[科普中国]-莱特兄弟

人物生平天才降生

莱特兄弟是美国俄亥俄州人，父亲是一个牧羊人，母亲是一位音乐教师。

莱特兄弟几乎在懂事的时候就对机械产生了浓厚的兴趣。成年后的奥维尔每当向别人回忆自己童年生活时，讲的几乎都是与机械设计有关的故事。他常常津津乐道地回忆起在他 5 岁生日那天，在一大堆生日礼物中，他首先看中了一只回旋陀螺，尽管它支撑在刀形支承的刃口上， 但仍能够保持自身的旋转和平衡。

莱特兄弟从小就对机械有着天生的爱好，从小就喜欢拆拆弄弄。他 们尤其对一些旧时钟、磅秤最感兴趣。不过威尔伯比奥维尔长 4 岁，威 尔伯常常与自己年龄相仿的男孩子们交往。奥维尔也有自己的好友。在家里，两兄弟自然玩在一块了。玩些什么呢？奥维尔当然是全听小哥哥的。威尔伯常将街道上的破铜烂铁搬回家“研究”，奥维尔则跑前跑后， 呼哧呼哧地用了自己吃奶的劲，帮小哥哥将这些“宝贝”搬回家里后院的小仓库。

1878 年 6 月，他们全家从俄亥俄州的代顿市搬到了依阿华州的锡德腊皮兹市，住在该市的亚当街。圣诞节莱特兄弟的爸爸给他们带回了一个"蝴蝶“玩具，爸爸告诉他们，这是飞螺旋，能在空中高高地飞去。“鸟才能飞呢！它怎么也会飞！”威尔伯有点怀疑，爸爸当场做了表演。只见他先把上面的橡皮筋扭好，一松手，它就发出呜呜的声音，向空中高高地飞去。兄弟这才相信，除了鸟、蝴蝶之外，人工制造的东西，也可以飞上天。于是，弟兄俩便把它拆开了，想从中探索一下，它为何能飞上天去。

从这以后，在他们的幼小心灵里，就萌发了将来一定制造出一种能飞上高高蓝天的东西。这个愿望一直影响着他们。为了改善家庭设施和环境，威尔伯和奥维尔一次又一次地努力着。兄弟俩先埋头画好图样，又四处寻找修缮房屋的材料，并承担所有房子加工的车床活。他们不仅很快修建起一个舒适的前廊，并用花卉点缀走 廊的两侧，而且还重新装修室内，改变房间的布置。

1884年他们全家从印第安纳州的里士满搬到了俄亥俄州。莱特兄弟都受到了良好教育，但都没有得到文凭。奥维尔大学第三年（1889）就退学了，在哥哥的帮助下干起了印刷生意。维尔伯任编辑而奥维尔则是一部周刊West Side News（几个月后成了Evening Item晚报）的出版商。

1890年初，他们研究报纸杂志的文章以及德国Otto Lilienthal的飞行器概念图。他们对飞行的兴趣随着年龄的增长与日俱增。“简单地说，就是我们幸运地生活在这样一个家庭环境里。在家里， 大人们总是热情鼓励孩子们去追求知识，去调查研究一切奇特的现象。 换了另一个家庭环境，我们的好奇心也许早在它结出果实以前就被扼杀 了。”莱特兄弟高中毕业后办起了“代顿周报”。聪明的他们把报纸办得红红火火，但他们朝思暮想的还是机械。

1894年，他们把报纸典当给一家通讯社，开起了莱特自行车修理店（后成为莱特自行车公司）。从此他们开始从事自己梦想的事业。1

1896年5月，他们关注了史密斯索尼安学院的Samuel Langley的蒸汽飞机模型的试飞、芝加哥工程师和致力于飞行研究的权威Octave Chanute在密歇根沙丘和湖边几部飞机模型的试飞。

