莱特兄弟创造的飞行器

莱特兄弟的飞机

1903年12 月17 日，莱特兄弟对完全受控、依靠自身动力、机身比空气重、持续滞空不落地的飞机进行首次试飞，如图2.16 所示，也就是“世界上第一架飞机”。飞机是人类历史上最伟大的发明之一，有人将它与电视和电脑并列为20 世纪对人类影响最大的三大发明。

莱特兄弟首创了让飞机能受控飞行的控制系统，从而为飞机的实用化奠定了基础，此项技术至今仍被应用于所有的飞机上。莱特兄弟的伟大发明改变了人类的交通、经济、生产和日常生活，同时也改变了军事史。然而在当时为了令其实现飞行的功能，莱特兄弟面对三个主要的障碍：如何制造升力机翼；如何获得驱动飞机飞行的动力；如何在飞机升空之后，平衡以及操纵飞机。前两个问题在某种程度上已经得到解决，而第三个问题是决定能否成功的关键，如果起飞后人们无法控制飞机，那么这件不受控的飞行器不仅无法保证飞行的平稳和安全，同时也无法真正得到实际应用。人们发现可以通过控制机翼的角度和升降舵的角度来控制飞机的平衡，从而完成飞机的升高和左右偏移，如图2.17 所示。这一系列功能通过联动机构和控制手柄实现，莱特在飞机的前面安装了升降舵，也就是一种摆动舵，以此来操纵横轴。虽然还远不能拥有现代飞机强大的性能，但这架“飞机”终于能按照人们的意愿移动了，这也是自动控制最早在航空领域的应用，开启了飞行器姿态控制和航空自动化的新篇章，如图2.18 所示。

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图2.16　莱特兄弟完成人类第一次动力自动飞行

图2.17　飞机结构图

图2.18　飞机飞行控制原理图