1903年12月17日,世界上第一架载人动力飞机在美国北卡罗来纳州的基蒂****飞上了蓝天。这架飞机被叫做“飞行者”1号,它的发明者就是美国的威尔伯·莱特和奥维尔·莱特兄弟。莱特兄弟的第一次有动力的持续飞行,实现了人类渴望已久的梦想,人类的飞行时代从此拉开了帷幕。
莱特兄弟是美国俄亥俄州代顿市人。哥哥威尔伯·莱特生于1867年,弟弟奥维尔·莱特比他小4岁。
一年冬天,一场大雪降在美国的代顿地区,城郊的山冈上到处是白茫茫一片。一群孩子来到堆着厚厚白雪的山坡上,乘着自制的爬犁飞快地向下滑去。山坡上顿时响起阵阵笑声。在他们旁边,有两个男孩静静地站着,眼睁睁地看着欢快的爬犁从上而下划过。大一点的男孩叹道:“嗨!要是我们也有一架爬犁该多好啊!”另一个孩子撅着嘴说道:“谁叫我们的爸爸总不在家呢!”他灵机一动,又接着说道:“哥哥,我们自己动手做吧!”被称作哥哥的男孩一听,顿时笑了起来,愉快地说道:“对呀!我们自己也可以做。走,奥维尔,我们回去!”于是,两个孩子一蹦一跳地跑下山坡,向家里飞快地跑去。
这弟兄两个就是莱特兄弟,他们从小就喜欢摆弄一些玩意,经常在一起做各种各样的游戏。他们的爷爷是个制作车轮的工匠,爷爷的工作室有各种各样的工具,弟兄两个把那里当作他们的乐园,经常跑去看爷爷干活。时间一长,他们就模仿着制作一些小玩具。因此,弟兄两个决定,这次要做个爬犁,拉到山坡上与同伴们比赛。当天晚上,弟兄俩就把这种想法告诉了妈妈。妈妈一听,非常高兴地说道:“好,咱们共同来做吧!”于是,弟兄俩跑到爷爷的工作室里,找到很多木条和工具,干了起来。“不行。”妈妈阻止他们说,“干什么事情得有个计划,我们首先得画一个图样,然后才做!”弟兄俩明白了这个道理,就同妈妈一起设计图样。妈妈首先量了兄弟俩身体的尺寸,然后画出一个很矮的爬犁。“妈妈,别人家的爬犁很高,为啥你画的爬犁这么矮?这能行吗?”弟弟奥维尔不解他问。“孩子,要想叫爬犁跑得快,就得制成矮矮的,这样可以减少风的阻力,速度也就会快多了。”妈妈温和地解释道。弟兄俩这才明白,干任何事情都不应莽撞,应首先弄懂道理。过了一天,莱特兄弟的矮爬犁做成了。弟兄俩把它推到小山冈上,刚放在山坡上,就跑来了一个男孩。“快来看呀,莱特兄弟扛了一个怪物!”这个男孩大惊小怪地叫道。不一会儿,孩子们都围了上来,指手画脚地议论着这个怪模怪样的东西。莱特兄弟不以为然,勇敢地说道:“谁和我们比赛!”
