔伯是编辑,奥维尔则是发行商。1892年,他们又转行做了自行车修理工,很快就拥有了一家自行车行,并成为出色的精通机械原理的人物。在那个时代,生产飞机也需要那些原理。
  1896年,李林塔尔去世的消息在公众中引起了极大的震动。莱特兄弟正是在这样的情况下,决定自己动手制造飞机。
  “倒着飞”的飞机
  兄弟俩很有商业头脑,但目标过于宏大:希望垄断“制造飞机”的专利权并从中获利。
  从1900年开始,他们在北卡罗来纳州一片僻静的海滩上进行飞行试验。修车行交给了一个名叫查理·泰勒的机械师照看。请记住这个人的名字,他在后面还有戏。
  莱特兄弟征得同意后,采用了另一位美国飞行先驱——肖努特的双翼机机型,即“立柱-张线”设计。这种四四方方的造型在当时看来非常奇怪——像一个平顶蔬菜大棚。更奇怪的是,威尔伯把调整俯仰角度的水平尾翼安在了机头上,于是飞机没有了尾翼,看上去总像是倒着飞。威尔伯还研究了好一阵鸟到底是怎么飞的。他认为鸟类靠改变翅膀末端的角度来转向,并据此设计了末端可以弯曲的翘曲机翼。
  到1902年,兄弟俩一共造了两架无动力的滑翔机。可惜飞机始终升力不足,却又找不到原因。威尔伯要一直以俯卧的姿势,趴在双层机翼的中间操控飞机。这让两位飞行先驱非常沮丧。有一次,威尔伯甚至绝望地说:“人类一千年也飞不上天!”
  自建风洞搞试验
  当时,威尔伯使用的是李林塔尔公布的飞行数据,这些数据是用一个古老的公式来计算飞行升力的——把飞机的载重、机翼的表面积等重要参数代入,然后添上一个很可疑的、100年没人变动过的斯米顿系数。
  早在莱特兄弟之前,一个名叫兰利的飞行先驱,按照自己希望看到的结果,偷偷篡改了斯米顿系数,结果他的飞机成功上天。莱特兄弟知道以后,选择了更为谨慎的做法——他们自行建造了美国第一个风洞。兄弟俩用自行车行的破铜烂铁制造的飞机模型在风洞中模拟飞行,得出许多新结论。
  有了这些靠谱的结论,莱特兄弟自信地改造了升力公式,抛弃了李林塔尔的数据。
  莱特滑翔机
  借用风洞试验的成果,莱特兄弟对第三架滑翔机进行了大改造:加上尾部方向舵,减少机翼面的弯曲程度,同时将机翼加长、收窄。现代意义上优美而狭长的机翼形状诞生了。事实证明,这次改造非常成功。第三架滑翔机最远一次飞出了189米,在空时间26秒,比后来“飞行者一号”第一次上天还要久。
  1903年,莱特兄弟正式提交了“飞行机器”的专利。这份专利中的莱特飞机完全具备了“三轴”控制能力,即飞行员可以主动调整机翼,完成机身倾斜、俯仰和转向的操作。人们终于可以像在地上开车那样随心所欲地驾驭空中的飞机。很多飞行史学家认为,这时的莱特滑翔机甚至比后来的“飞行者一号”更重要。
  制造发动机
  滑翔机的成功改造,依然没能满足莱特兄弟的野心,他们决心造出发动机。
  可能是为了保护商业秘密,兄弟俩把发动机的制造要求写得含含糊糊,以至于全美国没有一个生产商愿意接单。后来不知为何,莱特兄弟把发动机订单交给了照管修车行的查理·泰勒,事实证明,这家伙就是个被埋没的天才。
  泰勒只用了6周就造出了发动机,它就是后来被称为莱特-泰勒的发动机。为了保持轻盈,发动机外壳是铝制的——这在当时非常奢侈,因为不到100年前,拿破仑还用铝盘给贵客盛菜,可见其贵重。即便如此,“飞行者一号”的造价还是不到1000美元,而美国政府和那位篡改公式的兰利签订的飞机制造合约不下5万美元,而且兰利最终也没成功。
  飞行者一号
  1903年12月17日,一个刮着大风的上午,“飞行者一号”在奥维尔的驾驶下开始了第一次、也是唯一一次被人们记住的飞行。总的来说,飞行很成功。翼展12.3米的“飞行者一号”在距离地面3米的空中待了12秒,将奥维尔移动了36米。由于速度很低,威尔伯一直跟着陪跑,生怕摔伤了弟弟。当天一共进行了四次飞行,在一阵强风袭击后,“飞行者一号”严重受损,再也没能飞上天。
  莱特兄弟觉得,是时候让世界知道这件事了。
  麻烦不断的飞行帝国
  由于没有像李林塔尔那样公开表演,莱特兄弟只好去报社刊登他们成功飞行的消息。两兄弟因此很快出了名,经常戴着圆边礼帽,受到总统或者国王的接见。
  1909年,兄弟俩成立了莱特公司,光是靠出售专利就获利10万美元。他们自己造飞机,培养自己的飞行员,希望垄断一切能飞上天的东西。
  然而,好名声来得快,去得也快。成名之后,各种诉讼案开始找上威尔伯,至少有三个人同时冒出来说,他们也在1903年发明了莱特兄弟的那种飞机。在这段时间里,贴有莱特制造标签的飞机已经可以连续飞行100多千米。1910年,经过多次改进的莱特飞机执行了人类历史上第一次空中快递业务—花了1小时6分钟将两卷轻飘飘的丝绸从两兄弟的老家运到州府哥伦比亚,运费5000美元,几乎是“飞行者一号”造价的5倍。
  1912年,倒霉的威尔伯在一次宴会上吃了可疑的贝壳后染上伤寒,很快就死了。奇怪的是,其他客人似乎没什么事。奥维尔显然不善于经营哥哥留下的公司,很快就把公司賣了,然后接受了几个不太受人关注的名誉职位,并于1948年去世。
  莱特兄弟制造合适的发动机,掌握了飞机的控制技巧,将人类的飞行梦推向了新的高度,同时也把自己的名字深深刻入飞行史。兄弟俩的故事就此落下帷幕,接下来,人类将向长距离飞行发出挑战。
  千万别弃剧,下期更刺激。
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