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第36章 给人类插上翅膀

第三十五章给人类插上翅膀

飞机的发明

1903年12月17日,随着“飞行者”1号冲向碧蓝的天空,人类首次实现了自主操纵飞行。人

类渴望了千年的像鹰一样自由飞翔的梦想,在这瞬间实现了。

向往飞行滑翔受挫

古代向往飞行的神话,美妙动听,典雅隽永,激发了人们制造飞行器的兴趣。人们不断地在

进行飞行的尝试。一些人模仿鸟类,在身体上插两个翅膀,从山顶和悬崖上向下跳,希望能

够像鸟儿一样扇动翅膀飞到天空,但这些尝试均以失败告终,莽撞的结果往往是摔断手脚甚

至丧生。可能是受风筝及鸟儿的共同启发,人们终于逐渐明白了:物体在空中运动,虽然会

受到来自空气的阻力,但当物体具有特定的形状和角度时,也可以产生把物体向上举的升力

,运动的速度越高,产生的升力也就越大。1810年,英国的凯利先生提出了利用机翼产生升

力和利用不同翼面的控制来推动飞机的设计思想。而新型动力设备内燃机的出现,使飞机上

天的梦想不再遥远。

有了理论基础和物质基础,19世纪末许多国家掀起了飞机研制热潮。1874年,法国发明家唐

普尔制造了一架用蒸汽机推动的单翼机,它依靠从滑道滑下产生的加速起飞,离地时间不过

一两秒钟。过了10年,俄国人莫柴斯基试飞了自己制造的一架装有蒸汽发动机的单翼机——

埃奥尔”,此次虽飞行了50米,但很难对其加以完全控制。又过了10年,美国人马克西姆的

大型模型双翼机也从轨道上升起了几英尺。尽管这些试飞活动都曾离开过地面一段时间,但

还不是现代意义上的“飞”,或者说它们只是靠一定动力推动的跳跃而已。

1896年8月12日,德国著名滑翔机专家利连撒尔在经过2000多次滑翔之后不幸失事身亡。就

是这一不幸的消息传到了美国,引起了两位年轻的自行车修理工的关注,进而对飞机的发

明起到了不小的影响。

飞机上天美梦成真

1896年,美国人奥维尔·莱特和威尔伯·莱特两兄弟开始了关于飞行的研究。为了获得经费

,他们经营起了自行车生意,在制造和修理自行车的工作中,他俩掌握了大量的机械和力学

方面的实际知识。他们吸取前人在飞机制造上不重视理论的教训,学习研究了很多基础理论

和航空方面的文献。

同时,他们也十分重视观察和实验,莱特兄弟仔细观察各种鸟在空中的动作,他们发现鸟在

转弯时,往往要转动和扭动翼边和翼尖以保持平衡。他俩首先把这种现象与空气动力学原理

相结合,并应用到飞机设计上。

从1900到1902年,莱特兄弟在两年多时间里试制了翼段卷曲、装有活动方向舵的滑翔机,

先后进行了3次滑翔实验,测量了风向和气流,记录下详细的数据,揭开了包括空中急转、

倾斜滑行和拐弯等一个个飞行奥秘,并一再改进机翼和方向舵的形状结构。这些试验为制造

载人动力飞机奠定了理论和技术基础。1903年,莱特兄弟呕心沥血设计的第一架飞机制造出

来了。机翼第一次采用较合理的长条形,其横截面为前缘厚、后缘薄的弯曲型,所以具有较

大的升力和升阻比。这架被命名为“飞行者”的飞机关键性的技术突破是操纵面的革新,首

次解决了横向稳定及操纵问题。因此,它能绕3个坐标任意改变方向和翻滚,有较好的操纵

性能。这架自由内燃机驱动的飞机机翼展开面积47.4平方米,发动机功率12马力,机重340

千克。

1903年12月17日,是永载史册的一天。这一天上午,“飞行者”号在美国北卡罗来纳州基蒂

霍克沙丘上试飞,由弟弟奥维尔驾驶。这一天共试飞了4次,在第一次试飞中,飞机在两三

米高的空中飞行了37米时速48千米时,时间12秒;最好的一次不

过留空59秒,前进了260米。然而,就是这短暂的12秒,这区区37米,却标志着人类终于成

功实现了持续的、有动力的、可操纵的飞行。由动力装置产生前进推力,由固定机翼产生升

力,在大气层中飞行的重于空气的航空器——飞机诞生了。从古到今,无数人翱翔蓝天的古

老愿望终于实现了。

莱特兄弟的飞行表演所产生的影响是难以估量的,他们的成功,打开了人类航空的新纪元,

