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第9章 最早飞上蓝天的人——莱特兄弟(9)

吃过晚饭后,二哥罗林到《新闻报》编辑部去打听美联社的代表是否在那儿,人们把他介绍给电讯稿编辑,美联社处理外发稿件编辑图尼森。当时图尼森是否已收到发自诺福克市的通报尚不清楚,不过他看来很生气,因为有人竟然以为他会相信这样一个故事。当罗林走进办公室时,他正在看书。他打着哈欠,头也不抬地对罗林说:“57秒钟,嗯,如果是57分钟,那还不失为一条新闻。”

次日早晨,代顿镇的《新闻报》对莱特兄弟的功绩只字未提。那天《新闻报》的第一版登载的是编辑们认为十分重要的消息,如:地方联合商会和劳工会议的例行周会;一个叫布朗的黑人供认自己是袖珍书的偷窃犯;一个强盗被监狱赦免;与社论版相对的那个版面上的通栏黑字大标题是“圣诞节商店顾客盈门”。

各大报社的编辑们对莱特兄弟飞行成功的报告嗤之以鼻,根本不相信这件事是真的,因此并不打算把这一消息刊登在报纸上,而是随手往纸篓里一扔了事。在全美国,只有3家小报社刊登了这一不同寻常的消息。所以,对于莱特兄弟这一划时代的成就,社会并没有重视,美国政府也根本不予理睬。

社会对莱特兄弟的成功报以如此的冷淡态度,并不奇怪。像第一流的人才、大名鼎鼎的兰利,有政府资助,有助手帮助,最后都没有成功,人们怎么会相信既没学历,又没声望,政府不给资助,单凭自己的头脑和双手能创造如此的成果呢?更可恶的是,一些尖酸刻薄的人,他们想尽办法挖苦、嘲笑莱特兄弟,说他们俩是大骗子,神经不正常等。甚至到1905年。《科学美国人》这一杂志还登文称:莱特兄弟的飞行成功只不过是个骗局罢了。

在刚刚取得初步的成功时,要获得人们的认可和关注还非常困难。不过也好,这正是不断改善、进步的动力。

对于一系列不公正的待遇,威尔伯和奥威尔深感伤心,不过,好在有父亲和妹妹的竭力鼓励和安慰。他们俩继续努力地工作着,兢兢业业地对“飞行者”1号进行着改造。

新生事物要得到人们的认可需要一个过程,甚至需要付出高昂的代价。继续做出更大的成功,才能够最终取得人们的认可。

3.秘密的试飞——“飞行者”2号

继续搞下去

通过“飞行者”1号的试飞,威尔伯和奥威尔深知,虽然飞行成功了,这只不过是刚刚开始,真正使飞机达到实用阶段,还有很多工作要去做,还需要大量的研究工作,有些技术问题还须深入研究和反复论证。

如果一开始我们就能够意识到工作和事业的复杂性和艰巨性,那么,我们才有可能取得更大的成功。

至于飞机的用途,他们想得很简单,比如在战争中执行观察任务,前往交通不便利的地方运送邮件,或许还可能用于体育方面。

从基蒂霍克回到代顿镇后,兄弟俩根本没有时间去处理自行车铺里的事情,只好将日常工作交给技工查利·泰勒去处理,他们所想的和做的仍然是关于飞机的事情。

授权使我们具备更多的时间去做更重要的事情。

他们考虑如何提高飞机飞行的高度和距离,能否使在每小时42千米的大风中飞行260米的距离再翻几番。要使飞机达到实用阶段,还需要进行许多的改进,这就需要他们做更多的飞行试验。资金的投入也会越来越大,然而对于献身于飞行事业的莱特兄弟来说,不管牺牲多少时间,付出多少代价,他们都在所不惜,他们决心把飞行事业继续搞下去,制造出他们的“飞行者”2号。

