【世界上最早发明飞机的人是谁 飞机是谁发明的】还用问吗?地球人都知道,美国的莱特兄弟 。
其实,也不尽然 。飞机的发明是一个接力过程,莱特兄弟跑的是最后一棒,完成了冲刺,但是许多人都为此付出了努力,其中 , 有五位,包括莱特兄弟,为此做出了重大贡献,值得人们永远铭记 。
一、乔治﹒凯利,固定翼飞机概念的原创者乔治﹒凯利的滑翔机在牵引试飞中
乔治﹒凯利(1773-1857),英国人,在飞机发展史上 , 他是一位重要的奠基人,被后人尊称为“空气动力学之父” 。
1783年,凯利10岁那年,目睹了法国蒙哥尔菲兄弟的载人热气球飞上了天空,实现了人类的飞天梦想 。当时,空气动力飞行因为模仿鸟类的扑翼飞行久攻不破而陷入了低谷 。此前,牛顿(1643-1727)断言:比空气重的东西绝对飞不起来 。凯利心想 , 气球升空缘于比空气轻,那么比空气重的鸟儿为什么也能在空中翱翔呢?
凯利一生都在思考和解决这个问题 。经过大量研究,凯利发现鸟类的翅膀具有产生推力和升力的两种功能 。人类如果能用不同装置分别实现上述功能,会比简单模仿鸟类飞行容易得多 。这一发现为空气动力飞行找到了突破口,也奠定了固定翼飞机的基本构型和理论基础 。在此基础上 , 凯利还绘制了飞机设计草图 。
复制的乔治﹒凯利滑翔机
苦于当时没有合适的轻质量发动机,凯利只能用滑翔机来验证自己的理论与设计 。1853年,乔治·凯利进行了历史上首次滑翔机载人自由飞试验 。试飞结果,文献中没有明确记载 。1971年,一位英国飞行员按照凯利的笔记,仿制了一架当年的滑翔机,试飞取得了成功,验证了飞机设计的正确性 。
二、奥托·李林达尔,空气动力飞行第一人奥托·李林达尔(1848-1896) , 德国人,滑翔机设计、制造和飞行第一人 , 被誉为“滑翔机之父” 。
李林达尔和他的双翼滑翔机
李林达尔认为要飞上蓝天,首要问题不是动力,而是飞行器的结构设计与稳定操纵 。于是 , 他选择了滑翔实验 。为了设计出理想的飞行器,李林达尔对鸟类飞行进行了深入研究 。他耗费数年时光悉心观察,仔细研究各种鸟类的翅膀结构和飞翔方法 。李林达尔模仿鸟翼 , 七年中先后设计、制造出了18种型号的滑翔机 。他操纵着这些外形颇像蝙蝠的滑翔机,从屋顶、山丘、土堤上一次次地跳下来,虽然屡遭失败 , 却百折不回,积累了丰富的操纵和滑翔经验 。1891年,李林达尔制造出了一架新的双翼滑翔机 。这架滑翔器的一个突出特点就是采用了弓形翼面,升力显著增加 。李林达尔背着这架“大鸟”顺着山坡疾跑几步 , 纵身一跃,借着风力,滑翔机腾空而起 , 飞起来了!重于空气的飞行器终于载人飞上了蓝天!之后,李林达尔制作的滑翔机飞得越来越好 。1894年 , 他操纵滑翔机从50米高的山坡上滑翔而下,飞行了350米,最远一次达到了1000米 。
李林达尔的贡献主要体现在三个方面:一是潜心研究鸟类飞行数十年,在其心血之作《鸟类飞行——航空的基础》一书中,详细论述了鸟类飞行的特点,指出机翼也要像鸟翼那样具有弓形截面才能获得更大的升力,从而明确地回答了机翼如何才能更好地产生升力的问题 。二是提出和验证了靠飞行员重心变化改变飞行姿态的操纵方法,初步解决了飞机的飞行控制问题 。时至今日 , 翼伞等悬挂式滑翔机依然沿用这种简便的控制方式 。三是为后人留下了大量的宝贵的实验资料,从1893年到1896年的三年时间里,李林达尔进行了2000次以上的滑翔飞行试验,三次改进总体布局 , 积累了大量实验数据,并以此为基础编制了《空气压力数据表》,撰写了《飞翔的实际试验》 。
