维普资讯http://www.cqvip.com76力学与实践2003年第25卷人类飞起来前后1)R茶力学史话力学史杂谈之十五力学纵横武际可（北京大学力学与工程科学系，北京100871)正比、与迎风角成正比、与速度的平方成正比。他在悬臂机摘要简要地叙述了莱特兄弟发明飞机之前，前人对飞行的研究，并且介绍了莱特发明飞机和力学学科的关系，还介绍试验中还发现了流线型对减少阻力的重要性，他经过精心计了围绕飞机发明权的诉讼算，给出了一架飞机的设计参数，并且说：“如果这块平板能在动力作用下高效率运动，空中航行就会实现。”关键词飞机，莱特兄弟，空气动力学，恰纳特，柯蒂斯大莱特曾说过：“我们设计的飞机、完全按照凯利爵士1903年12月17日、莱特兄弟第一次实现了人类飞行的非常精确的计算方法，”所以后来西方的航空专家都称凯的梦想，开辟了航空时代。这件事过去了整整一百年，现在利为航空之父世界各国都在隆重纪念这一伟大事件本文就莱特兄弟发明在19世纪后期，英国、俄国、德国、法国都有一些飞机的前后，介绍几件有关的历史事实，以示纪念动力飞行的探索者，其中法国的彭桡（AlphonsePenaud，1莱特之前的飞行研究1850~1880)（图2)1871年发明的橡筋动力的飞机模型，飞人类对飞行的向往是源远流长的，飞机的发明决不是菜行距离超过60米，后来几经改进，他是19世纪继凯利之后特兄弟心血来潮的幸运所得，而是人类前赴后继奋斗和积累在欧洲影响最大的空气动力学家的结果我国在战国时代有了风筝，三国时代有了孔明灯，晋代有了竹蜻蜓，宋代有了火箭的发明。它们是人类早期对重物升空的尝试欧洲的文艺复兴时期，在达·芬奇的札记中记载了他对滑翔升空的构想。据说他曾经花了20多年观察与研究鸟、蝙蝠、昆虫的飞行，并且计划将他的发现写成一本著作。1505年，达·芬奇写成了研究手稿《论鸟的飞行》，19世纪初，英国人乔治·凯利（GeorgeCayley，1773~1857)(图1)为了对空气的阻力与升力进行定量研究，于1804年12月自行设计和制造了一架悬臂机，用于研究平图2彭桡像板的升力和阻力。利用这个装置，凯利得到了最早关于升力和速度方面的数据。他初步的结果是，平板的升力与面积成1842年英国的汉森申请了他的飞机设计专利，这是世界上第一个有关飞机的专利他的飞机上装置的动力是蒸汽机，他将这种飞行器定名为“空中蒸汽车”，后来他自己进行了模型试验，在头几次试验失败后，他的财力已经耗尽，无力继续而停止了.1857年，法国的布里斯制造了一架大型滑翔机，他的起飞方式是将滑翔机固定在马车上，然后驱车沿大路奔跑，当马车达到一定速度时，把滑翔机放出去.在第二次试飞时，不幸遇到了下降的气流，滑翔机摔坏，他本人也摔断了大腿，过了10年，他又东山再起，继续滑翔机试验，试验又遵失败，从此他退出了航空。德国的李林塔尔（图3)，1889年发表了一本《鸟类飞行的艺术》，这本书对后来的飞行影响很大，他还制造了具有图1凯利像本文于2003-09-03收到1）国家自然科学基金项目（10172002）资助
76 力 学 与 实 践 2003 年 第 25 卷 人 类 飞 起 来 前 后 ～ 力学 史杂谈 之十 五 武 际可 E京大学力学与工程科学系，北京 100871) 摘 要 简要地 叙述 了莱特 兄弟 发 明 飞机 之前 ，前 人对 飞行 的 研 究 ，并 且 介绍 了莱特 发 明 飞机 和 力学学 科 的关 系，还 介绍 了 围绕 飞机发 明权 的诉 讼． 关键 词 飞机 ，莱特 兄 弟，空气 动 力学，恰 纳特 ，柯 蒂斯 1903年 12月 17 日，莱特 兄弟 第 一次实现 了人类 飞行 的梦想 ，开辟 了航 空 时代．这 件事 过 去了整 整 一百年 ，现 在 世 界各 国都 在 隆重纪 念这 一 伟大事 件 ．本文 就莱 特兄 弟发 明 飞机 的前 后，介 绍几 件有 关 的历 史事 实， 以示纪 念． 