1899年5月，威尔伯给史密斯索尼安学院写了封信请求得到航空方面的信息和书籍。基于Sir George CAyley， Chanute，Lilienthal， Leonardo da Vinci以及Langley的草图和灵感，莱特兄弟开始了他们的机械航空试验。莱特兄弟完成了所有理论研究就开始动手实践，他们的自行车店员Charlie Taylor成为了小组的重要一员，三人共同合作建造了第一架飞机引擎。

莱特兄弟不仅努力掌握前人的研究成果，而且十分注意直接向活生生的飞行物——鸟类学习。他们常常仰面朝天躺在地上，一连几个小时仔细观察鹰在空中的飞行，研究和思索它们起飞、升降和盘旋的机理。当年他们提出的许多新颖想法，都在以后的航空工业中得到了应用。

在吸取前人经验教训的基础上，莱特兄弟开始了飞行器的研制。在无法得到别人资助的情况下，他们用自行车生意赚来的钱进行飞机的研制。兄弟俩的配合是完美无缺的。哥哥威尔伯勤勤恳恳，扎扎实实，拥有工程师的细致和谨慎；弟弟奥维尔则富有艺术家的想象力，敢于不断创新。两颗智慧的大脑密切配合，相得益彰，正如威尔伯所说：“奥维尔和我一起生活，共同工作，而且简直是共同思维，就和一个人一样。两兄弟认为飞机能不能顺利飞行，关键就在于如何设计和控制它在飞行过程中各种受力间的平衡。维尔伯·莱特用一张水平放置的纸演示了这个问题：如果让它自由落下，在理想的平静空气当中，我们可以想象它一定是平稳落下，但理想条件是很罕见的，任何一点气流都会使得纸张翻转和飘荡。对于飞机来说，完全理想的空气条件下，要实现上天并不难，但是天空中总是存在风，这就使得实现飞机飞行的关键，在于如何调节飞机前后左右各个方向的受力平衡，特别是飞机的重心和升力受力点之间的关系。

早期由于担心机翼过大，会使得飞机难于操纵，因此一般机翼面积都不是太大。例如李廉萨尔的机翼面积为151平方英尺，皮歇尔的为165平方英尺，查卢特的为143平方英尺。这就使得飞机所能够获得的升力并不充裕，相比之下，驾驶员的重量就占了升力的很大部分，那么在这种受力情况下，驾驶员自身的位置变化将严重地影响飞机的重心，而当时一般的设计思路就是顺势利用这点，由驾驶员改变身体位置来控制飞机的飞行姿态。然而正是这样一种思路严重制约了飞机操纵性能的提升，因此莱特兄弟决定改变这个技术思路。 他们首先仔细研究了前人的试验数据，再通过大量风筝、滑翔机以及风洞试验做验证，设计出了最佳的机翼剖面形状和角度，以便获得最大的升力；然后决定把一般大小的机翼增大一倍，达到308平方英尺。最重要的是，他们设计了通过直接控制机翼来操纵飞机飞行姿态的机构，同时，在飞机整体的升力增加后，飞机对于驾驶员自身位置的变化也不那么敏感了，这就使得飞机尽管机翼面积大大增加，但可操纵性能并没有比小机翼飞机降低！ 兄弟俩认为要建造一架飞行机器，有三个主要的障碍：（1）如何制造升力机翼；（2）如何获得驱动飞机飞行的动力；（3）在飞机升空之后，如何平衡以及操纵飞机。前两个问题在某种程度上已经获得解决。

最初兄弟俩努力制造全尺寸的滑翔机，接连四个夏天，他们前往北卡罗来纳州旅行，目的地是个与世隔离的岬角。气象部门向他们建议，岬角风力大，是有利的练习场。之后不久，他们制作了第一架无人驾驶双翼滑翔机，把它象风筝一样放上了天。他们又在飞机的前面安装了升降舵，也就是一种摆动舵，可以用来操纵横轴。

