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据说,莱特兄弟于1903年12月17日发明了世界上靠前架“飞机”,因而在宣传中被“普遍”认为是飞机之父。
莱特兄弟的飞行者一*
在莱特兄弟背后,有一位替他们开飞机的犹太人奥多·利安达。
莱特兄弟:哥哥是威尔伯·莱特(Wilbur Wright,1867年4月16日—1912年5月12日),弟弟是奥维尔·莱特(Orville Wright,1871年8月19日—1948年1月30日)
更有甚者,将莱特兄弟吹捧为伟大的发明家、世界著名科学家。
连度娘都是这么说的。
那么,莱特兄弟是否真的当之无愧呢?
他们发明的装置真的是“飞机”吗?
好像除了神州大地,不少国家都表示不服。
这是怎么回事呢?先来看看莱特这对兄弟的履历。
莱特兄弟的学历不高。两人中学历最高当属哥哥“维尔伯·莱特”,据说差几天可以高中毕业,但终归因为父母搬家的缘故,没能拿到高中毕业证;弟弟“奥维尔·莱特”比哥哥还要小五岁,学历可想而知。
两人辍学后,很快投身到了赚钱养家的行列,先是创办了一个小型“印刷厂”,但很快就关停倒闭,又转而创办了一个“自行车修理店”,自始至终根本没有机会接触到复杂的“空气动力学”。
所以,莱特兄弟以修理自行车为生,虽然传说中从小就对飞行有着浓厚的兴趣,可终究没有经历过系统的学习。而修自行车与造飞机完全就是风马牛不相及的两个领域,若是没有坚实的理论基础的话,是根本不可能做到的。
那么,没有任何力学理论基础的莱特兄弟是如何解决飞机起飞时所需要的“升力”问题呢?
他们的知识来自于何方?
虽然,流体力学的基础在19世纪已经基本形成,也有人称当时英国的一位工程师“弗雷德里克·威廉·兰彻斯特”曾提出过“无限翼展机翼或翼型产生升力的环量理论”等跟航空领域相关的理论概念,但这些仅仅只是理论,从未有人付诸于实践。
但从美国教会向英国学习,不断派遣传教士来华开始,以玛高温等人为代表的教徒加入江南制造局翻译馆,华花圣经书房从澳门搬迁至宁波、又从宁波搬迁至上海开始,开启了疯狂的翻译与印刷之路。
翻译有两种,一种是把中国的典籍翻译为外文,一种是把外国的翻译为中文。但是,从麦都思、马礼逊、伟烈亚力从中国带走数以万计的华夏典籍来看,显然是把中国典籍翻译为外文更重要。
1883年,美国国会批准有关引进中国文官制度及考试制度的提案。这个提案最初是由杰斐逊首次提出来的,但双方争吵不停。1881年,时任总统加菲尔德被刺杀,国会便加紧讨论、加快程序,最终决定紧跟英国之举,实行中国文官制度和考试制度。
期间,他们甚至喊出了一句打动人心的口号:
“在世界上,我们这个最年轻的国家,采取最古老国家的久经考验的先进制度”。
美国传教士也从中国偷运回去不少典籍。美国来的传教士,与英国伦敦会来的传教士,在1860年后都集中在了上海,尤其是在江南制造局翻译馆这个地方。
来自华夏的典籍中,早就有各种奇思妙想,并付诸了实践,王徴的《奇器图说》有自行车、有火船自去,中国人在修建宫殿时,还把蒸汽机搬到了旱船上,用以托运沉重的石料,郑和宝船将近万吨,几百年前就用上了蒸汽动力,南怀仁根据华夏典籍制造的世界靠前辆蒸汽动力的汽车也出现在中国……
既然蒸汽动力可以用在车上、船上,那为什么不能用在天上?
……
实际上,莱特兄弟1903年12月17日那段飞行经历的证据只有一张照片,而且当时在场的目击者大多是莱特兄弟自行车店的职员。
至于照片拍摄的真实时间,没有人能够确定。
而全美航空联合会在1939年时公开承认过,莱特兄弟的飞行直到1908年才展开。
这对兄弟讨巧的是,他们预感到了那种趋势,所以在1906年抢先提交了专利的申请,仅此而已。
当时,最先发起航空热潮的地区并非美国,而是法国。
所以,一直到1907年,大部分人都对莱特兄弟说辞秉持严重怀疑的态度。
不仅如此,即便莱特兄弟先下手为强,在1906年申请了专利,美国当局对于该项堪称跨时代意义的发明竟然并未表现出多大的重视和认可。
这真是太令人奇怪了。
那么,莱特兄弟究竟申请的专利是个什么东东呢?