先前跑过来的男孩连忙叫道:“我来!我来与你们比赛!”说完,就把自己的爬犁拉了过来。
比赛结果,当然是莱特兄弟获胜,孩子们再也不嘲弄这个爬犁,反而围起来左瞧右看,似乎想从中找出它跑得快的奥秘。莱特兄弟非常高兴,带着胜利的喜悦回家去了。
圣诞节到了,爸爸也从外地回来。圣诞节早晨,爸爸把礼物送给了他们,兄弟俩急不可耐地打开一看,是一个不知名的玩具,样子很奇特。爸爸告诉他们,这是飞螺旋,能飞到高空中。“鸟才能飞呢!它怎么也会飞!”威尔伯有点怀疑。爸爸笑了一笑,当场做了表演。只见他先把上面的橡皮筋扭好,一松手,它就发出呜呜的声音,向空中高高地飞去。兄弟俩这才相信,除了鸟、蝴蝶之外,人工制造的东西,也可以飞上天。于是,弟兄俩便把它拆开了,想从中探索一下,它为何能飞上天去。从这以后,在他们的幼小心灵里,就萌发了将来一定制造出一种能飞上高高蓝天的东西。这个愿望一直影响着他们。
由于家境贫困,兄弟俩都没有受到高等教育,只能靠修理自行车维持生计。原来,莱特的祖先200年前来到美国,之后创办了莱特股份有限公司,设计并生产了“开路牌”自行车。但是随着家境的日趋衰弱,到莱特兄弟俩这一代,早已今非昔比了。
后来,弟弟买了一台印刷机。开始了自己十多年平静的生活,哥哥没有超过弟弟,只能跟着弟弟忙于每周一期的报纸。第二年,弟弟同另外3个同事创办了日报。
1896年,德国飞行家李林塔尔从滑翔机上摔死的时候,哥哥29岁,弟弟25岁,他们是从自己的报上得到这意外消息的,感到很难过。原来平时兄弟俩也十分热心飞行研究,经常阅读讨论有关飞行的报道和文献,关注着飞机研究的进程。虽然他们文化不高,但却勤于学习,善于钻研。
就在这时,一连串的飞行失败消息传了过来:1899年,英国的皮尔彻因试飞失事丧命;此后,英国飞行专家马克沁试飞摔伤;接着,法国技师亚德制作的飞机在飞行中破碎……但这一切都动摇不了兄弟俩的决心。
哥哥从李林塔尔那里学习了成功的经验,着手对鸟的飞翔进行研究。哥哥阅读了一本马耶博士写的书——《动物的结构》,这本书第一次描述了海鸥翅膀的运动情况。这激起了莱特兄弟的思考:如果鸟的身体能由翅膀来支撑,为什么人的身体就不能呢?
在3年的时间里,他们研究了能得到的所有的资料,然后又来到华盛顿。在那里,他们发现了另一个研究飞行的伙伴兰利,当时兰利已经制成了一架蒸汽动力模型飞机,并且飞行了56千米远。兄弟俩认为,在空中如果要较好地控制飞机,首先必须弄清楚升力和重力的问题,因此他们和李林塔尔一样,开始对鹳进行研究。他们晚上学习德文、读书,白天则集中精力观察鹳的飞行。李林塔尔在书中写道:“每一只鸟都是一名奇技表演师,谁要飞行,谁就得模仿鸟。”
为了真正从鸟的飞行中得到启发,他们不顾一切地跑上荒山,仰卧在岩石上,一连几个小时一动不动地观察鸟的飞翔动作:它们怎样起飞?怎样盘旋?怎样滑翔?每当他们从山上回来,就又急切地投入到学习中去,他们学习数学、空气动力学,而且还全面总结前人失败的经验教训。
1900年,莱特兄弟制成了他们的滑翔机。当时的滑翔机,最初的飞行都像放风筝似的,先用绳子在风中把滑翔机放起来,然后才能进入滑翔。如果想使滑翔机产生足够的升力,必须得有特别强劲的逆风。他们在美国的魏尔赫巴瑞尔取得进展之后,又选择了一个新的地点,是处于基蒂****比邻的海岸,从北卡罗莱纳大陆延伸到阿特兰蒂先一个古老半岛上的渔村。莱特第一次旅行到这里考察了一个星期。在这个试飞场,他们先是对滑翔机进行了无人试飞,试飞情况良好;于是,兄弟俩先后坐进他们的滑翔机,进行乘人试飞,结果仍然良好。
试飞的成功,大大鼓舞了莱特兄弟的信心,他俩开始了连续的试飞试验。他们认为,虽然李林塔尔滑翔了2000多次,但从时间上算,在空中总共才5个多小时,应该说在空中的时间太少了。
而他俩从1900年到1902年之间,先后进行了1000多次滑翔飞行试验,获得了大量的宝贵数据,并且冒着生命危险揭示了空中急转、倾斜滑行、拐弯等一个个飞行奥秘。在这同时,他们还仔细观察了鸟类的飞行动作,注意到鸟类每当转弯时,往往会将翼尖和翼边转动和扭动,以保持身体的平衡。根据这些新发现,1902年莱特兄弟又制成了翼端卷曲并装有活动方向舵的先进滑翔机。