莱特兄弟在公众面前的形象始终是一体的，他们共享发明成果和荣誉。细心的传记作者James Tobin发现威尔伯1899－1900年写的“我的”机器和“我的”计划之后全部由第一人称单数改成了复数的“我们”和“我们的”，他说“很难想象奥维尔这么聪明出众的人是以何种力量成功的，从俄亥俄州一个小店到和资本家、总统们商议，奥维尔做到了，他从始至终都是位领导者。”

1900年10月的一个傍晚，威尔伯·莱特趴在易碎的滑翔机骨架上，迎着海风飘了起来，他成功了。虽然这只是几秒钟的飞行，只有1米多高，但莱特兄弟的成就超过了试图靠移动身体重量操纵飞行的李林达尔。第二年，兄弟俩在上次制作的基础上，经过多次改进，又制成了一架滑翔机。这年秋天，他们又来到基蒂霍克海边，一试验，飞行高度一下子达到180米之高。

1900—1903年，他们制造了3架滑翔机并进行了1000多次滑翔飞行，还自制了200多个不同的机翼进行了上千次风洞实验，修正了李林达尔的一些错误的飞行数据，设计出了较大升力的机翼截面形状。在此期间，他们的滑翔机多次滑翔距离超过1000米。在当时看来，这可是不小的成就。经过不断钻研，不断改进，莱特兄弟不仅迅速掌握了当时的飞行器制造技术，而且在许多方面取得了重大突破。 从1903年夏季开始，莱特兄弟着手制造这架著名的“飞行者一号”双翼机。动力飞行首先需要一台发动机，但当时市面上根本没有飞机的发动机出售，也没有一家公司愿意冒险制造航空发动机。但是兄弟俩并没有气馁，他们请了机械师查尔斯?泰勒（Charles?Taylor）来帮他们制造了一台大约12马力、重77.2千克的活塞式发动机。有了发动机，威尔伯和奥利弗只盼着多风的秋季能早日到来。10月中旬，“飞行者号”组装完毕，奥维尔对新飞行器非常满意，“这是我们迄今为止造得最好的一架飞机。‘她’非常听话。” 奥维尔的感情不难理解，“飞行者一号”的每一根“肋条”都是他们亲手制作而成。

奇迹发生在1903年12月17日！！！

这天清晨，美国北卡罗莱纳州的基蒂霍克还在沉睡，天气寒冷，刮着大风，空旷的沙滩上静静地停放着一个带着巨大双翼的怪家伙，这就是人类历史上第一架飞机——“飞行者一号”。空旷的场地上冷冷清清，到现场观看的只有5个人。10时35分，一切准备就绪。为了能够率先登机试飞，兄弟俩决定以掷硬币的方式确定谁先登机，结果弟弟奥维尔赢了。

奥维尔爬上“飞行者一号”的下机翼，俯卧于操纵杆后面的位置上，手中紧紧握着木制操纵杆，威尔伯则开动发动机并推动它滑行。飞机在发动机的作用下先是剧烈震动，几秒钟后便在自身动力的推动下从“斩魔丘”上缓缓滑下，在飞机达到一定速度后，威尔伯松开手，飞机象小鸟一样离地飞上了天空。虽然“飞行者一号”飞得很不平稳，甚至有点跌跌撞撞，但是它毕竟在空中飞行了12秒共36.5米，才落在沙滩上。接着，他们又轮换着进行了3次飞行。在当天的最后一次飞行中，威尔伯在30千米的风速下，用59秒飞了260米。人们梦寐以求的载人空中持续动力飞行终于成功了！不幸的是，几分钟后，一阵突然刮来的狂风把“飞行者”1号掀翻了，飞机严重损坏，但它已经完成了历史使命。人类动力航空史就此拉开了帷幕。