咦?怎么是“Flying Machine”?(Ma就是磨,Chine/China 都是中国,即中国磨)
不应该是—— 飞机 Airplane 或 Plane吗?
莱特兄弟申请专利时,是这么描述的:
“我们发明属于这样一种飞行机器,它靠一个或几个倾角不大的片,其前缘冲开空气的机翼而支持在空中......并且创造出维持和恢复左右平衡的方法和装置,以保证垂直和水平地操纵它。”
因此,莱特兄弟的专利不是飞机本身,而是飞机的“转向平衡操纵系统”。
从结构上来讲,“飞行者”一*的操纵装置其实就是在驾驶员的左右添加了两个各自**的“操纵杆”。
其中一个通过联动装置来操纵飞行者一*前方“横着的片”,决定飞机是上升还是下降。
另外一个则是通过联动装置来操作飞行者一*后方“竖着的片”,用来改变飞机的前进方向。
在此之前,德国工程师、滑翔飞行家“奥托·李林塔尔”已经设计了一种“滑翔机”,只是这种滑翔机更多地需要依靠“人力”,还未用上机械动力。
从莱特兄弟的专利描述可以看出,这项专利的重点只是一个或几个倾角不大的片,从而通过联动装置来操纵这几个片,继而改变飞机的飞行状态,即一种“转向平衡操纵系统”。
注意,在申请专利前,莱特兄弟从未进行过任何公开试验或是表演。
至于莱特兄弟开展的有关“滑翔机”的研究,以及在飞行机器上安装一台12马力的四缸水冷汽油发动机,那其实都是1908年以后的事情。
就这样,莱特兄弟的“飞行者一*”最初试飞成功,也只是在空中跌跌撞撞地飞行了12秒,飞行距离为36.5米。
正因为如此,难怪巴西人、法国人都不认同,就连德国人、俄国人也跳出来说,飞机是他们最先发明的。
巴西人认为杜蒙特才是发明飞机的靠前人(杜蒙特已被巴西总统提名为“国家英雄”)。
除了上述疑点外,巴西人坚持认为,莱特兄弟当时所发明的飞机并不是依靠自身动力推动起飞的,因此他们的飞行并没有达到真正意义上“飞”的标准。
巴西某物理学家表示:人们当时对于“飞行”和“延长式跳跃”的区分还没有明确的定义,其实莱特兄弟的飞行并没有达到“飞行”的标准。
飞行历史学家恩里克说:“杜蒙特驾驶‘双14’飞机完成了一次完整的飞行,从起飞、飞行到降落,没有凭借任何外力的帮助。但是莱特兄弟没有做到。从一个研究者的角度,我认为杜蒙特是毫无争议的靠前个飞行的人。”
1906年,留学法国的巴西人杜蒙驾驶自己制造的“14-比斯”飞机在法国巴黎比加特里广场先后进行了多次试飞,其中10月23日的试飞航程达突破60米、11月12日的试飞滞空时间突破20秒。
杜蒙特乘坐的这架双翼机骨架由铝和竹子做成,上面蒙有丝绸,一个24马力的发动机装在飞机的尾部,导航装置突兀地安放在前端,杜蒙特本人则站在一个篮子里。
最终,杜蒙特驾驶这个笨拙的物体在距离地面3米的高度持续飞行了60米。这段场景被电影胶片记录了下来,至今仍然保存完好,试飞过程有大量法国群众见证,真实性毋庸置疑,因此国际航空联合会将这次飞行登记为最早的航空记录。
2016年里约奥运会开幕式上,“14-比斯”的复制版航空器在马拉塔那体育馆腾空而起、绕场飞行。巴西人用这种方式向自己的航空先驱致敬,也向世界宣告飞机的真正发明者为巴西人阿尔贝托·桑托斯·杜蒙,时间为1906年。
不知各位注意到了么没?