取得了大量滑翔飞行经验,弟兄俩非常高兴,但他们并不满足。他们想能否制造一种不用风力也能飞行的机器。兄弟俩反复思考,把有关飞行的资料集中起来,反复研究,始终想不到用什么动力,把庞大的滑翔机和人运到空中。有一天,车行门前停了一辆汽车,司机向他们借一把工具,来修理一下汽车的发动机。弟兄俩灵机一动,能不能用汽车的发动机来推动飞行?从这以后,弟兄俩围绕发动机动开了脑筋。他们首先测出滑翔机的最大运载能力是90公斤,于是,他们向工厂订制了一个不超过90公斤的发动机。但当时最轻的发动机是140公斤,工厂无法制造出这么轻的发动机。后来,一名制造发动机的工程师知道了这件事情,答应帮助莱特兄弟。过了一段时间,这位工程师果然造出一部12马力、重量只有70公斤的汽油发动机。
兄弟俩又试制了螺旋桨,这种螺旋桨细而长,和船上的完全不一样。就这样,一架用轻质木料为骨架,帆布为基本材料的双翼飞机制造成功了,他们将它命名为“飞行者”号。这架飞机的双层机翼能提供升力,活动方向舵可以操纵升降和左右盘旋,发动机推动螺旋桨,驾驶者俯卧在下层主翼正中操纵飞机。
一直到1903年12月15日,各种工作才准备完毕,当发动机开动时,飞机在长长的跑道上跑了起来,升起了5米多高,但不知何故,飞机的鼻轮落了下来。修理以后,于12月17日重新试飞。没见过这次飞行的人们,仍然不相信莱特兄弟的飞机上天这个消息是真的,当记者把这一成功的消息发布给21家报馆后,只有3家报纸发表了这个消息。
莱特兄弟并没有气馁,他们回家又设计了第2架“飞行者”号,换用了性能较好的内燃发动机,这架飞机于1904年5月制造完成,并在他们的出生地代顿市以东大约13千米的赫夫曼大草原上进行试飞。他们一共进行了105次飞行,最长的持续飞行时间超过了5分钟,飞行距离达44千米。但是,他们碰到的一个严重问题是,在急转弯过程中,“飞行者”号操纵不灵,容易造成失速,并且失去控制。
当年冬天,兄弟俩制造了第三架“飞行者”号,在赫夫曼大草原上又进行了50次飞行。为了解决转弯失速的问题,他们把用于操纵机翼和方向舵的钢索分隔开来,以便灵活操纵机翼和方向舵。经过这次改进,“飞行者”3号便完全能进行机动飞行了——它能倾斜,能转弯,能轻松地绕圆圈,能按“8”字形飞行。1905年10月5日,哥哥威尔伯驾驶着这架飞机竟持续飞行了38分钟,航程39千米。
莱特兄弟确信“飞行器的时代终于来到了”,他们的“飞行者”3号已经是一架可供使用的飞机了。他们深信飞机在军事侦察上很有用,便向美国陆军提供了他们的设计,但当局的反应却十分冷淡。他们又找英国政府谈判,同样令人失望,莱特兄弟这样要求英国政府:“如果飞行器能按你们提出的条件飞行,英国政府必须购买;如果不能,政府可以不买。”但英国当局却回答说:“即使飞行器是成功的,政府也不负购买的责任!”
由于美国和英国政府都不支持,莱特兄弟感到大失所望,他们决定停止所有的飞行,以防他人对自己的发明进行剽窃和模仿。直到1908年2月,美国陆军作战部终于同意去观看莱特兄弟的一次正式试飞,3月便达成了在美国制造莱特飞机的协议。
1908年8月8日,哥哥威尔伯到法国进行了第一次公开表演,这次飞行以及以后的几次飞行成了世界各国的头条新闻,受到了全世界的瞩目。“飞行者”号不仅打破了当时所有的飞行器各项记录,而且还表明它是一种能爬高、倾斜、转弯,以及进行平稳转圆圈和“8”字飞行的飞机。
与此同时,弟弟奥维尔在美国陆军举办的对比试飞中同样取得了成功,美国陆军向不同的设计者订购了3架飞机,只有莱特兄弟的“飞行者”号被陆军当局选中。但不幸的是,1908年9月17日,弟弟驾驶的飞机载着一名陆军中尉升空,在飞行中发生事故坠毁,中尉摔死,弟弟受了重伤,这是世界上第一次飞机失事的空难事故。
莱特兄弟飞行表演所产生的影响是难以估量的,他们的成功,使人类终于有了飞机。从这以后,飞机成了人们又一项先进的运输工具。
当有人请莱特兄弟发表感想时,他们意味深长地说:“我们知道只有一种鸟——鹦鹉能说会道,但它却不能高飞。”