然而，令人遗憾的是莱特兄弟的成功并没有立即得到美国政府和公众的重视与承认，人们甚至怀疑这一消息的真实性，大多数报纸都拒绝报道。

两位伟人长眠1911年，威尔伯染上了伤寒，去世时年仅44岁。奥维尔性格腼腆，不善于抛头露面，三年后他把公司卖给了纽约的一个金融家，自己则在位于戴顿的一所住宅里度过了后半生。1948年，当这位77岁的飞机发明者即将离开人世时，仍然向往着高飞蓝天。1947 年的冬天，气候异常的寒冷。奥维尔大部分时间是卧病在床。

许多朋友闻讯而来。

奥维尔经医生尽心诊治，但毕竟已有 77 岁的高龄，终于在 1948 年 1 月 30 日与世长辞。

航空界一颗巨星殒落了。美国举国上下一片悲哀，许多国家悬挂半旗志哀。人们深深地怀念这位航空史上伟大的先驱者和发明家！

“飞行者一号”研究历程“飞行者一号”是一架双翼飞机，它的两个推进式螺旋桨分别安装在驾驶员位置的两侧，由单台发动机链式传动。操纵系统采用升降舵在前、方向舵在后的鸭式布局，这也正是莱特兄弟对航空事业的最伟大的贡献所在。李林达尔必须移动自己的身体，靠改变重心来操纵飞行器飞行，而“飞行者一号”的驾驶员则通过机械装置使整个翼尖卷曲来达到同样的目的。飞机的爬升和俯冲到安装在飞机前部的一对双翼式升降舵；一对方向舵与机翼卷曲机构互相连接在一起，安装在驾驶员身后。现代飞机转弯和做机动动作的主要部件都可以从这第一架飞机上找到，尽管它是那么原始。

“飞行者一号”再没有重返蓝天，它目前被珍藏在美国华盛顿国家航空航天博物馆内。

莱特兄弟用玻璃底片记录下了当年的尝试，这些珍贵的历史照片现由美国国会图书馆收藏。

1897年，奥维尔和邻居、儿时伙伴埃德温-锡尼斯在莱特自行店后面锉机架。3

1900年10月10日，在莱特兄弟的一次飞行试验中，他们的滑翔机在山上坠毁。大风是滑翔机坠毁的原因，图为滑翔机残骸。3

1901年下半年莱特兄弟于制造了世界上第一个能对模型机翼进行准确试验的风洞，用两个多月时间使用风洞进行了 200 多次各种类型翼面试验，取得了一整套科学数据，并根据这些数据设计出飞机。3

在反复进行滑翔试验中，莱特兄弟发现气压中心侧转的现象——弯曲的翼面气压中心并不总是像平翼面承受的气压中心一样往一个方向移动。这一重大发现与许多科技书籍的论点相违背——科学家们已经获得的关于大气对机翼压力的数据竟然有许多是不正确的3

1902年9月19日，威尔伯-莱特和助手丹-泰特将这架1902年的滑翔机当风筝一样放飞。10月2日，在北卡罗来纳州的小鹰镇，莱特兄弟试飞滑翔机。左边的威尔伯扶住滑翔机的一端，奥维尔俯卧在飞机上，丹-泰特扶住飞机的另一端。10月10日，威尔伯-莱特驾驶着一架标准滑翔机从美国北卡罗来纳州小鹰镇基蒂霍克的一片沙丘上俯冲而下，飞机共飞行了36米，留空12秒。310月24日，在2号山上，威尔伯驾驶着滑翔机向右转弯，滑翔机的右翼擦着地面飞过。

1903年12月14日，在小鹰镇的一次不成功的试飞后，威尔伯-莱特俯卧在受损的“莱特飞行者”的控制台上进行研究。12月17日，“飞行者”1号进行试飞，第一次飞行由奥维尔驾驶，共飞行了36米，留空12秒。威尔伯在旁边跟着跑，帮助平衡飞机，图中他刚刚放开滑翔机右翼。“飞行者1号”建成，这架飞机是莱特兄弟设计的第一架依靠自身动力进行载人飞行的飞机。“飞行者”号是一架普通的双翼机，它的两个推进式螺旋桨分别安装在驾驶员位置的两侧，由单台发动机链式传动。