三、莱特兄弟 , 有动力可控持续空气动力飞行第一人如果把固定翼飞机的诞生比做一场接力长跑,那么莱特兄弟就是实现冲刺的最后一棒 。
莱特兄弟与“飞行者1号”
莱特兄弟,哥哥威尔伯·莱特(1867-1912),弟弟奥维尔·莱特(1871-1948) 。莱特兄弟在继承前人成果的基础上,通过大量风筝、滑翔机以及风洞试验,认为要让飞机飞起来,在技术上主要要解决三个问题:(1)制造升力机翼;(2)获得驱动飞机飞行的合适动力;(3)在飞机升空之后 , 平衡和操纵飞机 。当时,前两个问题已经初步解决,莱特兄弟面临的主要是稳定性和操纵性问题 。
飞机的稳定性和操纵性是一对矛盾 , 为了解决这对矛盾,在前人经验的基础上,莱特兄弟做了两点重大改进:一是增大机翼面积,改善飞机的稳定性 。早期飞机,类似于平衡车,靠飞行员调整重心改变飞行姿态 。为了保证飞机的操纵性,机翼面积都不大,升力裕量也不大,飞机抗扰动的稳定性也就不好,莱特兄弟决定增大机翼面积,以提高飞机抗扰动的稳定性 。例如,李林达尔的机翼面积仅有14平方米 , 莱特兄弟的机翼面积达到了28平方米 。二是莱特兄弟发明了机械式飞行控制系统,通过升降舵实现飞机的俯仰控制,通过方向舵实现飞机的转向控制,并通过扭转翼尖实现飞机的滚转控制,解决了飞机的操纵性问题 , 实现了三轴六自由度可控飞行,为飞上蓝天扫清了最后障碍 。
飞行者1号
1903年12月17日,在美国北卡罗莱纳州基蒂霍克的小山上,莱特兄弟实现了他们的冲天一飞,拉开了人类动力航空时代的大幕 。
四、格伦·哈蒙德·寇蒂斯,为飞机补上了完美一笔格伦·哈蒙德·寇蒂斯(1878-1930),美国人,著名的飞机设计师和飞行家,被誉为“水上飞机大王”,他的水上飞机创造了多项世界纪录,还开创了舰上起飞与降落的先河,催生了航空母舰的诞生 。
1908年6月装有翼尖副翼的“六月甲虫”飞上蓝天
在飞机发展史上,他的独特贡献在于发明了简单可靠的翼尖副翼,取代了莱特兄弟复杂的翼尖扭转机构 。莱特兄弟的飞机一直延续了通过钢索传动 , 使得两侧机翼的翼尖反向扭转变形,从而实现飞机滚转控制的设计 。比如 , 左侧机翼翼尖前缘向下、后缘向上,机翼低头 , 升力降低;右侧机翼翼尖前缘向上、后缘向下,机翼抬头,升力增大,于是在左右机翼升力差的作用下,飞机向左滚转 。寇蒂斯深入研究后认为,只要在翼尖处加装一个挡板 , 上下摆动,就可以实现上述功能 。后来 , 又将其移动到了翼尖后缘,结构更为可靠 , 效果更好,这就是如今依然在使用的飞机副翼 。
多说两句,寇蒂斯还是美国航空界的一位传奇人物 。早期卷入了与莱特兄弟的专利之争,几近破产 。一战后,在美国政府的干预和支持下,寇蒂斯东山再起 。1929年,往日的竞争对手联手成立了寇蒂斯-莱特公司,一度成为美国最大的飞机制造商 。二战时的“一代名机”,寇蒂斯P-40就是公司的杰作 。二战后,随着寇蒂斯的离去和喷气式时代的到来 , 寇蒂斯-莱特公司逐渐陨落,成为了飞机零件制造商 。
从乔治凯利提出固定翼飞机概念 , 到李林达尔确定机翼选型,再到莱特兄弟解决了飞机的稳定性与操纵性问题,最后寇蒂斯完成了副翼设计 。一百多年过去,飞机的规模不断扩大、功能不断扩展、外形也有了许多变化,但是决定飞机基本构型的五大部件(机身、机翼、尾翼、发动机和起落架)及其相互位置关系已经基本稳定 。回过头来,您说谁发明了飞机?
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