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飛機是怎樣發(fā)明的

作者:Anita 發(fā)布時間: 2022-01-12 13:07:51

簡介:】飛機公認由美國人萊特兄弟在1903年12月17日進行的飛行作為“第一次重于空氣的航空器進行的受控的持續(xù)動力飛行”被國際航空聯合會(FAI)所認可。
飛機(aeroplane,airplane)是指具

飛機公認由美國人萊特兄弟在1903年12月17日進行的飛行作為“第一次重于空氣的航空器進行的受控的持續(xù)動力飛行”被國際航空聯合會(FAI)所認可。
飛機(aeroplane,airplane)是指具有一具或多具發(fā)動機的動力裝置產生前進的推力或拉力,由機身的固定機翼產生升力,在大氣層內飛行的重于空氣的航空器。飛機是最常見的一種固定翼航空器。按照其使用的發(fā)動機類型又可被分為噴氣飛機和螺旋槳飛。
飛機是歷史上最偉大的發(fā)明之一,萊特兄弟首創(chuàng)了讓飛機能受控飛行的飛行控制系統,從而為飛機的實用化奠定了基礎,此項技術至今仍被應用在所有的飛機上。萊特兄弟的偉大發(fā)明改變了人類的交通、經濟、生產和日常生活,同時也改變了軍事史。
飛機發(fā)明的簡單過程如下:
萊特兄弟(Wright Brothers)是美國著名的科學家,哥哥是威爾伯·萊特(Wilbur Wright,1867年4月16日—1912年5月12日),弟弟是奧維爾·萊特(Orville Wright,1871年8月19日—1948年1月30日)。他們是美國的發(fā)明家、飛機的制造者。1903年12月17日,萊特兄弟首次試飛了完全受控、依靠自身動力、機身比空氣重、持續(xù)滯空不落地的飛機,也就是“世界上第一架飛機”。
萊特兄弟是美國俄亥俄州人,1884年他們全家從印第安納州的里士滿搬到了俄亥俄州。
1890年初,他們研究報紙雜志的文章以及德國Otto Lilienthal的飛行器概念圖。
1894年,他們開起了萊特自行車修理店(后成為萊特自行車公司)。從此他們開始從事自己夢想的事業(yè)。
1896年5月,他們關注了史密斯索尼安學院的Samuel Langley的蒸汽飛機模型的試飛、芝加哥工程師和致力于飛行研究的權威Octave Chanute在密歇根沙丘和湖邊幾部飛機模型的試飛。
1899年5月,威爾伯給史密斯索尼安學院寫了封信請求得到航空方面的信息和書籍。基于Sir George CAyley, Chanute,Lilienthal, Leonardo da Vinci以及Langley的草圖和靈感,萊特兄弟開始了他們的機械航空試驗。在吸取前人經驗教訓的基礎上,萊特兄弟開始了飛行器的研制。在無法得到別人資助的情況下,他們用自行車生意賺來的錢進行飛機的研制。兄弟倆的配合是完美無缺的。哥哥威爾伯勤勤懇懇,扎扎實實,擁有工程師的細致和謹慎;弟弟奧維爾則富有藝術家的想象力,敢于不斷創(chuàng)新。兩兄弟認為飛機能不能順利飛行,關鍵就在于如何設計和控制它在飛行過程中各種受力間的平衡。早期由于擔心機翼過大,會使得飛機難于操縱,因此一般機翼面積都不是太大。萊特兄弟決定改變這個技術思路。他們首先仔細研究了前人的試驗數據,再通過大量風箏、滑翔機以及風洞試驗做驗證,設計出了最佳的機翼剖面形狀和角度,以便獲得最大的升力;然后決定把一般大小的機翼增大一倍,達到308平方英尺。最重要的是,他們設計了通過直接控制機翼來操縱飛機飛行姿態(tài)的機構,同時,在飛機整體的升力增加后,飛機對于駕駛員自身位置的變化也不那么敏感了,這就使得飛機盡管機翼面積大大增加,但可操縱性能并沒有比小機翼飛機降低! 兄弟倆認為要建造一架飛行機器,有三個主要的障礙:(1)如何制造升力機翼;(2)如何獲得驅動飛機飛行的動力;(3)在飛機升空之后,如何平衡以及操縱飛機。前兩個問題在某種程度上已經獲得解決。
最初兄弟倆努力制造全尺寸的滑翔機,接連四個夏天,他們前往北卡羅來納州旅行,目的地是個與世隔離的岬角。氣象部門向他們建議,岬角風力大,是有利的練習場。之后不久,他們制作了第一架無人駕駛雙翼滑翔機,把它象風箏一樣放上了天。他們又在飛機的前面安裝了升降舵,也就是一種擺動舵,可以用來操縱橫軸。
1900—1903年,他們制造了3架滑翔機并進行了1000多次滑翔飛行,還自制了200多個不同的機翼進行了上千次風洞實驗,設計出了較大升力的機翼截面形狀。在此期間,他們的滑翔機多次滑翔距離超過1000米。在當時看來,這可是不小的成就。經過不斷鉆研,不斷改進,萊特兄弟不僅迅速掌握了當時的飛行器制造技術,而且在許多方面取得了重大突破?!?903年夏季開始,萊特兄弟著手制造這架著名的“飛行者一號”雙翼機。動力飛行首先需要一臺發(fā)動機,但當時市面上根本沒有飛機的發(fā)動機出售,也沒有一家公司愿意冒險制造航空發(fā)動機。但是兄弟倆并沒有氣餒,他們請了機械師查爾斯.泰勒(Charles.Taylor)來幫他們制造了一臺大約12馬力、重77.2千克的活塞式發(fā)動機。有了發(fā)動機,威爾伯和奧利弗只盼著多風的秋季能早日到來。10月中旬,“飛行者號”組裝完畢,奧維爾對新飛行器非常滿意,“這是我們迄今為止造得最好的一架飛機?!浅B犜??!?奧維爾的感情不難理解,“飛行者一號”的每一根“肋條”都是他們親手制作而成。

奇跡發(fā)生在1903年12月17日!
這天清晨,美國北卡羅萊納州的基蒂霍克還在沉睡,天氣寒冷,刮著大風,空曠的沙灘上靜靜地停放著一個帶著巨大雙翼的怪家伙,這就是人類歷史上第一架飛機——“飛行者一號”。空曠的場地上冷冷清清,到現場觀看的只有5個人。10時35分,一切準備就緒。為了能夠率先登機試飛,兄弟倆決定以擲硬幣的方式確定誰先登機,結果弟弟奧維爾贏了。
奧維爾爬上“飛行者一號”的下機翼,俯臥于操縱桿后面的位置上,手中緊緊握著木制操縱桿,威爾伯則開動發(fā)動機并推動它滑行。飛機在發(fā)動機的作用下先是劇烈震動,幾秒鐘后便在自身動力的推動下從“斬魔丘”上緩緩滑下,在飛機達到一定速度后,威爾伯松開手,飛機象小鳥一樣離地飛上了天空。雖然“飛行者一號”飛得很不平穩(wěn),甚至有點跌跌撞撞,但是它畢竟在空中飛行了12秒共36.5米,才落在沙灘上。接著,他們又輪換著進行了3次飛行。在當天的最后一次飛行中,威爾伯在30千米的風速下,用59秒飛了260米。人們夢寐以求的載人空中持續(xù)動力飛行終于成功了!不幸的是,幾分鐘后,一陣突然刮來的狂風把“飛行者”1號掀翻了,飛機嚴重損壞,但它已經完成了歷史使命。人類動力航空史就此拉開了帷幕。

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