1904年，莱特兄弟制造了装配有新型发动机的第二架“飞行者”，在代顿附近的霍夫曼草原进行试飞，最长的持续飞行时间超过了5分钟，飞行距离达4.4千米。

1905年9月29日，俄亥俄州代顿附近的霍夫曼草原，第41次飞行，奥维尔向左飞行，高度为18米。

1905年的莱特滑翔机经过改装，飞行员可以坐着驾驶，且安装了一个乘客座位。图为1908年，在魔丘，经过改装的滑翔机准备飞行。

1908年9月17日，在弗吉尼亚州的梅尔堡，美国陆军通信兵匆忙前往飞机失事地点，寻找驾驶员奥维尔-莱特和中尉托马斯-塞尔弗里奇，后者是军队观察员，也是此次飞行的乘客。飞行在示范飞行中坠毁，托马斯中尉受伤身亡，这是军事飞机史上的首个死亡案例。这次事故导致奥维尔左腿骨折、断了四根肋骨。经过治疗与恢复，奥维尔又重新投入到他热爱的航空事业中。4

1909年，威尔伯-莱特在纽约进行了33分钟的长途飞行。威尔伯从总督岛出发，飞约哈德森河，到达格兰特将军墓后返航。几十万纽约居民观看了此次飞行壮举。2月15日，法国波城，莱特兄弟和妹妹凯瑟琳-莱特一起。莱特小姐将尝试人生的第一次飞行。7月，在弗吉尼亚州的梅尔堡，奥维尔-莱特向美国军队进行展示飞行。莱特兄弟将滑翔机出售给美国陆军航空部。

1911年，莱特滑翔机特写，滑翔机有驾驶员和乘客座位。3

1939年8月19日，美国总统富兰克林-罗斯福定为国家航空航天日，以纪念航空事业的发展。

2014年8月19日是航空先锋奥维尔-莱特的生日。100多年前，奥维尔与兄长威尔伯一起发明了世界上第一架实用的固定翼飞机，并首次完成完全受控制、附机载外部动力、持续滞空不落地的飞行。3

飞机发明专利1904~1905年，莱特兄弟又相继制造了“飞行者2号”和“飞行者3号”。1904年5月26日，“飞行者2号”进行了第一次试飞。1905年10月5日，“飞行者3”号进行了一次时间最长的试飞，飞了38.6千米，留空时间最长达38分钟——这说明莱特兄弟的飞机已经较好地解决了平衡和操纵问题。1906年，莱特兄弟在美国的飞机专利申请得到承认。

航空商业事业然而，所有这些仍没有引起新闻界的真正重视，他们将这一发明在马厩里存放了两年。最终还是美国军方意识到了它的强大潜力。1908年初，当莱特兄弟制造第6架飞机成功之际，美国陆军部表示愿意观看他们的一次飞行表演。此时，法国也愿意购买他们的专利。 1908年8月8日，在法国巴黎附近的勒芒赛马场，威尔伯驾驶“莱特A型”飞机围着赛马场在空中飞行了一分半钟，飞行高度为10米，令在场观众惊叹不已。这个消息很快通过电报传到了世界各地。《伦敦每日镜报》惊呼那架飞机是“迄今制造的最神奇的飞行器”。此后，威尔伯又做过几次飞行，其中有一次，他把法国经纪人的夫人也带上飞机，在空中飞行了2分零3秒——法国沸腾了。一时间，颁奖、授勋络绎不绝。欧洲一些企业家，也开始争相购买他的专利。整个8月，威尔伯在法国进行了100多次飞行表演，在欧洲掀起了航空热潮。

同时，在美国情况也十分理想：奥维尔在美国迈耶堡阅兵场周围飞行了55圈，创造了连续飞行1小时的世界飞行纪录。奥维尔还做了从弗吉尼亚州迈尔斯堡起飞、穿越华盛顿波托马克河的飞行表演，拥挤不堪的人群为之欢呼雀跃。

