莱特兄弟(17)_应天故事汇

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一七

把他们在风洞试验中获得的知识运用到真正的滑翔机上去试验，提到了莱特兄弟的议事日程。1902年8月25日，他们启程去基蒂霍克，这是第三次了。可是直到9月8日，他们才着手装配他们第3号滑翔机。　　因为他们留在那儿的帐篷被冬季的大风撕坏了，只好进行大修。同时他们还在帐篷的旁边动手盖了一所可以住人的小屋。直到9月19日他们才安装好滑翔机，准备进行第一次试飞。　　第3号滑翔机的升力面积比第2号滑翔机并没有大多少，尽管它的翼展从原来的22英尺增加到32英尺。既然风洞试验表明了“展弦比” 　　的重要性，那么现在的翼展就是其弦长的6倍而不是原来的3倍了。还有一处较小的变化也许会引起人们的注意。在原先的滑翔机上，机翼的扭曲操纵系统是由驾驶员的脚来控制的。可是在1902年的这第3号滑翔机上它是由驾驶员坐着的“鞍座”作横向移动来操纵的。最引人注意的变化，还是他们给滑翔机加了一个机尾。它由两块固定的垂直尾翼组成，这两块垂直尾翼总的面积略小于3.6平方米，制作尾翼是因为1901年那架第2号滑翔机在飞行中遇到了某些困难。当左右的机翼被扭曲成不同的角度以迎着气流的时候，机翼的角度越大，遇到的阻力也越大，滑翔机的速度就放慢。由于速度不够，使本来可以得到更大升力的机翼也无法升起了。他们希望尾翼能够平衡两翼所遇到的不同的阻力。他们想，如果一边机翼突然转向，在一条垂直轴上，则尾翼将在同一面迎着气流，这样它就能阻止滑翔机继续转弯。　　撇开使用尾翼带来的优越性不讲，这架新滑翔机的第一次试验就获得很大的成功，它为以后的试验打下了良好的基础。试验证明，由于不按前人提供的气动压力表而根据他们自己进行的风洞试验提供的数据制作滑翔机，莱特兄弟在走向飞行的道路上又迈进了一大步。在机翼使用怎样的形状的问题上，由于他们现在所掌握的知识不是出自前人的试验，因而，1902年这架第3号滑翔机比过去的任何一架滑翔机都有大约两倍的动力效率。它只使用其他滑翔机不到一半的升力就可以升空飞行了。　　这架令人惊异的第3号滑翔机，甚至可以与鸟儿比高低了。莱特兄弟测量老鹰翱翔时，相对于地平线的角度，发现他们自己能够以较小的迎角进行滑翔——只有5.33度迎角，而老鹰至少也得以6度的迎角进行滑翔。　　莱特兄弟在1902年的9月和10月，共进行了1000多次滑翔试验。　　有好几次滑翔的距离都超过了183米，有许多次滑翔机都是在每小时36英里的风速中飞行的。到那时为止，过去还从没有一个人敢于在那么强劲的风中进行飞行试验。莱特兄弟取得这样的成绩更证明了他们的操纵系统是卓有成效的。他们的有些飞行试验能够连续飞行一分多钟，并能在一个地点上空来回翱翔而无需着陆。这样杰出的表演给塔特的兄弟丹留下了很深的印象。他一本正经地说：“现在它需要的就是一件羽绒大衣了，那样它将飞得更好，而且能够永远留在天上。” 　　然而，第3号滑翔机在50次试飞中也会有那么一次表现得十分奇怪。在飞行中，它居然不顾驾驶员尽力扭转机翼而突然转向滑降到沙地上。经过检验，横向平衡操纵系统效能很好，并没有出问题，可在下一次看来几乎是同样的条件下，人们还是无法阻止滑翔机旋冲到沙地上，莱特兄弟把这种情况称为“打井”。　　莱特兄弟过去制造的滑翔机从来没有出过这样的问题，原因是这架滑翔机装有尾翼，那些“打井”事故全是由于“尾旋”的缘故，“尾旋” 　　这个名词是在那些年以后才被使用的。虽然事情很清楚，机尾同滑翔机的这种奇怪现象有关，可莱特兄弟一时都无法说出其原因。有一天夜里奥维尔比平时多喝了一点咖啡，上床后，他没有像往常一样进入梦乡，他连着好几个小时都没有睡着。那几杯多喝的咖啡也许对人类未来的实际飞行产生了重要的作用呢。当奥维尔辗转不能入睡时，他找到了出现那种奇怪现象的原因。第二天吃早饭的时候，奥维尔急切地把他的想法告诉了威尔伯和来基蒂霍克看望他们的二哥洛林。　　在飞行中当滑翔机横向倾斜时，它便开始向侧面滑飞，就像一个雪橇从山坡上冲下或者一个圆球从倾斜的平面上滚落下来时一样，由于加快速度，滑翔机的滑翔速度也就更快了。如果滑翔机倾斜的角度碰巧比平时更大一些，而驾驶员没能迅速作出反应，将它纠正过来，那么滑翔机向侧面滑飞的速度就会更快，以至于使它的尾翼把风力压向旁边的下翼，而不是如人们期望的那样把风力压向上翼。在这种情况下，尾翼并没有阻止滑翔机绕垂直轴线的偏航运动（这种偏航是由左翼和右翼在扭曲时产生的阻力差所造成的），相反，尾翼加剧了偏航运动，其结果比没有尾翼更糟，它促使整架滑翔机旋冲到沙地上，用机翼“挖”了一口“井”。　　奥维尔坚信不移地说，现在很有必要把垂直的尾翼改制成活动的，以便让驾驶员遇到滑翔机横向倾斜时能够把空气的压力转移给上翼（这就是后来被人们采用的莱特操纵系统——副翼和方向舵的独立控制）。　　威尔伯连连赞许地点头，认为弟弟的想法很可能是正确的。于是他提出了一个建议。他说：问题就出在尾翼所承受的压力上，无论是机翼遇到的阻力不同还是滑翔机倾斜滑飞所致，总之，不管是什么原因，我们都要消除转移到下翼上的压力，因为下翼正以较大的迎角飞行以便接受升力使机身恢复平衡，并将尾翼这边的升力带给必须减小角度的上翼，我们为什么不把机翼扭曲系统和机尾的控制机械联装起来？这样一来，驾驶员就不必在同时控制三样东西，而只需要注意前升降舵和机翼扭曲装置就行了。莱特兄弟立刻就动手把控制尾翼的铁丝联装到机翼扭曲系统上。他们还把两块垂直尾翼改成一个垂直的方向舵。　　经过1902年滑翔机的改装，莱特兄弟请人把他们的滑翔机画下来，用文字加以说明，写成申请专利的说明书，准备提交明年3月份的第23届专利委员会讨论。　　掌握了计算的准确数据，以及在有风和无风的天气里都能有效工作的平衡系统，莱特兄弟现在完全相信自己能够成功地制造一架动力飞机了。

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