如果没有莱特兄弟,人类大概什么时候才会发_滑翔作用_滑翔

绝大多数科技的出现都是在相关技术铺垫都已经出现的时候才会自然发生。也就是说，东西被发明出来的时候，技术环境已经就位了的。这样的话，自然会有很多人在同时研发一种产品，而那些只有一家发明出来其他国家很多年都无法复现的发明，反而是非常少的。谁先研发出来，或者，谁打赢了专利官司，谁就会是名垂青史的发明者。无线电如此，汽车如此，核能如此。飞机，自然也是如此。

飞机的出现，并不需要太多的技术和工程学积累。只要有初步的空气动力学概念、足够支撑机翼的材料及初步的结构力学能力、高功率密度的动力来源和初步的飞行力学能力就可以了。而在19世纪，这些问题都被一个一个的解决了。

早在达芬奇的时代，人们已经意识到，重于空气的飞行需要提供气动升力和推力才可以实现。而无论是有意或是无意的，文艺复兴后的物理学家们也开始逐渐对空气动力学有了足够的研究。

达芬奇的时代，人们还在幻想如伊卡洛斯一般用人力飞行。这当然是不可能的。但发动机的出现，使人们有了挑战天空的动力来源。自然，在最早期，飞行的尝试都是使用当世最强的往复式蒸汽机（steamengine）。但蒸汽机的固有缺点使它无法在重量与功率之间达到飞机所需要的水平，所以所有载人的蒸汽机的飞机尝试都失败了（无人机倒有一个成功的例子）。之后的斯特林引擎也是同理。

年的Aerialsteamcarriage应该是早期里最接近成功的蒸汽飞机尝试了。毕竟他有一个大比例模型被实际制造了出来，并且成功离地了很小很小一点距离。但这个设计终究是不会成功的。因为作为一架1.4吨的飞机，它的发动机功率只有可怜的37kw。这种情况下需要较好的气动设计才能让飞机飞行。而且她46米的翼展相对于那个时代的材料水平也实在是太脆弱了点。

但，年戴姆勒发明了汽油机（恩，就是奔驰的那个戴姆勒）。汽油机的功率密度比蒸汽机高到不知哪去了。虽然他是为了汽车而发明的，但是用在飞机上也是刚刚好~于是，飞机的动力问题就这么解决了。

十九世纪时，人类已经不会仅仅像古代一样把一大堆材料推成一个实心体来建造东西。桥梁、建筑上，都出现了大量的桁架结构。这就意味着可以用很少量也很轻的材料建造出足够结实的结构来。对于飞机这样需要造得很轻的东西，这是很重要的。而19世纪末铝进入了工业生产以后，如何建造飞机的问题也解决了。

早期人们对于飞行的理解大约只停留在鸟类的翅膀上。于是以为给什么东西装上个翅膀就可以飞起来。这样当然是不行的。因为维持飞行和操纵，还需要类似鸟类尾巴的部件，也就是尾翼和操纵面才行。19世纪时人们意识到需要些东西为飞机在空中配平，于是那以后的飞机逐渐开始出现了尾翼。但因为对飞行力学的一无所知，当时的尾翼大多面积很小，尾力臂也非常短，难以构成较好的安定性。更糟的是，大多数飞机都没有垂直尾翼。

年法国的AlbatrosII。可以注意到它尾部细小的水平尾翼，以及并没有垂直尾翼。当然，很快就有人意识到问题的所在。在无数试验之后，初具雏形的尾翼构型在19世纪中期出现，并且，飞机的尾力臂已经逐渐提升到了合理的范围内。到了19世纪末期，气动和飞行力学上的进展已经使有动力的飞机出现成为可能了。

上图是一架年的法国动力滑翔机模型。如图所见可以看出来该机已经有了现代常规布局飞机的所有特征。而下图则是美国航空先驱兰利（SamuelLangley）的飞机场号（Aerodrome）。他采取了即使现在仍然罕见的串列翼布局。但他却实现了人类历史上第一次重于空气航空器的持续动力飞行（虽然是无人的）。那时是年。第二年兰利尝试进行载人飞行时遇到故障失败。仅仅2个月后，莱特兄弟就成功了。

当然，这些飞机还有一个缺点是没有办法控制。所有飞行只是凭借着飞机自身的稳定性，并依靠发动机出力的大小和方向舵进行简单的控制--实际上当时的飞机设计者并不相信飞行员在飞行时有精力能控制3个自由度的运动。因此这些飞机都不具有实际的意义。而解决了这问题的，就会成为第一个发明飞机的人。

莱特兄弟是较早注意到当时的飞机方案都缺少操纵面的人。他们相信凭借当时飞机的稳定性，没法进行长时间的飞行。故此需要高效的控制面来实时对飞机的姿态进行控制。莱特兄弟在当时的航空研究者中算入行比较晚的人，但取得的进步却很快。年时，莱特兄弟想到了使用翘曲机翼的方法实现对飞机的控制--也就是通过控制索拉动机翼或水平尾翼的末端，使之变形的方式改变升力，从而改变飞机的姿态。这样一来就解决掉如何控制飞机的问题了。

年莱特兄弟用于试验翘曲机翼所做的一个双翼风筝。从图中可以看到机翼的末端可以被操纵索拉动从而改变形状。这样就可以通过改变机翼的升力来控制飞机。

为了验证自己的控制系统，莱特兄弟制造了几架滑翔机，进行了大约2年的试飞，将飞机的控制特点摸得非常清楚之后才开始制造第一架带有动力的飞机的。实际上莱特兄弟的飞行者1号，基本就是在他们的滑翔机上装上了发动机的产品。

但莱特兄弟并不是唯一一个想到翘曲机翼的人。在相同的时代，还有另一人也想到了类似的点子。他是巴西人阿尔伯托·桑托斯·杜蒙（AlbertoSantos-Dumont）。

作为生活在法国的巴西人，杜蒙一直也在潜心研究飞机设计。实际上杜蒙在当时的航空圈里还是个小有名气的人物呢。杜蒙早期是飞艇的设计者，并且有过几个成功的型号，销量还不错。而且他设计的飞艇还得过几个航空竞赛的大奖。但他并不满足于此，也开始研发重于空气的航空器。和莱特兄弟一贯的低调不同，杜蒙作为名人，整个研发过程非常高调。除了具体的技术实现被高度保密以外，他的飞机--14.bis一直暴露在镁光灯下。由于杜蒙具有足够的资源和技术实力，当时很多人--尤其是欧洲人--相信杜蒙更有可能率先造出可用的飞机。腾空而起的14.bis。巴黎，年。背后的是杜蒙的软式飞艇。需要说明的是，照片中的14.bis并不是完全依靠自身的升力进行飞行，而是依靠上面的杜蒙14型飞艇艇囊提供了一部分额外的升力。而这也正是14.bis名称的由来。

巧的是，杜蒙的飞机很多地方与莱特兄弟的想法一致。比如他们都选择了鸭式布局，并且采取了翘曲机翼的方式实现对飞机的控制。不过也许是因为飞艇业务让杜蒙分了很多心，总之14.bis的进展一直不很快，拖拖拉拉的进行着。尤其是大洋彼岸，当时公认的杜蒙竞争对手兰利在年连续试飞失败之后。

而就在杜蒙还在拖拉的时候，年12月17日，莱特兄弟的飞行者1号在可怜的5个人注视下，悄无声息的进行了第一次成功的飞行。之后莱特兄弟一直在当地悄悄试飞，却一直没有引起

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