萊特兄弟(18)_學達書庫

一八

　　2.第一次動力飛行

　　萊特兄弟心裡清楚，雖然1902年第3號滑翔機試飛非常成功，但它畢竟是借助風力進行滑翔的飛行機器，只靠空氣的阻力是無法使機身升高飛行的。要想滑翔機不借助風力而且飛得又高又快，就一定要在滑翔機上裝設發動機或螺旋槳。所以他們在1902年的試飛結束回到代頓市後，立即就著手實現他們在基蒂霍克已擬好的計劃，製造一架動力飛機。

　　滑翔機成功的試飛已經說明他們在實驗室得出的數據的準確性，既然他們曾經根據這些數據製造滑翔機，現在他們就能夠事先計算出他們即將製造的任何飛行器。他們使用的相當準確的數據是前人所沒有掌握的。

　　他們想要一台至少有馬力，除了附屬部件其重量為每馬力不足10千克的發動機。他們不知道是否能順利買到他們所需要的發動機。也許某家汽車公司能夠通過減輕飛輪的重量和比平常的產品使用更多的鋁來生產出一台足夠輕的發動機。1902年12月3日，萊特兄弟寫了十幾封信給各家汽車公司和汽油發動機製造商，詢問他們是否可以生產能提供8馬力而其重量又不超過91千克的發動機。然而這些公司都回信說他們目前的業務太忙，無法承擔這樣一種訂貨。奧維爾覺得自己在那些信中可能透露了尋找這樣一台發動機的目的，因此有理由懷疑這些公司可能聽到了什麼風聲，知道他們買發動機是為了製造一架動力飛機，將來升上天空摔下來機毀人亡，害怕那時候會因為發動機的設計問題找他們的麻煩。再者，要是某個公司為所謂的「飛行機器」提供了一台發動機，這個消息一旦傳出去，那一定會損害他們的商業信譽，因為世人會覺得他們沒有頭腦，竟相信人類飛行是可能實現的幻想。

　　在這重重打擊之中，居然有一個公司回信說按照法國的級別，他們有8馬力、其重量僅有61千克的發動機，要是萊特兄弟認為這種發動機符合要求，他們可以買一台去。在對這台特殊的發動機進行檢驗後，萊特兄弟知道這台發動機只有一個缸，10釐米的內徑，13釐米的衝程。他們想這台發動機的馬力很可能被估計過高了。

　　最後，萊特兄弟不得不決定自己動手製造一台發動機。他們估計他們能夠做一台四缸的發動機。它的內徑為4英寸，衝程也是4英寸，包括附屬的部件，重量不超過91千克。在製造發動機的過程中，他們的機修工人查利·泰勒給了他們熱情的幫助。發動機做成後，不算小型磁石發電機，重量為69千克，連附屬部件一起，重量才77千克。它每分鐘可達1200轉。在發動後的15秒鐘內，就能產生16馬力，在開動了一兩分鐘後就不到12馬力了。然而他們只期望得到8馬力，他們計劃的飛機重量達272千克，現在他們還有68千克的餘地可以用來加固機翼和其他部位。由於不知道那麼大的發動機應該發出多大的馬力，因此萊特兄弟對這台發動機已經是十分滿意了。很久以後，他們才發現那台發動機應該提供大約兩倍的馬力。正如他們後來說的，問題是他們「缺乏製造汽油發動機的經驗」。

　　這架動力飛機的翼展為40英尺多一點，上翼與下翼的距離為6英尺。為了減少發動機會砸到駕駛員身上的危險，它被置於下翼中央稍微偏右一點的地方，就像在滑翔機上一樣，駕駛員俯伏在下翼中央稍微靠左一點的地方，以便使機翼上的重量平衡。為了防止飛機在著陸時滑倒，雪橇似的滑橇伸出到比滑翔機的機翼更靠前一些的地方。這兩條滑橇長達4英尺，中間相隔8英寸。飛機的機尾是兩塊活動翼，而不是像1902年的滑翔機那樣只有一個尾翼。

　　萊特兄弟把螺旋槳的設計工作放到最後才去做，他們以為那部分工作是非常容易的。他們認為，從風洞試驗中得出的氣動壓力錶能夠使他們準確地計算出維持飛行所必需的推進力。可是，就他們當時掌握的動力來看，要設計出能夠提供強大推動力的螺旋槳卻還是一個他們沒有考慮到的問題。當時並沒有現成的空氣螺旋槳可以借鑒，他們滿以為製造空氣螺旋槳像船艦螺旋槳那樣，獲得50％的效率是不難做到的。現在他們只要從論述船舶發動機的書本上學習螺旋槳的原理，再用空氣壓力代替水的壓力就成了。還有什麼比這更簡單更容易的辦法呢？因此，萊特兄弟從代頓市公共圖書館借了好多有關這方面知識的書。可是當他們閱讀了這些書後，就驚奇地發現人們對於螺旋槳的知識比他們所想像的要少得多。