1904年4月,奥威尔跟一个农民商定让他们使用霍夫曼牧场。这是一片一望无际的田野,周围都是树。要不是从火车上看,这地方是谁也看不到低飞的飞机的。火车每半小时才有一趟。这个地方就成了莱特兄弟的秘密试飞场。

下功夫全在秘密安静的地方,如果选择在众目睽睽之下进行毫无把握的试验,接受不必要的议论和批评,那完全是在自己给自己制造麻烦。

新的困难

莱特兄弟带着他们“飞行者”2号来到霍夫曼牧场,在这里他们遇到了一个困难:在基蒂霍克的时候一条18米轨道,就能够使一架飞机起飞,可在风力较小的霍夫曼牧场,一条50米甚至75米长的轨道也不够用。霍夫曼原野上,覆盖着一层15厘米到30厘米的小圆土堆,只有一个地方没有土堆。可是,铺设75米长的轨道是个相当大的工程。而轨道铺好后,风向又常常改变,这样一来所有的工作还得重新再做。

经过几次反复后,莱特兄弟放弃了使用这么长的轨道的打算,他们只用了一条49米长的轨道。适合使用49米轨道的风速是每小时18公里,可是,这样的风速并不是常有的,所以他们不得不准备利用偶尔出现的强劲风力了。

他们把飞机放在轨道上,等待强风的到来。当风吹到轨道上,他们便立即开动发动机,把飞机送到轨道尽头,以使它逆风起飞。

九死一生的飞行事故

有一次,当兄弟俩用同样的方法起飞时,却以灾难性的结果而告终。那天,当飞机逆着强风起飞时,它急速上升了,但一眨眼间,风过去了,飞机一头栽了下来,将地面撞了一个三角形的陡直大坑。奥威尔从机头抛了出来,摔在地上,还好,他幸免于难。当时,飞机上翼的翼梁朝他背上砸了下来,幸亏奥威尔正处在这60厘米宽的空当中间,因而没有受到伤害,除部分机翼被折断外,翼梁没受到其他的损坏。

对于突然发生的事故,兄弟俩一时竟也找不出原因。自行车铺的技工查利·泰勒也亲眼目睹了这九死一生的飞行事故。这次事故后,他忧郁地告诉马路对面的邻居们说:“每一次他看见莱特兄弟飞上天空,总觉得这是最后一次见到他们了。”

对飞机进行改造

1904年7月上旬,莱特兄弟对这架飞机进行了改造,它的重心更加靠近尾部了。改造后的第一次试飞,飞机一离开轨道,头就不断地朝上升,看上去好像是向上翻筋斗似的。由于飞机的重心太靠后,以致把前升降舵转到了极限也不能控制飞机向上翻,当机身完全垂直时,飞机才渐渐地停了下来,然后向后滑去,飞机着陆时机身再一次恢复到几乎水平的状态。滑橇的后部如果稍微翘起的话,那么,着陆就没有什么危险了。事实上,这样的滑橇的尾部会铲进泥土中,但危险是微乎其微的。

新问题 新方法

为了实现一种更好的起飞方式,兄弟俩决定建一座落锤式的发射架,那将是最简便又省钱的设备,一个726千克的落锤,下落5米的距离再系之以粗绳和滑轮,就能拉动15米的159千克的重力,用这种方法,即使在无风的天气里飞机只要跑完15.2米的轨道就能升空,至此移动轨道的事情就没有什么必要去做了。

9月7日,在发射架上做第一次试飞之前,他们已经在平地上做了将近40次起飞试验。由于风速不够,其中许多次都失败了,可这时的飞行距离有了迅速的增加,过去短距离的飞行都是直线飞行。在飞行距离增加以后,为了不飞出牧场的界线,飞机有必要进行转弯飞行。这时,他们又发现了新的问题。飞机短促转弯时,会进入尾旋,结果,使飞机摔下来。