杜蒙试飞的当年,恰好是1906年,也就是莱特兄弟抢先申请专利的那年。
法国人也称“飞机”是他们最先发明的,不过证据并不充分。
1886年,据说法国人克雷芒·阿德尔模仿蝙蝠的构造,制造了一架飞行器,命名为“风神”。“风神”没有升降舵和方向舵等操作装置,而是通过踏板机械传动控制机翼的摆动,完成转向等动作。
克雷芒·阿德尔
法国人声称,1890年阿德尔驾驶“风神”完成首次试飞,其飞行高度达到50米。遗憾的是,现场未有大量群众或专业认证人员见证,此项记载的真实性无从考证。
有意思的是,传说法国军方对阿德尔的飞行器很感兴趣,所以对这项技术严格保密,直到1906年才将“风神”公之于众。
看看,又是1906年这个时间点,还真是巧。
德国也来凑热闹,说是德国人怀特海德率先发明了飞机。
据航空杂志《简式全球飞机》表述,有可靠的历史证据能够表明,怀特海德曾于1901年8月在布里奇波特市外一片空地上连续进行了两次飞机试飞,其中第二次飞行高度达到约15米,航程超过2公里。
靠前次试飞时,现场只有怀特海德,一名员工,以及一名参观者。
1902年,怀特海德在改进飞行器后再次试飞,目击者多达17人。
不过,这件事虽有航空杂志背书,但德国历史对此事并没有明确记载。
……
除此之外,俄国人、英国人也有各自的“飞机发明说”。
只是,这些说法都经不起检验。
因为,根据主流飞机定义,至少要同时满足以下四个条件:
俄国人也好,英国人也罢,都不满足上述条件。所以,综合来看,还是巴西人杜蒙的记录最可靠。
那么,为何这些不同的地方都会同时涌现同一种发明呢?
因为,欧洲和美洲几乎同时得到了来自华夏的科技典籍,这些翻译过去的典籍基本都出自江南制造总局翻译馆。欧洲的传教士、美国的传教士都集中在这里。
王韬、徐寿、华蘅芳、李善兰之流就是从1848年开始从事大量所谓的科技译著的。李善兰加入墨海书馆的时间比1848年还要早一些。
20世纪初,现代航空曙光初现,创新热潮涌动。
1907年,寇蒂斯(Glenn Hammond Curtis,1878-1930),发明了真正意义上的副翼及其操纵装置——舍弃翘曲机翼。
寇蒂斯在莱特兄弟差动升力控制横滚的原理基础上,改用副翼控制,在机翼外段后缘增加可动的控制面,用控制面的上下偏转控制横滚力矩。这一设计控制能力大大提升,把莱特兄弟的方法远远甩在了后面,极大地推动了航空技术的发展,也获得了自己的专利。
1908年开始,莱特兄弟与寇蒂斯之间展开了长达数年的专利官司。
1914年1月,美国法院作出判决,裁定莱特兄弟胜诉,要求此后在美国本土生产的每架飞机,都要向专利持有人弟弟奥维尔·莱特(1912年哥哥威尔伯·莱特病逝)支付专利费,费率为20%。由于关系破裂,奥维尔·莱特严厉拒绝寇蒂斯对其专利的使用,即使付费也不行。寇蒂斯因此无法销售自己性能明显占优的产品,陷入破产境地。
一战时,为了整顿美国航空工业,罗斯福建立了专利库制度,由政府出面成立一个专利许可联盟,所有与战争努力有关的专利统统上缴,由国家统一管理。所有公司(自然也包括寇蒂斯公司)都可以使用任何专利,国家予以合理补偿,所得回馈专利原主。由此,强行将莱特专利费从20%降至1%(另一说法是每架飞机支付专利费200美元)。
寇蒂斯公司因此起死回生,在战争中获得发展良机。战后,一跃成为当时世界上最大的飞机制造商。1915年后,莱特公司的飞机因性能落后,一架也没能卖出。
1929年,莱特公司与寇蒂斯公司合并。
……
好,了解完时代背景,终于轮到咱们的人出场了。
1909年9月23日,一家名为《奥克兰论坛》的报纸在显著位置登载了一则新闻:“中国飞行员成为海岸飞行靠前人”(Chinese Aviator Fist to Fly on Coast),报道了一个名叫冯如的中国人驾驶他自制的飞机飞行了几百米的事迹。
虽然,本次飞行在返回降落时,飞机因故摔落,但没有人能够否认这个事实。
飞机试飞成功前媒体对冯如的报道,来自奥克兰图书馆