1 莱 特 之 前 的 飞行 研 究 人类对 飞行的向往是源远流长的．飞机的发明决不是莱 特兄 弟心 血来 潮 的幸运 所得 ，而 是人 类前 赴后 继奋 斗和 积 累 的结 果． 我 国在 战 国时代 有 了风筝 ，三 国 时代有 了孔 明灯 ，晋 代 有 了竹 蜻蜓 ，宋 代 有 了火箭 的发 明．它们 是人 类 早期 对重 物 升 空 的尝试 ． 欧 洲 的文 艺复 兴时 期，在达 ·芬 奇 的札记 中记 载 了他对 滑翔 升空 的构想 ．据 说他 曾经花 了 20多年观察 与研 究 鸟、蝙 蝠 、昆虫 的 飞行 ，并 且计 划将他 的发现 写成 ～本 著作 ． 1505 年，达 ·芬 奇 写成 了研 究手稿 《论 鸟 的飞行》 ． 19 世 纪 初 ，英 国人 乔 治 ·凯 利 (George Cay|ey， 1773~1857)(图 1)为了对空气 的阻力与升力进行定量研究， 于 1804年 12月 自行设 计和制 造 了一 架悬臂 机，用 于研 究 平 板 的升 力和 阻 力．利 用 这个装 置 ，凯 利得 到 了最 早关 于升 力 和 速度 方面 的数 据．他 初步 的结 果是 ，平 板 的升 力与 面积 成 图 1 凯 利像 本 文于 2003-09-03收到 ． 1)国家 自然科学基金项 目 (10172002)资助 · · |_， 条力学史话 ’ ’ ’j · 正 比、与迎 风角 成 正 比、 与速度 的平方 成 正 比．他 在 悬臂 机 试验 中还 发 现 了流线 型对 减 少阻 力 的重要 性．他 经 过精 心计 算，给 出了一 架 飞机 的设计 参数 ，并且 说 ： “如 果 这块 平板 能 在动 力作 用下 高 效率运 动 ，空 中航行 就 会 实现． ” 大莱特 曾说 过： “我们 设计 的 飞机 ，完全按 照 凯利 爵 士 的非 常精确 的计 算 方法 ．”所 以后 来西 方 的航 空专 家都 称 凯 利 为 航空 之父． 在 19 世 纪后 期 ，英 国 、俄 国、德 国、法 国都 有 一 些 动 力 飞行 的探 索 者 ．其 中 法 国 的彭桡 (Alphonse P6naud， 1850~1880)(图 2)1871年 发 明 的橡 筋 动 力 的 飞机 模 型， 飞 行距 离超 过 60米 ，后 来 几经 改进．他 是 19世 纪 继凯利 之 后 在 欧 洲影 响最 大 的空气 动力 学家 ． 图 2 彭桡 像 1842年英 国的汉 森 申请 了他 的 飞机 设计 专 利，这 是 世 界 上第 一个 有关 飞机 的专 利．他 的 飞机 上装 置 的动 力是 蒸汽 机，他将 这种 飞行 器 定名 为 “空中蒸 汽车 ”．后来 他 自己进行 了模 型试验 ，在 头几 次试验 失败 后， 他 的财 力 已经 耗 尽，无 力 继续 而停 止 了． 1857年，法 国的布里 斯制 造 了一架 大型 滑翔 机，他 的起 飞方 式是将 滑 翔机 固 定在 马车 上，然 后驱车 沿 大路 奔跑 ，当 马车 达到 一定 速度 时，把 滑翔 机放 出去．在第 二 次试 飞时，不 幸遇 到 了下 降 的气 流 ，滑 翔机 摔坏 ，他本 人 也摔 断 了大腿 ． 过 了 1O年 ，他又 东 山再 起，继 续 滑 翔机 试验 ，试 验 又遭 失 败 ，从此他 退 出了航 空． 德 国的李林塔 尔 (图 3)，1889年 发表 了一本 《鸟类 飞行 的艺 术》，这 本书 对 后来 的 飞行影 响很 大．他 还制 造 了具 有 维普资讯 http://www.cqvip.com
