简谈飞行

回答:

关于命运的思考,就和你聊这样三次。

成功的背后

1.决定命运的最大因素是大时代。

莱特兄弟出生得足够早,以至于飞机还没有被发明;他们出生得也足够晚,以至于凯利的理论和奥托的内燃机都已经为他们准备好了。他们不必倾其一生去研究飞行理论,也不必为飞行动力而困扰不已。更幸运的是,原本比他们起步更早,更有希望实现人类飞行梦的李林塔尔不幸去世,让他们兄弟二人才有可能成为发明飞机的人。

2.成功最重要的是靠走出模仿。

凯利之所以成为受人敬仰的航空之父,是因为他扭转了人类研制飞机的思维模式,让人们从研究模仿鸟类飞行转入致力飞行器升力和动力的研究。莱特兄弟在了解了控制原理后,发明了专门的控制机械,而不是模仿鸟的飞行平衡。

3.试验和测试非常重要,慢工出细活。

做任何事情要走向极致必须要靠积累,试验和测试则是积累的必经之路。莱特兄弟为了试验飞机的转向控制,进行了上千次的滑翔试验;在方法和认知上不打无准备的仗

4.很多违背理论的行为,源于我们感性的想法。

理论上证明了不可能的事情,依然有人试图改变条件、做出否则理论极限的尝试。直至今天,在能量守恒定律和热力学第二定律面前,依然有人相信水变油,相信永动机。

5.如果没有耐心,没有情怀,指望什么事情一开始就很快获得成功,常常会让你失望的。

重大的发明通常会经历多次的失败,不断尝试和积累,才能获得最后的成果;个人的发展,人生的格局,亦是如此。

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讲到这里,我们可以试想一下,如果凯利当时已经有了轻型、大功率的内燃机,他即使不能像莱特兄弟那样发明飞机,至少也能前进一大步。凯利的遗憾只能说他早出生了半个世纪,相应的技术还没有准备好。而莱特兄弟就幸运得多了,他们生逢其时。

莱特兄弟

奥维尔·莱特和威尔伯·莱特兄弟站在巨人的理论和试验上,做出了更系统的改进和发明,最终成功地解决了升力、动力和控制这三个飞行中的难题。1903年12月17日,雷特兄弟成功试飞了自行研制的“飞行者一号”,从此人类进入了飞机的时代。

乔治·凯利爵士和第一架现代飞机

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▲乔治·凯利爵士

在19世纪以前,人类飞上天空的梦想虽然从未中断,但实现方式主要是通过模仿鸟类扑闪翅膀或者制造热气球来上天。而英国发明家乔治·凯利爵士(George
Cayley)是第一个提出固定翼飞机理论,并严格开展研究的发明家。1804年凯利制造出了模型滑翔机,这是第一架比空气重的飞行机器,已经拥有了现代飞机的布局结构。

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▲凯利滑翔机的现代复原模型,保存在约克郡航空博物馆

有证据显示,1848年,凯利爵士成功用自己的滑翔机,把一个年轻人送上了天空。

1971
年,英国飞行员史泼劳中校,按照凯利留下的笔记仿制了当年的滑翔机,并获得成功,证明了
118 年前凯利的记载是真实的。

乔治·凯利

凯利爵士倾其一生为人类的飞行梦而努力,终究至死也未能实现;但他在研究过程中开创的飞行理论为人类的文明迈出了巨大的一步,为莱特兄弟的成功做下了充分的铺垫。

▲1903年12月17日,莱特兄弟的“飞行者一号”首飞,由奥威尔·莱特驾驶,飞上了天空,右侧跑过的是威尔伯·莱特。

这一年的 10 月 8
日,莱特兄弟算是彻底实现了真正的飞行转向控制,这是飞行史上一个重要的里程碑。此后,他们才将精力集中到制作自带动力的飞机上。

飞行是人类长期的梦想,谈飞行就得说莱特兄弟,谈莱特兄弟就必须要提到两个人:航空学之父(空气动力学之父)乔治·凯利爵士、奥托·李林塔尔。

飞机是经过无数发明家、工程师提出飞行理论,持续改进工艺设计,不断推出一个又一个新设计,最终发明的。1903年12月17日,莱特兄弟在美国北卡罗来纳州小鹰镇以南五公里的地方开展了首次有人操控的、持续动力飞行。这次飞行持续了12秒钟,以每小时10.9公里的速度飞越地面,记录在下面这张著名的照片中。