冯如飞机罕见照片,摄于1909年美国奥克兰
1909年9月21日晚6点左右,冯如驾驶着他亲手制造的“冯如一*”飞机一飞冲天,在奥兰多上空翱翔了2640英尺的距离。
这是一架鸭式布局的双翼飞机。每只机翼长7.2米,宽1.9米,面积29平方米,发动机为一台6马力的内燃机。
这历史性的一刻被当地媒体争相报道,甚至有媒体认为美国人飞机制造技术被超越了。
当年09月23日,《旧金山观察者报》将冯如称为“东方莱特”
冯如,原名冯九如,乳名冯珠九,字鼎三,号树垣。1884年1月12日(清光绪九年农历十二月十五日)出生于广东恩平的一个贫农家庭,“聪明冠群童,教师甚器之”(姜泣群《朝野新谭》),自幼便表现出了手工制作方面的天赋,许多玩具都是自己亲手制作。
12岁时因贫失学(一说16岁),恰逢此时,冯如在旧金山做小生意的舅舅回乡省亲,见冯如一家生活如此困苦,就想把冯如带到美国去谋生。
刚开始,冯如父母表示极力反对。冯如恳求父母:“古人说‘大丈夫四海为家’,我不愿意终生守候在家里,我愿意出去学门手艺,将来孝敬父母。”
在他软磨硬泡、一再央求下,父母终于同意了他赴美的要求。
1894年,冯如跟随舅舅踏上了通往美国的航程,不久即到达美国的西部城市旧金山,开始了新的生活。
抵美后,为了维持生计,冯如在乡亲的介绍下四处打零工,他先后在造船厂、发电站、机械厂打过工,还去教会做过童工。
冯如在一家机器加工厂打工时,这个工作性质也让他对机器产生了浓厚的兴趣。他一边自学英文,一边钻研机械制造和电子工程。
两年后,他辞别舅舅,孤身一人到了东海岸更加繁华的纽约打工学习。工作之余,他购买了大量的机械书籍来学习,有幸发现了许多传至美国的华夏典籍,这令他如获至宝。
出国前,由于他在国内只念过几年私塾,从未在美国接受过学校教育(英文资料载),所以尽管在美国旅居多年,在阅读相关英文资料时,冯如仍必须依靠英汉字典将其中看不懂的词汇译成中文,个中艰辛非同一般。
但当他发现许多英文译著中的插图都是中国人形象后,便留了个心眼,四处寻觅中文版的资料。果然,功夫不负有心人,那时的美国市场上真有不少中文资料,很快就被他搜罗到了。
学习母语,理解起来自然亲切多了,学习效率也成倍提升。
他通过自学,不但通晓了36种机器的制造原理,还尝试改进过发电机、打桩机、水泵、无线电报、飞艇等等,因此在当地小有名气。
两年之后,冯如从纽约返回旧金山,他有了一个伟大的梦想:一定要造一架属于中国人的飞机,加强国防力量,以御外辱。
凭着一腔热血,他四处寻找志同道合的爱国人士,最后找到了黄杞、张楠和谭耀能三人组成了一个团队。
为了筹集资金、研制飞机,冯如变卖了自己所有的金银玉器,却仍不能解决问题。于是,他到当地华侨中去募捐。当地华侨听说冯如要造飞机以救国,都十分感动。几番奔波下来,冯如访遍旧金山,最后凑集资金1000多美元,办起了中国人的靠前家飞机制造公司。
不久,冯如租得奥克兰市东九街359号的一间狭小而简陋的屋子作厂房,定名为“广东制造机器厂”。
年仅25岁的冯如,怀着“固吾圉,慑强邻。壮国体,挽利权”的雄心壮志,带领三位志同道合的助手,以坚毅沉着的精神,在这里开创中国人前所未有的伟业——制造飞机。
美国同行的飞机制造车间:Smithsonian Workshop
与同时代的美国同行们相比,冯如的工作厂房无比狭小,面积仅有7.43平方米(8英尺*10英尺),寒酸得一塌糊涂。
但艰苦的条件并不能阻挡冯如等人前进的脚步。
冯如工作勤奋,几乎每天都要忙到凌晨三四点钟,小睡一会儿后,醒来又接着干。他过着苦行僧一般的生活,在这个狭促的空间里日复一日,朝自己的梦想前进。没有物质享受,没有闲暇娱乐,工作繁重,日子非常清苦。
在制造飞机零部件的过程中,冯如经历了一次又一次的失败,在试飞过程中还多次受伤,但他依然咬着牙关坚持了下来。
所有人都对他持之以恒的毅力表示出了极大的好奇,惊异地询问他的源动力到底来自哪里?