　　萊特兄弟發現書上有關螺旋槳的製作方案都是直接出自試驗和觀察，而不是出自來源於實踐的理論。當人們看到某一種螺旋槳不能快速地推動船舶前進，他們就換上一個大點兒的或者不同螺距的試一試，直到他們滿意了為止。人們不能根據設計好的圖紙去訂做螺旋槳，也不能準確地預見某條船的螺旋槳的性能。儘管人們使用螺旋槳已達一個世紀之久了，但是有關螺旋槳性能的可靠知識還是缺乏的。

　　為了得出有關螺旋槳性能的理論，威爾伯和奧維爾進行了許多爭論。必須指出，萊特兄弟這種對技術問題進行爭論的習慣是他們能在較短的時間裡解決重大難題的原因之一。他們相互之間從來不會不動腦子就說「是的」。當他們爭論螺旋槳的問題時常會出現這樣的情況。奧維爾後來回憶說：「經過一小時的爭論，我們發現我們還是像開始時一樣遠遠不能達到一致，但是雙方卻調換了原來的立場。」

　　好幾個月過去了，錯綜複雜的問題開始被一一解決了。萊特兄弟終於在認識螺旋槳的性能問題上超過了他們的前人。他們認為他們能夠設計出所需要的準確的直徑、槳距、面積的螺旋槳的日子終於來到了。

　　計算表明轉速達到305轉的螺旋槳可以產生45公斤的推力。後來，進行實物測驗，他們的螺旋槳轉數達到了302轉，同計算數字相比，誤差小於1％。他們的螺旋槳將發動機輸出功率的66％變成向前推進的動力。這個成績比海勒姆·馬克辛或蘭利教授在他們的飛行嘗試中取得的成績還大三分之一。值得指出的是蘭利教授受到政府的巨額補助，還有得力的助手協助他研究，而萊特兄弟則完全憑藉自身的力量去製造動力飛機的，如果沒有強烈的事業心、堅強的毅力，又怎能取得如此的成就？

　　萊特兄弟決定在新造的飛機上使用兩個螺旋槳，原因有兩個：一是可以獲得較大的空氣的反作用力；二是還可以使用較大的葉距角度。通過使用兩個相反旋轉的螺旋槳，一個螺旋槳產生的陀螺效應就可以抵消另一個陀螺的效應。這兩個螺旋槳被裝在飛機上相隔大約10英尺遠的管狀軸上，它們都是由鏈輪上的鏈條帶動的，那模樣同自行車的情況多少有些相似。

　　印第安納州波利斯城的鑽石項鍊公司的總經理溫賴特，對萊特兄弟製造的傳動機構很感興趣，並向他們提出了寶貴的建議。

　　萊特兄弟發現鏈條必須通過導軌運行，以免碰撞和過緊。他們採用了管道導軌。他們把一根鏈條按「8」字的形狀交叉安裝，這樣一來兩個螺旋槳就可以向不同的方向旋轉了。

　　一直到9月23日，萊特兄弟才做好了一切準備並啟程去基蒂霍克。

　　他們跟一個船主建立了良好的關係。在一個星期五，也就是兩天后，他們就到了自己的營地。在路途上，他們興致勃勃地討論了想要達到的目的。他們誰都相信這次一定能實現他們自己的夢想。當時他們不僅信心十足，而且身體健壯、精力旺盛。奧維爾這一年是32歲，威爾伯是36歲。奧維爾身高1.89米，威爾伯則為1.94米。奧維爾體重66千克，而哥哥體重64千克。他倆都是藍灰色的眼睛，當時在家裡人們認為威爾伯的相貌更多地保留著萊特家族的特點，而奧維爾比較像他的母親，儘管如此，人們還是一眼就可以認出他們是親兄弟。他們的身體完全符合飛行員的條件。

　　可是在他們的前面還有無盡的煩惱和困難。當萊特兄弟到達基爾德維爾山下的營地時，他們發現一場暴風雨已經把他們的機庫徹底毀壞了。他們在修理機庫的同時又建起了一座新機庫。有了這兩座機庫，他們就有了足夠的地方存放1902年的滑翔機和動力飛機了，同時他們還有了一個較好的車間。

　　就在新的機庫接近完工時，一場在基蒂霍克地區多年沒有的毀滅性的風暴在沒有預報的情況下突然降臨了。大風起先是以每小時64千米的速度呼嘯而來，到夜間風暴更加急驟了，第二天風速超過了每小時121千米。奧維爾冒險爬到房頂上去修理被風刮壞的部分，可是當他剛爬上屋脊，大風就把他的大衣吹得緊纏住他的胳膊，使他處於非常危險的境地中。威爾伯見到此情景，即刻爬上屋頂，把纏住弟弟的大衣解開。當時的風是那麼大，以至他們幾乎無法舉起錘子把釘子釘好。

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