1908年，莱特兄弟在巴黎、伦敦和华盛顿赢得了很多荣誉，美国总统塔夫脱称赞“这对杰出的美国兄弟全身心地投入了飞机制造事业”。至此，莱特兄弟声名大振。

1909年3月，美国陆军部正式向莱特兄弟订货。莱特兄弟在飞机上增加了专为瞭望员和机枪手准备的特别座位，为飞机应用于军事奠定了基础。1909年7月30日，莱特兄弟向陆军部交付了第一架军用飞机。他们还帮助训练了第一批军事飞行员。这架飞机现陈列在华盛顿的国家航空航天博物馆。

接着，许多国家的政府也开始飞机的研制。莱特兄弟于是组建了莱特飞机公司（即莱特公司），并签订了在法国建立飞机公司的合同。但是作为生意人，他们很快发现自己在市场开发上缺乏经验。飞机设计方面的竞争对手很快“参考”了他们的技术，对手们制造的飞机在性能上很快走在了他们的前面。

后世影响不管在莱特兄弟之前有过多少关于飞行，实验及成功的报道，毫无疑问，莱特兄弟对飞机发明的贡献最大。在评价他们两个人时，首先考虑的是飞机本身所具有的重要意义。诚然，飞机的发明不如印刷术或蒸汽机那么重要，因为后两者完全改变了人类的生存方式。但由于飞机既可用于战争又可用于和平，所以此项发明同样具有重要意义。近百年来，飞机使我们生存的巨大星球缩小成为一个小小的世界。此外，莱特兄弟载人飞行的成功，奠定了今天宇宙航行的基础。

几百年来，人们梦想能飞上天空。但实际上，他们认为阿拉丁所乘坐的“飞毯”只是一个不可能在现实世界中存在的梦想。但莱特兄弟的天才创造，把人类过去的梦想从神话变成了现实。

莱特兄弟奖章创办时间：1924年

主办单位：美国自动工程师协会航空工程分会

奖项介绍：莱特兄弟奖章由美国自动工程师协会航空工程分会于1924年设立，用来奖励航空工程领域最佳论文的作者，授奖范围包括空气动力学、结构理论、飞机或航天器的研究、制造及驾驶等方面。参选论文必须是上一年间在航空工程分会或下属机构的会议上提交的论文，如果切合上述授奖主题的参选论文都不符合评选条件，这一奖章也可授与航空航天其它主题范围的最佳论文，评选论文的主要标准是它在学术上的创新性。所有在航空工程分会会议召开之前提交的论文都作为参选论文进行评选，获奖者获得一次奖之后要经过三年才有资格重新获奖。

莱特兄弟奖章以维尔伯·莱特和奥维尔·莱特两兄弟的姓氏命名，是为了纪念他们对航空事业作出的巨大贡献。莱特兄弟是美国飞机发明家，他们从小就怀有翱翔天空的理想，为了实现这一理想，他们一方面学习理论，一方面努力实践，进行了多次小型风洞试验和近千次飞行试验，终于在1903年设计、制成用内燃机作动力、木料作骨架、帆布作机翼的有人驾驶双翼飞机。同年12月17日，莱特兄弟驾驶自己制作的飞机试飞成功，虽然飞行时间不过59秒，距离只有260米，但作为世界上第一架动力飞机在航空史上留下了不可磨灭的一页。莱特兄弟也因此被誉为飞机之父。

以莱特兄弟命名的奖还有美国航空航天学会设立的“莱特兄弟航空学讲座”（Wright Brothers Lectureship in Aeronautics）和英国皇家航空学会设立的“莱特兄弟纪念演讲”（Wibur and Orvile Wright memorial Lecture），这两项奖都是让获奖人发表航空学方面的演讲，通过这种方式对获奖人授予荣誉，同时也让与会者分享他的技术成果。莱特兄弟航空学讲座还颁发一枚奖章和一份奖状。5