冯如没有明言的答案是:家国情怀。
“亦余心之所善兮,虽九死其尤未悔”;
“明犯强汉者,虽远必诛”;
“王师北上中原日,家祭无忘告乃翁”;
“苟利国家生死以,岂因祸福避趋之”!
他不是沽名钓誉之辈,而是以实际行动来践行自己的伟大志向与梦想的。
为了了解当时各国研制飞机的情况,以便汲取别人的经验与长处,冯如把自己生活上节省下来的钱全部购买了报纸和杂志,先后从《美国科学》《航空学》《航空器》和《昆虫式飞机》等当时著名的航空科学书刊上,搜集了大量制造飞机的技术资料,并对各种布局形式进行认真的剖析和对比。
他们起早贪黑,没日没夜地干着,如饥似渴地恶补空气动力学知识,白手起家绘制设计图纸,攻克了一个又一个技术上的难关。
前前后后,他们一共研制了七架飞机,前六架的试飞结果都不理想,遂将仅剩的余款再造第七架飞机。
一日,冯如抬眼望向天空时,偶然瞥见一只雄鹰在空中翱翔,注目凝视良久,他顿受启发:前面六架飞机失败的原因,可能关键在机翼!
于是,他设法捕捉了一只白鸽,用尺细量其身体与两翼的比例,再对飞机进行改进,终于获得了成功。
1909年9月21日,冯如驾机腾空而起,飞行了2640英尺,比莱特兄弟的首飞纪录还要远1788英尺。从飞机设计到试航成功,冯如团队仅用了一年零两个月的时间。
1910年,冯如在美国又设计和制造了一种性能更好的飞机。
当年10月,旧金山举办国际飞行比赛,冯如驾驶着他新设计的飞机参赛,以700多英尺的飞行高度和65英里的时速分别打破了一年前在法国举办的靠前届国际飞行比赛的世界纪录,荣获优等奖,再一次使中国人的航空技术超过了西方。
经过多次改进和试飞,冯如制造的飞机飞行高度可达210米,飞机速度为105千米每小时,最长可飞行32千米,成为了当时性能最强的飞机,没有之一。
此时,冯如名声大噪,已经成为举世公认的飞机设计师、制造家和飞行家了。
彼时,欧美各国都在积极发展航空事业,拼命地网罗航空方面的专业人才。冯如声名鹊起后,许多外国公司纷至沓来,开出了丰厚的条件和报酬。
然而,冯如不为所动,他一心只想发展中国的航空事业,便断然回绝了各国的邀请,寻找回国的机会。
1911年,晚清政府时任两广总督张鸣岐力邀冯如归国,冯如欣然同意。
同年2月22日,冯如带着他的飞机与友人一同登上驶往中国的轮船。
《纽约时报》得知消息后,提前一天对此事进行了报道。
《旧金山呐喊报》也特为此刊文:“他将为中国巨龙插上翅膀!”
1911年2月,冯如和他的助手朱竹泉等人携带着自制的两架飞机,以及制造飞机的机器,踏上了归国的航程,并于3月22日抵达香港。
1911年10月10日,武昌起义爆发,各省纷纷**。11月9日,广州光复,广东革*政府成立。
冯如毅然率助手参加革*,并被任命为广东革*军飞机长。他立即在广州燕塘建立广东飞行器公司,这便是中国靠前家飞机制造厂。
1912年3月,冯如在中国境内制成靠前架飞机,揭开了中国航空工业史的靠前页,这便是冯如二号。
1912年8月25日,冯如驾驶飞机在燕塘进行飞行表演。
一次试飞,空中技巧表演结束后,冯如准备着陆。可是,蹊跷的是,此时两个嬉闹的儿童诡异地出现在了跑道上。
千钧一发之际,冯如大吃一惊,他没有来得及多想,急得猛拉操纵杆,脚踩加速器,强行将飞机重新拉起,冲上天空。一场突如其来的灾难是避免了,但是,由于用力过猛,飞机失去平衡后坠毁,冯如重伤不治,当场身