萊特兄弟(17)_學達書庫

一七

　　把他們在風洞試驗中獲得的知識運用到真正的滑翔機上去試驗，提到了萊特兄弟的議事日程。1902年8月25日，他們啟程去基蒂霍克，這是第三次了。可是直到9月8日，他們才著手裝配他們第3號滑翔機。

　　因為他們留在那兒的帳篷被冬季的大風撕壞了，只好進行大修。同時他們還在帳篷的旁邊動手蓋了一所可以住人的小屋。直到9月19日他們才安裝好滑翔機，準備進行第一次試飛。

　　第3號滑翔機的升力面積比第2號滑翔機並沒有大多少，儘管它的翼展從原來的22英尺增加到32英尺。既然風洞試驗表明了「展弦比」

　　的重要性，那麼現在的翼展就是其弦長的6倍而不是原來的3倍了。還有一處較小的變化也許會引起人們的注意。在原先的滑翔機上，機翼的扭曲操縱系統是由駕駛員的腳來控制的。可是在1902年的這第3號滑翔機上它是由駕駛員坐著的「鞍座」作橫向移動來操縱的。最引人注意的變化，還是他們給滑翔機加了一個機尾。它由兩塊固定的垂直尾翼組成，這兩塊垂直尾翼總的面積略小於3.6平方米，製作尾翼是因為1901年那架第2號滑翔機在飛行中遇到了某些困難。當左右的機翼被扭曲成不同的角度以迎著氣流的時候，機翼的角度越大，遇到的阻力也越大，滑翔機的速度就放慢。由於速度不夠，使本來可以得到更大升力的機翼也無法升起了。他們希望尾翼能夠平衡兩翼所遇到的不同的阻力。他們想，如果一邊機翼突然轉向，在一條垂直軸上，則尾翼將在同一面迎著氣流，這樣它就能阻止滑翔機繼續轉彎。

　　撇開使用尾翼帶來的優越性不講，這架新滑翔機的第一次試驗就獲得很大的成功，它為以後的試驗打下了良好的基礎。試驗證明，由於不按前人提供的氣動壓力錶而根據他們自己進行的風洞試驗提供的數據製作滑翔機，萊特兄弟在走向飛行的道路上又邁進了一大步。在機翼使用怎樣的形狀的問題上，由於他們現在所掌握的知識不是出自前人的試驗，因而，1902年這架第3號滑翔機比過去的任何一架滑翔機都有大約兩倍的動力效率。它只使用其他滑翔機不到一半的升力就可以升空飛行了。

　　這架令人驚異的第3號滑翔機，甚至可以與鳥兒比高低了。萊特兄弟測量老鷹翱翔時，相對於地平線的角度，發現他們自己能夠以較小的迎角進行滑翔——只有5.33度迎角，而老鷹至少也得以6度的迎角進行滑翔。

　　萊特兄弟在1902年的9月和10月，共進行了1000多次滑翔試驗。

　　有好幾次滑翔的距離都超過了183米，有許多次滑翔機都是在每小時36英里的風速中飛行的。到那時為止，過去還從沒有一個人敢於在那麼強勁的風中進行飛行試驗。萊特兄弟取得這樣的成績更證明了他們的操縱系統是卓有成效的。他們的有些飛行試驗能夠連續飛行一分多鐘，並能在一個地點上空來回翱翔而無需著陸。這樣傑出的表演給塔特的兄弟丹留下了很深的印象。他一本正經地說：「現在它需要的就是一件羽絨大衣了，那樣它將飛得更好，而且能夠永遠留在天上。」

　　然而，第3號滑翔機在50次試飛中也會有那麼一次表現得十分奇怪。在飛行中，它居然不顧駕駛員盡力扭轉機翼而突然轉向滑降到沙地上。經過檢驗，橫向平衡操縱系統效能很好，並沒有出問題，可在下一次看來幾乎是同樣的條件下，人們還是無法阻止滑翔機旋沖到沙地上，萊特兄弟把這種情況稱為「打井」。

　　萊特兄弟過去製造的滑翔機從來沒有出過這樣的問題，原因是這架滑翔機裝有尾翼，那些「打井」事故全是由於「尾旋」的緣故，「尾旋」

　　這個名詞是在那些年以後才被使用的。雖然事情很清楚，機尾同滑翔機的這種奇怪現象有關，可萊特兄弟一時都無法說出其原因。有一天夜裡奧維爾比平時多喝了一點咖啡，上床後，他沒有像往常一樣進入夢鄉，他連著好幾個小時都沒有睡著。那幾杯多喝的咖啡也許對人類未來的實際飛行產生了重要的作用呢。當奧維爾輾轉不能入睡時，他找到了出現那種奇怪現象的原因。第二天吃早飯的時候，奧維爾急切地把他的想法告訴了威爾伯和來基蒂霍克看望他們的二哥洛林。

　　在飛行中當滑翔機橫向傾斜時，它便開始向側面滑飛，就像一個雪橇從山坡上沖下或者一個圓球從傾斜的平面上滾落下來時一樣，由於加快速度，滑翔機的滑翔速度也就更快了。如果滑翔機傾斜的角度碰巧比平時更大一些，而駕駛員沒能迅速作出反應，將它糾正過來，那麼滑翔機向側面滑飛的速度就會更快，以至於使它的尾翼把風力壓向旁邊的下翼，而不是如人們期望的那樣把風力壓向上翼。在這種情況下，尾翼並沒有阻止滑翔機繞垂直軸線的偏航運動（這種偏航是由左翼和右翼在扭曲時產生的阻力差所造成的），相反，尾翼加劇了偏航運動，其結果比沒有尾翼更糟，它促使整架滑翔機旋沖到沙地上，用機翼「挖」了一口「井」。

　　奧維爾堅信不移地說，現在很有必要把垂直的尾翼改制成活動的，以便讓駕駛員遇到滑翔機橫向傾斜時能夠把空氣的壓力轉移給上翼（這就是後來被人們採用的萊特操縱系統——副翼和方向舵的獨立控制）。

　　威爾伯連連贊許地點頭，認為弟弟的想法很可能是正確的。於是他提出了一個建議。他說：問題就出在尾翼所承受的壓力上，無論是機翼遇到的阻力不同還是滑翔機傾斜滑飛所致，總之，不管是什麼原因，我們都要消除轉移到下翼上的壓力，因為下翼正以較大的迎角飛行以便接受升力使機身恢復平衡，並將尾翼這邊的升力帶給必須減小角度的上翼，我們為什麼不把機翼扭曲系統和機尾的控制機械聯裝起來？這樣一來，駕駛員就不必在同時控制三樣東西，而只需要注意前升降舵和機翼扭曲裝置就行了。萊特兄弟立刻就動手把控制尾翼的鐵絲聯裝到機翼扭曲系統上。他們還把兩塊垂直尾翼改成一個垂直的方向舵。

　　經過1902年滑翔機的改裝，萊特兄弟請人把他們的滑翔機畫下來，用文字加以說明，寫成申請專利的說明書，準備提交明年3月份的第23屆專利委員會討論。

　　掌握了計算的準確數據，以及在有風和無風的天氣裡都能有效工作的平衡系統，萊特兄弟現在完全相信自己能夠成功地製造一架動力飛機了。

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