我在昨天讲到,人的命是由大环境和自身做事情的方法决定的。今天我们来看一个实例,这是我在写新书《极简科技史》时研究的一个例子,它就是飞机的发明。今天我把未来新书中的内容摘要整理给你,希望对你有所启发。

奥托·李林塔尔

李林塔尔对飞行最大的贡献在于他发明了能够重复完成滑翔飞行的滑翔机。任何有意义的发明,都需要能够重复性地获得成功。

问题:飞机是怎么发明的?

乔治·凯利在他的晚年将全部精力集中在实现他的理论上。1849
年,凯利制造了一架三翼滑翔机,让一名 10
岁的小孩坐着它从山顶滑下(动力来自于人用绳子牵引),实现了人类历史上第一次载人滑翔飞行。

莱特兄弟与真正意义上的可控动力飞机

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▲奥威尔·莱特(Orville Wright)(左侧)和威尔伯·莱特(Wilbur Wright)

奥威尔·莱特和威尔伯·莱特早年间通过经营自行车销售维修商店攒下了启动资金,并以此作为自己制造飞机提供资金,二人参考前人的经验,从滑翔机开始,一步一步的实验飞行技术。

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1900年莱特兄弟的滑翔机照片,他们多次实验,一般是无人驾驶下,像风筝一样放飞,用链条固定的。

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1901年的滑翔机设计,已经采用了鸭式布局,经过多次实验,二人开始质疑奥托·李林塔尔的升力数据。为了验证数据准确性,莱特兄弟建造了一个1.8米的风洞,并对数十个微型机翼进行测试。风洞顶部的有一扇玻璃,可以清楚的看清哪种机翼飞行得更好。

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▲莱特兄弟的风洞复制品,保存在弗吉尼亚航空航天中心

到了1902年,莱特兄弟进一步发展出了一个固定的垂直方向舵,以此来正确瞄准或对准飞机。实际转弯时,使用机翼翘曲的横摇控制来实现方向的改变。当副翼取代机翼翘曲时,原理保持不变。这是重要的里程碑,莱特兄弟首次实现了对飞机飞行姿态的真正控制。

再之后,通过改善飞机工艺,采用更好的制造材料,并给飞机安装关键的动力——内燃发动机,以及,螺旋桨。莱特兄弟多次通过实验,不断改进螺旋桨工作效率,终于“飞行者一号”问世了。

“飞行者一号”翼展12.3米,重274公斤,发动机功率12马力。

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1904年12月17日上午10点35分,由奥维尔·莱特驾驶“飞行者一号”,在12秒内飞行了37米,速度达到10.9公里/小时。威尔伯和奥维尔在接下来的两次飞行中,又大约飞行了53米和61米,高度在3米左右。

在之后,莱特兄弟陆续建造了“飞行者二号”、“飞行者三号”系列飞机,飞机飞得越来越高,也越来越远。

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尽管莱特兄弟飞机已经取得了技术上的重大突破,却受到了来自报纸媒体的怀疑和嘲笑。法国报纸直接称莱特兄弟“哗众取宠”。1908年8月8日,莱特兄弟在法国勒芒的赛马场进行了一次公开飞行表演。这次飞行虽然仅持续了45秒,但莱特兄弟的飞机毫不费力的在空中画圈飞行的能力震惊了在场的众多观众,法国人对莱特兄弟的壮举激动万分,一改之前的鄙视,欢呼新时代的到来。

莱特兄弟的成功也极大的促进了航空业的发展,然而他们却为了巨大的经济利益,建立了层层的专利壁垒,展开了持续多年的专利诉讼。专利战的结果直接导致莱特兄弟没有精力投入技术研究,也限制了美国航空业的发展。到了1911年,美国航空业发展程度被专利所拖累,严重到一战开始后,美国没有可接受的美国设计的飞机,美国军队被迫使用法国机器。