飞机损坏常常需要进行几天乃至几个星期的修理。不久,他们就弄清楚了是什么缘故使飞机在转弯时进入尾旋,但他们发现很难避免这种结果,因为他们无从知道气流冲击飞机的角度。这件事又引出了第一个“飞行导航仪”的发明。他们把一截细绳子系在前升降舵下面的横杆上,当飞机一直往前飞的时候,绳子就会被吹到一边,并且能够大致测出机身倾斜的程度。通过密切注意这根绳子,他们就完全可以避免进入尾旋的危险。

新的问题,促使新的方法的诞生。

可是,一个飞行中的驾驶员要注意的事情太多,在某些时候很难集中足够的精力去观察那根细绳子。

突发事故

自从使用发射架以来,飞机就能在任何时候起飞,莱特兄弟平时就把飞机架在发射架的滑道上,随时准备起飞。

11月上旬的一天,奥威尔正散步走到滑轨前边的时候,他似乎隐约地看见飞机在滑轨上微微地移动,可再仔细看,它又好像纹丝不动地停在那儿。然而,他还是转过身来,从容地向飞机走去。直到离飞机几步远时,他才清楚地看到,飞机确实在滑动——逆着726千克重物。拉住飞机的铁丝是系在一根木桩子上的,那根木桩子被打进松软的土里1米多深。

此时木桩子正被巨大的力量慢慢地拔了出来,奥威尔见此情景几步冲到滑橇前,就在飞机被强力拉动,向前猛冲并将冲出滑轨尽头时候,他拉住了前升降舵的控制杆,没有让飞机在失去控制的情况下升空。这一事故使飞机受到了轻微的损坏,奥威尔的肩膀也被扭伤了。

敏锐的洞察力,及时的措施,可以在危机发生之前将其控制在有限的范围之内。

1904年的飞行成果

1904年,当他们进行第51次飞行时,飞机在空中飞了1分零1秒钟,莱特兄弟才打破了自己在基蒂霍克创造的59秒钟的飞行记录。

1904年9月20日,他们在空中飞行了一个完整的圆圈。

1904年底,他们做过两次连续5分钟的飞行,每一次飞行都在原野的上空不停顿地飞了四五个圆圈。

虽然1904年总共飞行的时间有45分钟,但是,他们在这45分钟的时间里,所获得的知识和经验是极其重要的。

实践得来的知识和经验,并不能以实践本身的时间长短来衡量。实践哪怕只有一次,其获得的珍贵经验就足以引起我们的高度重视。如果不善于从实践中总结经验、教训,那么,再多的实践,也无助于我们更快更好的前进。

4. 不断地改进 逐渐地完善——“飞行者”3号

“飞行者”3号的新变化

1905年5月底,威尔伯和奥威尔兄弟俩又开始装配一架新的飞机——“飞行者”3号,这架飞机除发动机和螺旋桨系统外,其他都是全新的。过去制造的飞机着陆部位很脆弱,这次为了加固这方面的结构,增加了11.3千克的重量。最主要的变化是在机翼上,新特征是把机翼扭曲系统和机尾方向舵的控制系统分开了,机翼弯曲度又由125变回到120,这个变化使飞机用较慢的速度就能够飞起来。

“飞行者”3号最根本的变化是在前升降舵的两个平面之间加了两个半圆形的叶片,莱特兄弟称之为“眼睛”,他们后来为此申请了专利。“眼睛”的作用是当飞机转弯,驾驶员扭曲机翼时帮助后方向舵克服两翼上下不同的阻力。

1902年的滑翔机试验,已表明当飞机在下翼的方向滑行时,机翼后面固定翼片上的压力势必增加上翼的速度,并引起飞机失控进入尾旋,翼片曾被做成活动的,以消除这种压力。

现在他们想到,如果一个固定翼片被装在机翼的前面,而不是留在后面,它一定会起到相反的作用。这样一来就没多少必要去操纵后方向舵以克服两翼上下不同的阻力了,更重要的是,当飞机倾斜着转弯时下翼的速度就会增加,因而可以避免出现尾旋,这样尾方向舵和机翼扭曲都互相独立地进行操纵,就不会发生危险了。莱特兄弟发明了“眼睛”,完全消除了尾旋的危险,但却增加了飞机在直线飞行或者转弯飞行时操纵的难度。因此,他们并没有在所有的飞机中使用它们。

