1903年誰發明飛機
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1903年誰發明飛機
1903年是飛機發明年。在這一年中,年近古稀的美國航空先驅塞繆爾 · 蘭利接連兩次試飛了他潛心研制多年的飛機——“空中旅行者”,卻遭遇了最接近成功的“失敗”,飛機發明權與他擦肩而過。
蘭利1834年8月22日出生于美國馬薩諸塞州。他自學成才,1866年起成為美國史密森研究院數學教授并兼任另一所大學天文學教授,在數學、天文學、物理學方面均有建樹,成為世界知名的科學家。他于1887年擔任史密森研究院主席直至終生。
蘭利對航空的愛好與興趣是從童年觀察鳥類飛行開始的。他常帶奇思妙想去觀察鳥類飛行,一次觀察往往數小時。他想探索鳥類飛行的奧秘:為什么鳥的翅膀不動竟能上升、下降至翻騰?他想一定有什么神秘的力量在支配鳥類飛行,只不過人類還沒有發現而已。但蘭利真正開始航空科學研究卻是中年以后。
1886年,蘭利開始采用科學方法研究飛行問題。他設計了一座旋臂塔以進行空氣動力學試驗,使用蒸汽機作動力。他定量研究了鳥翼和平板在空氣中運動產生升力和阻力的規律,得出了科學結論和公式。1891年他把試驗得出的結論寫成《空氣動力學試驗》一書出版。書中指出:可以制造出一種機器,當它的傾斜平面以一定速度運動時,完全能夠在空氣中支持比空氣重得多的全部機器重量,并且能夠以極高的速度飛行。蘭利這結論,對19世紀末一般所認為的重于空氣的飛行器不可能飛行的理論無疑是大膽的挑戰。
蘭利在進行理論研究的同時開始了飛行器的設計工作,他先從較小的橡皮筋動力模型開始,后來發展到有動h的蒸汽機模型即他所命名的“空中旅行者”。
他設計的“空中旅行者”0號模型總重22干克,發動機功率僅0.7干瓦,由于功率太小而試飛失敗。而后第1、2、3、4號“空中旅行者”也是同樣原因歸于失敗。
1896年5月6日,蘭利設計的小比例動力模型第5號“空中旅行者”終于進行了成功的飛行。5號“空中旅行者”模型兩副機翼前后排列,機長4.01米,翼展4.17米,總重11千克,發動機功率0.7干瓦。試飛在華羅頓特區南部波托馬克江上上進行,模型飛機由安裝在游艇上的彈射器發射,模型飛機升向空中,爬升了約300米,劃著弧線飛行了1006米后動力用盡降落到水面。這是世界歷史上第一次重于空氣的有動h的飛機不載人的成功飛行。
令人遺憾的是,在完成了這次有歷史意義的飛行后,蘭利卻放棄了進一步進行載人飛機的研究。在中斷研究工作3年之久后,由于美國政府提供5萬美元經費,蘭利和他的助手曼利才重新開始研制全尺寸載入飛行的飛機。
他設計的全尺寸載人飛機“空中旅行者”在結構上與成功飛行的模型很相似。金屬骨架,有兩副機翼前后串置,一個尾翼,發動機置于兩副機翼中間,兩副螺旋槳。飛機機長15.84米,翼展‘14.63米,飛機總重331干克。發動機功率39干瓦,由蘭利的助手曼利制成,這是一臺具有5個汽缸的星形發動機。飛機起飛方式還是船上彈射。
1903年10月7日,由蘭利設計、他的助手曼利駕駛的“空中旅行者”號飛機在波托馬克河的游艇上進行首次飛行試驗。飛機被架上了彈射器,敞口駕駛艙吊在機身下方,飛行員曼利坐進了駕駛艙。飛機上沒有著陸裝置,不知道飛機將會怎樣降落在水上。
中午12時許,發動機點火,船上彈射裝置將飛機彈出。只是飛機沒有躍上空中而是倒栽蔥式墜入水中,幸好曼利從飛機座艙中逃了出來。據曼利說,飛機起飛時,尾部的張線碰到了發射架,飛機失去了平衡。
同年12月8日,修復好的“空中旅行者”號飛機進行第二次飛行試驗,飛機彈射后頭部上仰,曼利操縱舵面飛機毫無反應,飛機尾冀斷裂,飛機垂直地墜入河中。據目擊者稱,彈射時,飛機尾部碰到了發射架。曼利還是僥幸逃了出來,飛機則受到了嚴重損壞。
9天以后,即12月17日,美國萊特兄弟駕駛他們研制的“飛行者”號首飛成功,宣告了飛機的誕生。
蘭利的飛機為什么會連遭兩次“失敗”?迄今沒有一個統一的意見。美國陸軍和海軍的報告指出:飛機設計基本上是正確的,穩定性良好。同時
他們還指出,即使飛機試飛能夠取得成功,其價值也不是很大,因此建議政府停止資助。美國航空專家查紐特評價說,蘭利飛行試驗未取得成功的原因主要是發射架造成的,不能說飛機本身是不成功的。1904年蘭利在給史密森研究院的報告中詳細分析了兩次試驗的情況,他指出:不能看作是失敗,因為問題出在發射裝置上,飛機根本沒有進入天空。
1914明4年6月,美國航空先驅寇蒂斯到蘭利的“空中旅行者”進行了修復,并且朋裝了浮筒,換上了新的發動機。這架飛機沒有采取彈射方式,而是用水上起飛取得了成功,見圖2-6。它證明了蘭利的飛機設計還是成功的。但是蘭利本人瀨矓噠個情景,他已于1906年逝世。
在人類早期的航空探索中,通常有兩條路徑。第一條路徑是從研制滑翔機開始,通過自身重量產生動力,操縱滑翔機飛行,進而再加裝發動機實現動力飛行。萊特兄弟走的是這一條路徑并取得了成功。第二條路徑是從動力模型開始,在取得經驗的基礎上再發展到載人飛機。蘭利走的是第二條路徑。兩條路徑各有干秋。應當說,蘭利的“失敗”并非真正的失敗,它留給后人以深刻的啟示。蘭利仍然是偉大的航空先驅。1W7年,美國國家航空咨詢委員會成立的第一個實驗室便命名為“蘭利紀念航空實驗室”,1958年美國國家航空航天局成立后改為蘭利研究中心。