莱特兄弟成立的莱特航空公司与自己的专利诉讼对手柯蒂斯飞机公司于1929年合并成立了柯蒂斯-莱特公司,该公司直到今天都在为航空航天业生产高科技部件。

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▲柯蒂斯-莱特公司官网

当然有人会讲,应该鼓励他们,或许他们能成为莱特兄弟呢。我说,他们永远成不了,因为他们不专业,有哪个造飞机的民间科学家进行了风洞试验,又有哪个研究了理论,业余的水平再高也是业余。

总结

航空事业一日千里,蒸蒸日上。

尤其需要记录的,旅美华人冯如在1909年9月22日(一说1909年9月21日)成功在美国加利福尼亚试飞成功。他是第一个在美飞行的中国人,也是第一个制造飞机并成功上天的中国人。可惜的是,1912年8月26日,冯如在广州的空中飞行表演时飞机坠毁,不幸遇难。

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1910年,德国人胡戈·容克斯(Hugo Junkers)研制出金属飞机。

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1914年,飞机出现在第一次世界大战站场上。

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1927年,美国人查尔斯·林德伯格(Charles Lindbergh)飞越大西洋。

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1941年,英国人弗兰克·惠特尔(Frank Whittle)研制出喷气式飞机。

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1947年,飞机突破“声障”。

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▲F/A-18突破声障

飞机的发明经历了无数科学家、发明家、工程师不断投身这项事业,一代人接着一代人,持续的研究,终于取得了科学技术的突破,这才换来了今天难以想象的科技享受与便利条件。

看了飞机的发明,各位觉得未来会怎样呢?

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回答:

虽然飞机的发明有许多国家都声称是自己国家发明家的杰作,例如法国人认为是由法国人克雷芒·阿德尔(Clément
Ader)于1890年10月9日试飞成功第一架飞机。巴西人认为是巴西人阿尔贝托·桑托斯·杜蒙特(Alberto
Santos-Dumont)于1906年10月12日发明了飞机。但是被世界公认的还属美国的莱特兄弟(Wilbur
Wright和Orville Wright),于1903年12月17日在美国试飞成功。

莱特兄弟儿时在妈妈的帮助下,从制造雪犁在小伙伴们面前出尽了风头开始,就诞生了想要制造一种像小鸟一样飞翔的玩具的念头。后来在爸爸送的“竹蜻蜓”玩具的启发下,利用修理自行车的业余时间专心研究滑翔机。后来又加装“竹蜻蜓”般的螺旋桨给滑翔机配上动力,经过反复的失败之后。直到1903年12月17日,哥哥威尔伯驾驶第一架“飞机”在大众面前完成了地面起飞,在3米高的空中停留59秒,飞出255米距离之后,才奠定了第一架飞机的诞生。

再后来就是莱特兄弟于1908年9月10日,弟弟奥维尔驾驶着他们制造的飞机载着一名勇敢的乘客,在76米的高度飞行了1小时14分之后安全着陆。从此受到美国政府的支持,创办了世界上首家飞行公司和学校,有了政府的资助,制造飞机的技术也有了质的飞跃,飞机一跃成为了世界上最先进的交通运输工具至今。

回答:

几千年来人类想了很多办法去制造飞行器,比如孔明灯、风筝、万户的“火箭”、热气球、飞艇等。飞机的发明原理和以前的飞行器有很大的区别。

飞机的出现是以内燃机的发明为基础的,没有大功率的发动机,是制造不出飞机来的。

有了大功率的发动机带动机头的螺旋桨转动,向后方吹风,通过反作用力,飞机就像汽车一样快速向前行驶。

飞机的机翼(翅膀)的原理是初二物理的流体压强与流速的关系(伯努利原理),机翼上表面曲度较大,下表面几乎是平的,所以高速行驶的时候,机翼受到向上的大气压力差,这个合力大于飞机的重力时,飞机就飞起来了。

所以,飞机要在有大气的地方才能飞行,空气流动要稳定,恶劣天气会影响飞行安全。

那飞机怎么转弯呢?同样,利用的是流体压强与流速的关系,利用尾翼受到的气压转向。

所以,飞机的发明离不开物理学的进步、工业技术的发展,是第二次工业革命的产物。它的核心是发动机、机翼和操控程序。

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图片 21 回答:

美国🇺🇸莱特兄弟发明的!