“飞行者”3号一个重要的变化是翼尖的角度小于翼中间的角度,有了这一变化,翼尖的失速比机翼其他部分的失速要慢一些,因此,在机翼中间部分失速的情况下,驾驶员仍能够通过横向平衡系统控制住飞机。同时,莱特兄弟还把螺旋桨叶的厚度进行了改进。但是,当螺旋桨的叶片加宽变薄后,他们发现飞行中的螺旋桨的性能与原来计算的不一致,他们惟一能够想到的原因是,在飞行中的螺旋桨的叶片受到空气的压力,从而出现扭曲。为了迅速查明这是否就是真正影响螺旋桨性能的原因,他们在每一个叶片后固定了一小块像升降舵那样的翼面。该翼面与叶片有一个夹角可以平衡扭曲叶片的压力,他们把那个小翼面称为“小家伙”。当发现“小家伙”解决了问题以后,便将它拆除,而给叶片装上了一个后掠角,它能起到“小家伙”的同样作用。

通过不断的改进,飞机的性能也逐渐地完善。后来,他们又把前升降舵的面积从原来的4.6平方米增加到7平方米,并把它和机翼之间的距离增大到原来的两倍。从而在控制飞机方面有了很大的改进,增加了这一距离,升降舵不像原来那么活了,飞机容易驾驶了。通过把后方向舵的面积由原来的1.85平方米增大到3.1575 平方米,并把它与机翼间的距离延长了0.9米,从而使飞机的横向操纵系统得到了改进。

由于经常下雨,田野十分潮湿。1905年的头两个月,莱特兄弟只进行了9次试验,其中只有3次持续飞行了10分钟。

有惊无险

在1905年9月的一次飞行中,奥威尔没有在飞机上安上“眼睛”,忽然,他发现飞机失去控制,向一堆约12米高的荆棘树丛落去,树上的刺有10厘米长,在那儿让飞机着陆的想法是不可取的。当他迅速使飞机转了一个直径大约15米到30米的圆圈时,飞机几乎是垂直地栽了下来,机翼内侧碰到了一根树枝,并把那根树枝整个儿给扯了下来。在俯冲中由于上翼的速度大大地高于下翼的速度,因而它很快超过了向下栽的下翼,从而使自己变成了下翼,机身就翻过来了,几乎垂直向树丛中冲去。

当奥威尔拉动前升降舵以免飞机撞到地面上时,飞机突然转了一个弯,出乎意料地离开了树丛,由于当飞机处于这种急剧的倾斜状态时,前升降舵比飞机在垂直状态时能横向施加更多的压力,因此,飞机倾斜到45度角时,操纵前升降舵和后方向舵都能发挥最佳效能,飞机终于着陆了,它轻轻摔到了地面。

当奥威尔把飞机开到了机库前,居然发现那个树枝还挂在飞机上。这是莱特兄弟在飞机失控的情况下,让俯冲的飞机恢复正常速度的一次实践。这种速度的恢复是基于飞机两翼速度上的巨大差异。

跳跃的野马

经过几个星期的停飞和许多改造之后,奥威尔驾驶“飞行者”3号进行了一次冒险的飞行,飞机离开轨道之后就开始像一匹跳跃的野马,前仰后俯地飞行起来。他想使飞机着陆,可是飞机的每一次下降都是如此地急促,机身也如此地倾斜,以至他不敢再下降飞行的高度。大约在飞了90-122米以后,奥威尔才控制住颤抖的飞机。于是,他立刻将飞机降到地面,威尔伯跑过来,问他为什么刚刚操纵自如就停止了飞行。奥威尔说他还想更早点着陆。如果他抓不住一个机会安全降落的话,飞机就会被撞得粉身碎骨。

仍不被重视

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