
从设计草图到研制出第一架飞机,莱特兄弟也不过用了四年,但让公众相信人可以靠机器飞上天,却花了六年时间。
凌云御风,一直是人类的理想。
说起飞机,我们首先想起的,必然是那个站在航空史转折点的大IP——莱特兄弟(Wilbur and Orville Wright)。
在飞机发明以前,人类只能通过汽车和火车这些陆地上的交通工具出行。这些工具不仅在速度上受到非常大的局限,还受到地形地貌的制约,而飞机恰好能解决这些问题。但问题来了,怎样才能造出跟鸟一样自由飞翔,还能载人的庞然大物呢?

早在达芬奇的时代,人们就已经意识到,重于空气的飞行一定要提供气动升力和推力才能够实现。于是,一大批走在时代前列的人,开始了勇敢地尝试:
1853年,英国科学家乔治·凯利造出了一架可飞出十米远的载人滑翔机;
1897年,法国电话工程师阿黛尔制造的双螺旋桨蝙蝠状飞机,也能数次“跃离地面”飘飞;
1896年,美国飞行先驱兰利更是打造出了一个带动力的飞机模型,甚至能停留在1500米的高空……
但无一例外,这些飞行器不是燃料耗尽坠毁,就是失去控制撞毁。究其原因,就是这些大家伙都是无法控制的,想要它们飞起来,需要多种因素的加成。比如滑翔翼就极其受限于地理和气流环境,而带有发动机的飞机,也依然无法控制飞行方向。
多到不胜枚举的失败案例,使大多数人的思想都停留在“人类能够飞起来之时,也是发明永动机之际”。而这段时间内唯一的奇迹,就是德国人奥托 •李林塔尔用自己设计的不同飞行装置进行了可控制飞行,他是这方面的第一人。

值得一提的是,李林塔尔的飞行器是滑翔机,这种飞行器彻底抛弃了“像鸟类一样扑翼”的飞行模式,而凭借自己向前的速度产生升力,这为后世的飞行研究指明了方向。莱特兄弟正是在李林塔尔的启发下,比其他人,更早地注意到飞机飞行控制的问题。
莱特兄弟是一对亲兄弟,哥哥叫威尔伯·莱特(Orville Wright),弟弟叫奥维尔·莱特(Wilbur Wright)。他们的父亲是个牧羊人,母亲是个音乐老师。这兄弟俩有三个特点,第一,就是读书超级多,但大学没念;第二,都是机械狂人,喜欢研究发明;第三,兄弟俩感情非常好,可以说合二为一。

他们从十七岁开始,就捣鼓各种发明,做过高速印刷机,做过自行车车行,也研究过汽车,最后又开始了飞行器的研制。但他们并不像前人一样执着于滑翔翼,而是通过观察鸟的飞行姿态,发现了改变飞行方向的秘密——像鸟一样调节翅膀以产生不对称的升力。
当时其他的航空研究者大多认为:飞行与平面运动相差无几,不同之处仅是航空器所处的平面会升高而已。于是他们总是预先假定航空器会保持在一定的高度,然后把船舶依靠船舵转向、汽车依靠前轮转向的理论套用过去,通过倾斜机身来转向的想法根本无法进入他们的法眼。而对于本来就是自行车师傅的莱特兄弟而言,“飞机通过倾斜机身在空中转弯”跟自行车转弯的原理是一样的——历史证明,这是一个决定性的改变。
在做出这些观察之后,莱特兄弟决定用卷曲机翼的方式来控制他们飞机的飞行。莱特兄弟制造的飞机没有活动翼面。然而,从一开始,莱特兄弟飞机的飞行员就要俯卧在一个板子上,这个板子同飞机两侧的翼尖相连。驾驶员通过将自己的身体左右滚动引入不对称的力,通过这样的力卷曲机翼,改变机翼形状,进而操控飞机。
在制造用于首次试飞的飞行器之前,莱特兄弟对于飞行的研究是分步走的:
首先,他们造了风筝和滑翔机,让自己熟悉操控的技术。莱特兄弟制造了一个翼展1.5米(4.9英尺)的风筝,并用缆绳控制它。当扭曲这个风筝的翼尖时,他们确信这个风筝可以对地面给出的操控指令作出回应。之后,又制造出了第一架载人滑翔机,然后决定搬到风力非常强劲的小鹰镇的沙滩上去试飞。他们造的每一架滑翔机都比前一架更大,以至于后来他们决定在沙滩附近建造一个小小的营地。