1878年圣诞节,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。

由此,莱特兄弟开始了艰苦卓越的探索,最终取得成功!

感谢提问!🙏

图片 22 回答:

飞机是根据现代冲程发动机和仿鸟的翅膀飞行原理结合设计出来的。鸟的翅膀与飞机翅膀结构相以,上缘扁平孤形设计汽流快,而下缘略扁平气流慢,飞机在滑行中形成升力。

回答:

设计并制造出来的。

今天应该讲大家都是生逢其时,赶上了中国发展的最好时期,因此没有理由抱怨大环境。但是,同样的大环境,每个人的命运不同。我们还是从莱特兄弟的故事,看看怎样做事情才能命好。

空中蒸汽马车与神奇的滑翔机

凯利爵士的滑翔机极大激发了人们的热情。1868年,英国人约翰·斯特林费罗(John
Stirlingfellow)和威廉·汉森(William
Henson)共同提出用蒸汽机来实现载人上天,虽然这难度很大。1868年,斯特林费罗用自己的高效率蒸汽机实现了无人驾驶单翼飞机蒸汽动力首次飞行,飞行持续时间很短,但这是螺旋桨驱动固定翼的飞机的首次尝试。

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1857年,菲利克斯普顿(FélixduTemple)提出了一种带有尾翼和可伸缩起落架的单翼飞机。1874年,他自己驾驶单翼飞机从一个斜坡起飞,滑行一小段后安全降落。

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1856年,法国人让 – 玛丽勒布里(Jean-Marie Le
Bris)乘坐滑翔机“人造信天翁号” (L’Albatros
artificiel)在海滩上被一匹马拉着,成功高高的起飞。据报道,他的飞行高度达到100米,距离超过200米。

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1879年,法国工程师维克托·塔丁(Victor
Tatin)设计建造了一架双螺旋桨水平尾翼单翼飞机,它由压缩空气提供动力,被拴在一个杆子上,沿着圆形轨道起飞。该飞机是第一架在地面运行后使用自己的动力起飞的飞机。

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1890年,法国工程师克莱门特·阿德设计制造了蒸汽驱动飞行器。他的设计非常类似于蝙蝠,蒸汽飞行器成功飞行约50米,但离地只有20厘米。

19世纪后期,许多关键人物努力改进滑翔飞机的稳定性和可操控性。包括英国人霍雷肖·菲利普(Horatio
Phillips)、德国人奥托·李林塔尔(Otto
Lilienthal)、英国人珀西·皮尔彻(Percy
Pilcher)、澳大利亚人劳伦斯·哈格雷夫(Lawrence
Hargrave)都为滑翔机的持续改进做出了大量贡献。

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▲1895年奥托·李林塔尔试飞滑翔机

四年后,即 1853
年,凯利又制造了可以操控的滑翔机,这次他成功地让一位成年人(他的马车夫)实现了飞行。这次飞行的具体时长和距离没有明确记载,但是可能过程有点凶险,以至于这位马车夫随后就辞职不干了。

19 世纪初空气动力学之父,英国的乔治·凯利(Sir George Cayley,1773 –
1857)从中国的竹蜻蜓上受到启发,从理论上设计了一种直升机,当然它只是存在于图纸之上,不可能实现。

格拉德威尔在《异类》一书中强调,人出生的时间在很大程度上决定了他们的命运,全世界
1/5 最富有的人,都生在 1830-1840
年的美国,因为他们赶上了美国的工业革命。人出生的时间当然无法选择,不过可以到哪座山唱哪山的歌,时代需要我们怎么做,我们就怎么做。

2017年8月22日于硅谷

3.
要有系统的研究方法,比如莱特兄弟进行风洞试验。这是区别专业和业余的试金石,今天我们在电视的一些科教频道上还能看到介绍不少民间科学家试图制造飞机的事情,我对此从来不觉得他们值得效仿。

像鸟类一样飞行是人类很早就有的梦想。从中国古代的风筝,到古希腊人制造的机械鸽,再到文艺复兴时期达·芬奇所设计的飞行器,都反映出人类对飞行的渴望。

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