他们制造的飞机以“世界上第一架载人飞行的飞机”载入史册。莱特兄弟俩用毕生的精力为

人类的航空史谱写了光辉的篇章。

重视研制突飞猛进

莱特兄弟取得的成功,激励了世界许多国家的发明家们,飞机的研制工作取得了不小的进展

。1909年7月25日,一架法国制造的单翼飞机成功飞越了英吉利海峡,让许多普通人都感受

到飞机的威力。这一年的9月21日,旅美华侨冯如研制出飞行高度达到210米,时速105千米

的飞机,性能更好,显现出中国人的高度聪明才智。

然而,在20世纪10年代,几乎所有的飞机都是用张线系统、云杉等高级硬木和抹有涂料的蒙

布制成的,这一状况到1920年发生了改变,用铝和铜等的合金制造的飞机诞生了。与此同时

,一些发明家改进了飞机蒙皮以减少空气阻力和结构的重量,延展了机翼,逐渐提高了飞机

性能

。航空事业在不断前进,世界上的许多国家都在研究制造飞机。1914年德国飞机出现在一

战战场上;1927年美国人查尔斯·林德伯格飞越大西洋;1941年英国人怀特受到墨斗鱼的启

发,研制出喷气式飞机;1947年飞机突破了“声障”;1960年,飞机又克服了“热障”;19

81年,航天飞机发射成功……

推动飞机的研制突飞猛进的是战争。早在第一次世界大战时,十分简陋的飞机就被派上了用

场,人们用它来侦察敌情和运输等项工作。仅过了短短20多年时间,飞机便在战场上大显身

手,飞机轰炸对于欧亚许多国家的人都是噩梦般的经历。在第二次世界大战初期,希特勒德

军不分昼夜地轰炸,让英国许多城市变成一片瓦砾,英伦三岛的民众饱尝了飞机带来他们的

从天而降的痛苦。日本侵略者的飞机同样给中国人民带给了沉重的灾难。空军已成为影响战

争全局的一个重

要兵种。夺取制空权更成为制约战局的重要因素。为了控制和改变战局,不少国家都投入巨

大力量研究和制造飞机,几年间,不仅全世界生产了近100万架各种类型的飞机,还使飞机

速度越来越快,飞行高度越来越高,配备的火力也越来越强。飞机由于有了武器特别是核武

器,也成为凶残的武器。

二战,给了飞机充分的表演空间,飞机从此深受各方关注。许多先进的科学思想、先进的技

术和先进的材料都用在飞机上。现代飞机已在外形、性能等多方面较莱特兄弟研制的飞机发

生了重大改变,它集中应用了力学、热力学、喷气推进、计算机、真空技术的目标捕获、识

别和跟踪、自动控制、全天候飞行及通信、导航等多方面性能大大增强,飞机的作战、机

动和生存能力明显提高。同时,飞机的发展,也促进了机械、电子、自动控制等相关行业的

进步。以飞机制造为重要内容的航空航天工业的发达程度,反映了一个国家科学技术、国防

建设和国民经济现代化的水平。

人们已经生活在航空时代,这个时代是莱特兄弟开辟的。

广泛应用贡献巨大

飞机的发明,是20世纪人类文明高度发展的重要标志,对人类生活产生了重大影响,甚至在

一定程度上改变了20世纪的人类历史。

飞机诞生后不久便被应用于军事领域,而且地位越来越突出,在现代化战争中,夺取制空权

为制约战局的重要因素之一。远的不说,在1991年的海湾战争中,以美国为首的多国部队就

是因为夺取了制空权,迅速打乱伊拉克共和国卫队的战略部署,完全控制了战局。

飞机用于战争,恐怕是许多飞机的发明者不愿看到的事实,但令他们欣慰的是,飞机在今天

的民用领域作用越来越显著。用飞机运送旅客和货物,可以不受地形限制,速度之快更是火

车和轮船远不可及的,同时,现代高科技手段的应用,已使飞机飞行相当平稳,噪音大大降

低,乘坐颇为舒适。飞机已经成为现代社会中一种不可缺少的交通工具,目前每年有超过10

亿人次的旅客乘飞机旅行。一些国家还在加紧研制可搭载1000名乘客、航程达1千万米以上

的大型民航飞机,在飞机上宾至如归,没有太多的限制。密如蛛网的航线将世界每个角落紧

密地联系在一起,地球变得越来越小了,“地球村”的实现指日可待。

此外,飞机还广泛应用于工业、农业、救护、体育、环保、执法等多种领域,如大地测绘、

地质勘探、资源调查、播种施肥、森林防火、追捕逃犯等,为提高人类的生活素质做出了巨

大贡献。