1901年,他们试飞了第二架有人操控的滑翔机,但这架滑翔机暴露了太多的缺陷,且很难操控。
但他们并未气馁,又建造了一个可以自己产生气流的风洞,以模拟自然界气体的流动情况。然后,把各种形状机翼的滑翔机模型放入其中验证,最终找到最佳的机翼形状和角度。更为关键的是,他们还在飞机的前面安装了升降舵,这样,驾驶员终于可以更加灵活地操纵滑翔机了。
第三架滑翔机试飞非常顺利,莱特兄弟用它进行了将近1000次飞行,然后开始尝试载人动力飞行。但他们遇到了和前辈们一样的问题:找到一台合适的引擎实在是太困难了!于是他们决定自己造一台引擎出来:一个四气缸12马力的引擎,重量大约是90千克(198磅)。但飞行的效果一直不好,飞行器也受到了不同程度的损坏。
奇迹发生在1903年的12月17日!这天清晨,莱特兄弟制造的“飞行者一号”顶着强风滑行13米,终于脱离台车飞向空中,在飞行了约36米之后安全着陆。虽然整个飞行时间只有12秒,却标志着人类的飞行史翻开了崭新的一页!这是20世纪最为伟大的创举之一:在人类的操纵下,比空气还重的机器,首次依靠自身动力升空。
第四次试飞,更是创下了飞行59秒、约256米的纪录。这一年,威尔伯36岁,弟弟奥维尔32岁。但他俩谁也没有想到,公众耗费在相信事实上的时间,比他们研制飞机的时间还要长……

造成这个结果既有时代的局限,也有当天的各种阴差阳错:
其一:试飞当天只有五名目击者在场,飞行成功的消息根本没传播出去;
其二:“飞行者一号”在后来几次试飞中被大风刮翻,彻底报废。
于是,莱特兄弟遇到了一个尴尬的局面:说出去没人信,还拿不出证据。
苦思冥想几天后,他们决定直接找报社,发一篇他们发明飞机并飞行成功的消息。谁知人家报社压根看不上他们。此后,在相当长的时间内,莱特兄弟都被斥为“骗子”。
直到1908年9月3日,莱特兄弟在迈尔堡做了一次成功的示范飞行,才终于得到了美国军方的承认。
在此之后,飞机在短短的几十年内获得了长足的发展,改变了人类的交通、经济、生产和日常生活。
飞机出现后最初十几年,基本上作为一种娱乐工具,主要用于竞赛和表演。但当第一次世界大战爆发后,这个“会飞的机器”逐渐被派上了用场。
先是用于侦察,为陆军部队作耳目;继而装上机枪,专门进行空中格斗;后来又带上炸弹,去轰炸敌方的地面阵地;有的飞机还专门执行对地面部队攻击的任务。这样,在大战的硝烟中,诞生了一群“铁鸟”--侦察机、战斗机、轰炸机、强击机和教练机。飞机就这样和战争结下了缘分。

另一方面,莱特兄弟发明飞机对航空航天界也有着里程碑式的影响。
飞机的发明带动了一系列配套设施的修建和新职业的出现,上万个机场拔地而起,飞行员成了新的技术工种;
莱特兄弟首创的让固定翼飞机能受控飞行的控制系统,为飞机的实用化奠定了基础,此项技术至今仍被应用在所有的固定翼航空器上;
他们载人飞行的成功,更奠定了今天宇宙航行的基础;
近百年来,飞机使我们生存的巨大星球缩小成一个小小的世界,童话中能够载人飞行的“魔毯”成为了现实。