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世界最早的動力飛機 飛行者一號飛行了約35米12秒
2019-06-28 22:42:12 來源: 】【繁體

世界最早的動力飛機有多早?在前幾架滑翔機的基礎上,萊特兄弟制造了第一架有動力的飛機——“飛行者一號”,這是一架雙翼飛機,前面有兩片升降舵,后面有兩片方向舵和兩個推進螺旋槳,操縱索集中連在操縱手柄上。發動機由萊特自行車公司的技師查理·泰勒設計制造。下面就跟360常識網一起具體看看世界最早的動力飛機等相關內容。

簡介

二十世紀最重大的事件之一就是飛機的誕生。1903年12月17日,這是個寒冷的冬天,來自美國俄亥俄州代頓的自行車制造商萊特兄弟在北卡羅來納州的基蒂·霍克試飛成功一架結構單薄、樣子奇特的雙翼飛機——“飛行者一號”。這是人類歷史上第一架能夠自由飛行,并且完全可以操縱的動力飛機。這一天就成了飛機誕生之日。

作為一種空中交通工具,飛機使運輸、旅行的時間大大縮短,地球變小了;作為一種全新的空中武器,飛機使戰爭形式發生了根本性的變革,傳統的前后方界限沒有了。萊特兄弟在1903年發明了飛機,而人類渴望飛行的愿望和探索飛行的努力卻經歷了千百年時間……

起源

自然界有許多天生具有高超飛行本領的動物:為數眾多的鳥類和數也數不清的昆蟲。受它們的啟示,人類早就產生了對天空的向往和對飛行的渴望。觀察自然會對清風、白云、鳥雀和昆蟲感到困惑:它們為什么會腳不觸地地在天空中飛行呢?鳥雀在空中翱翔飛行是那么自由自在,令人神往,如果人也能升空飛行將是多么美妙啊!

達·芬奇

在飛機誕生之前,航空的發展經歷了從幻想到冒險,從理論探索到實踐的漫長過程。古代有許多勇敢的人嘗試利用鳥的翅膀飛上藍天,但這些冒險活動往往落得非死即傷的悲慘命運。人們逐漸認識到,飛行是復雜的,單靠冒險無濟于事。要想實現升空飛行的理想,首先必須研究飛行這門新的科學。偉大的藝術家達·芬奇是第一位以科學的態度研究飛行的人。他在設計撲翼機的同時,還設計了直升機和降落傘。到了19世紀,飛機的研制進入一個空前活躍的時期。一方面有關飛機升力、阻力、穩定與操縱的理論初步建立起來,另一方面動力飛機的研制探索取得了可貴的經驗。盡管先驅者們沒有最終研制成功有動力、可持續飛行的飛機,但他們的工作為萊特兄弟打下了堅實基礎。大科學家牛頓有一句名言:“如果我比別人看得遠些,那是因為我站在巨人們的肩上。”這句話同樣適用于最終發明成功第一架飛機的美國萊特兄弟。在萊特兄弟之前,喬治凱利、李林塔爾、查紐特、蘭利、漢森、馬克辛、阿代爾等在飛機結構、升力與阻力研究、穩定與操縱、滑翔飛行等方面做了大量工作,取得了一個又一個成果。沒有他們的先驅性工作,就沒有萊特兄弟最終的成功。

萊特兄弟

從1899年開始,萊特兄弟先后研制了三架滑翔機。頭兩架滑翔機滿意地解決了飛機的穩定和操縱問題。但由于完全使用了過去留下的機翼升力和阻力數據,因此這兩架滑翔機的飛行性能不高。于是他們決定自己進行實驗,以獲得盡可能準確的數據,用以指導飛機設計。這些實驗是利用自行車輪加裝實驗件旋轉進行的。爾后他們又自制了風洞進行精確實驗。1901年9月~1902年8月間,他們共進行了幾千次試驗,開展了大量有關機翼升力、阻力、翼型的試驗研究。

萊特兄弟認為,困擾航空先驅們的飛行難題有三點:機翼、發動機,以及如何控制飛機。而且如何解決控制飛機的問題尤為困難和重要。他們通過觀察,發現鳥類是通過改變翅膀后端羽毛角度來控制飛行方向變化的,但如何能達到上述效果兩兄弟卻全然不得要領。直至威爾伯在自行車店里玩包裝紙盒時突發奇想的想出了“翹曲機翼”技術。

翹曲機翼的原理是當一側的機翼翹曲和扭轉的時候,它會得到更多的升力而升高,并讓機身朝機翼較低的一側轉向。通過風箏和滑翔機試驗,他們證實了翹曲機翼的可行性并發現了以往理論中空氣壓力系數的錯誤。

在萊特兄弟的不懈努力下,三軸姿態控制一步步演化成形:用機翼翹曲控制滾轉,前置升降舵控制俯仰,尾部方向舵控制偏航。

利用自己獲得的精確數據,他們制成第三架滑翔機,在試驗時取得了極大成功。利用它共進行了約700次滑翔飛行,并能保持行穩定和安全,即使在每小時36千米的強風下也能平穩飛行。第三架滑翔機的高度成功為他們研制動力飛機提供了直接依據并增強了取得最終成功的信心。

在第三架滑翔機的基礎上,萊特兄弟研制了第一架有動力的飛機----“飛行者一號”,1903年12月17日是人類歷史上意義深遠的日子。上午11時,奧維爾·萊特作第一次試飛。他駕駛“飛行者一號”終于成功地升空飛行。第一次飛行留空時間很短,只有12秒時間,飛了約36.6米,但這是一項偉大的成就:它是人類歷史上第一次有動力、載人、持續、穩定、可操縱的重于空氣飛行器的首次成功飛行。這次飛行具有十分深遠的歷史意義,為人類征服天空揭開了新的一頁,也標志著飛機時代的來臨。11時20分,威爾伯·萊特又駕駛"飛行者一號"作了第二次飛行,也取得了成功,留空時間約11秒,飛行距離約60米。奧維爾作了第三次飛行,留空時間15秒,飛行距離61米。第四次也是當天最后一次飛行由威爾伯駕駛,取得了成功并達到當天的最好成績:留空時間59秒,飛行距離260米。

1904年1月~5月,萊特兄弟制造了新的飛機,性能有了很大提高。1905年又制造了“飛行者三號”。它在試驗中留空時間多次超過20分鐘,距離超過30千米。10月5日的試飛取得的最好成績是:飛行時間38分鐘飛行距離38.6千米。“飛行者三號”共飛行了50次,全面考察了飛機具有重復起降能力、傾斜飛行能力、轉彎和完全圓周飛行能力、8字飛行能力。能進行這些難度較大的機動飛行和有效操縱表明,這架飛機已具備實用性,因此被看作是第一架實用飛機。

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