萊特兄弟與第一架飛機

威爾伯‧萊特(Wilbur Wright)和奧維爾‧萊特(Orville Wright)。

 

 

  「別害怕飛行,要怕飛不起來。」1896年8月,德國工程師奧托‧李林塔爾(Otto Lilienthal)駕駛滑翔機墜落地面於36小時後喪生,悲劇性地印證了這句話的真實性。他不是唯一一個因無法控制飛行裝置而死亡的航空先驅。

 

  李林塔爾的事件對於在美國俄亥俄州從事自行車維修與銷售的萊特兄弟來說意義重大,他們對德國人的進展抱有極大興趣。威爾伯‧萊特(Wilbur Wright)和奧維爾‧萊特(Orville Wright)將自行車機械知識應用到多年來的興趣上,試圖解決三個面向的「飛行問題」。

 

萊特兄弟於1900年時的滑翔機。

 

  第一個挑戰是如何從地面升起比空氣還重的裝置,這個問題過去就已經基本解決。達文西的事蹟眾所周知,而比他更早的航空先驅還有九世紀安達盧西亞的柏柏人阿拔斯‧伊本‧弗納斯(Abbas Ibn Firnas)與十一世紀英國馬姆斯伯里修道院的教士埃默(Elmer of Malmesbury)。當萊特兄弟準備製造第一架滑翔機時,他們參考了同時代的奧克塔夫‧沙努特(Octave Chanute)和奧古斯都‧赫林(Augustus Herring)等人所設計的雙翼飛機。

 

  第二個挑戰是推進力,其他同行也對此進行了探索,例如塞繆爾‧蘭利(Samuel Langley)、英國發明家海勒姆‧馬克沁(Hiram Maxim)與法國發明家兼工程師克雷芒‧阿德爾(Clement Ader)等人,他們的研究著重在為裝置配備強大的發引擎,但萊特兄弟的觀點認為將來還有時間去思考推動飛機的最佳方式。起初,他們更傾向於滑翔,但如果要做到這件事就必須解決第三個也是最大的挑戰:控制飛行。

 

1902年,威爾伯在試飛中操作翹曲機翼和可動尾舵進行轉向。

 

  萊特兄弟不僅想製造一架飛機,而且是要打造一架能夠駕駛的飛機。他們一開始就不考慮李林塔爾的想法,即利用身體傾斜來控制飛行裝置,也沒有被其他航空先驅的想法所說服。萊特兄弟認為飛行員必須完全控制飛行,應該有更好的方法實現這點。

 

  威爾伯透過觀察鳥類飛行發現了解決方法,鳥類飛行時會改變翅膀末端的角度,使其繞著縱軸傾斜來轉彎,這種運動被稱為「側傾」。為了將其應用到模型上,他們發明出一種可以讓機翼尾端變形的控制裝置。現代飛機則藉由副翼達到這種效果。萊特兄弟還研究如何控制飛機的「俯仰」,為了避免像李林塔爾付出生命代價的失速情況發生,他們採用一種能抬起機頭的升降舵。今天這種操控由飛機尾部的翼片所控制。

 

  從1900年到1902年,威爾伯和奧維爾在北卡羅來納州沿海的小鷹鎮測試滑翔機,並在代頓工作室建造的風洞來測試模型。在這些測試中,他們發現到機翼彎曲會導致一種不良影響:在翹曲運動中,上機翼的末端對空氣的阻力更強,導致機頭朝向相反方向,這種運動被稱為「偏航」。萊特兄弟設計出新型的垂直尾舵,利用尾舵受到的壓力抵消翼尖的阻力,使機頭與在側傾轉彎時保持一致。

 

1903年12月17日,「萊特飛行器一號」的首次飛行。奧維爾擔任駕駛員,威爾伯在翼尖處跟跑。

 

  飛機控制是萊特兄弟於1903年3月提交的第一個專利項目。同年12月17日他們實現了最著名的壯舉,用第一個螺旋槳推進裝置使「萊特飛行器一號」(Wright Flyer I)起飛。那時候萊特兄弟已經為航空做出非凡的貢獻,絕對能稱得上飛機的發明者:他們有效地控制了三個空間軸的運動,這個概念在一個多世紀後的現在依然至關重要。

 

 

參考報導:OpenMind

 

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