维普资讯http:/www.cqvip.com77第6期武际可：人类飞起来前后力学史杂谈之十五图3李林塔尔像图4兰利像蝙蝠形机翼的滑翔机，为了改进他制造的滑翔机，他进行了2500次以上的飞行试验，他对滑翔机不断改进，最长的一次气动力学著作，对后来的飞机研究者，包括莱特兄弟影响很飞行是从15米高的山头上起飞，滑翔了300米远.大，李林塔尔对航空最大的贡献是在准备飞行前，要在地面除了实验室研究外，兰利还动手做飞行试验.他从1891上进行一系列的试验，他试验了不同的翼型以确定对飞行最年开始先后试制了橡筋动力模型飞机，设计并制造了轻型蒸为有利的特点。有些机翼是平直的，而有些就像鸟翼一样是汽机，并且设计了空中旅行者0~6共7个型号的飞机模型，弯曲的，李林塔尔发现弯曲的形状更有利．后来莱特兄弟知对其中的第5，第6两号在1896年进行了成功的飞行，后道了李林塔尔的这些结果，并且把它应用到自己的设计中去来又在1903年进行了两次不成功的载人的飞行试验。后来了.因为财政拮据和新闻界的冷嘲热讽，以及兰利本人年事已高李林塔尔在滑翔机上增加了能，并且准备装上动力，可（接近70岁）的诸多原因，放弃了试验，并于1906年逝世惜在1896年8月的一天，在试飞时，他因为机翼折断而折后人总结他载人飞行的失败主要是由于结构上的不合理，当断了脊骨，于次日牺性，他离开人世时最后的遗言是：“如时他的发射架如果采用轮式起落架，试飞很可能是另一种结果没有栖性，任何事都不会成功。”果,这些只是动力飞行的早期探索者中的少数例子，是这2莱特发明的飞机些勇敢的旨险家的前仆后继的探求，人们又不断从中总结经人类探索飞行的栖性，给媒体带来了冷嘲热讽的口实验，才有后来的飞行世纪．诚然，像后来最早飞行成功的莱报纸上说试制的飞机是自杀机.特兄弟那样的胜利者的业绩值得庆贺，而像李林塔尔这样的在俄亥俄州制造自行车的莱特兄弟（哥哥威尔伯失败者的业绩也是可歌可泣的.(WilburWright，1867~1912)(图5)，弟弟奥维尔（Orville兰利(SamuelPierpontLangley，1834~1906)(图4）是Wright，1871~1948)(图6)）却不顾媒体的嘲讽，决心试制美国的职业科学家，起先曾从事土木工程工作，后来靠自学飞机：莱特兄弟自幼痴迷于航空，这可以从兄长威尔伯·莱成为著名的天文学家，他发展了测辐射热仪，对太阳光谱测特写给纽约斯密森学院的一封信（图7）里看得很清楚这封量作出了重要贡献1867年，任美国匹兹堡大学的物理与信说：天文学教授，他从幼年便对鸟的飞翔产生了极大的兴趣。经亲爱的先生：常连续数小时观看鸟的飞行1887年兰利移居华盛顿，出任当时美国学术权威机构打从我还是一个孩子起，我一直对机械的和人类的飞行斯密森学会的秘书．他建造了一座60英尺的悬臂机，该机问题感兴趣，继凯利和彭桡的机器之后，我曾做过计多大小靠煤气发动机驱动，外周速度可达70海里／小时。利用这不同的飞行物，我的观察使我更坚定地确信人类的飞行是可座悬臂机，他进行了大量的空气动力实验，研究平板与鸟翼能的和行得通的．仅有的问题犹如在所有的杂技表演中的技在空气中运动时的阻力与升力的规律，由此得到了许多定量巧和知识，鸟类是世界上最理想的经过训练的体操运动员，的结果，并且纠正了前人的不少错误，兰利将他的研究结果并且特别适应于它们的工作，而人类可能永远不能够与之相写成一本书《空气动力学中的实验》，于1891年由华比，但是当注视一只鸟追赶昆虫或别的鸟时没有人能怀疑这盛顿的斯密森学会出版，这本书是最早的比较系统的实验空种能力的形成需要通常飞行的三或四倍的时间我相信对人181.4
第 6 期 武 际可 ：人 类 飞起 来前 后 — — 力 学 史杂谈 之十 五 77 图 3 李林 塔 尔像 蝙 蝠形 机翼 的 滑翔机 ，为 了改进 他制 造 的滑 翔机 ，他 进行 了 2500次 以上 的 飞行 试验 ．他对 滑 翔机 不 断改进 ，最 长 的一 次 飞行 是从 15米高 的 山头上 起 飞，滑 翔 了 300米远 ． 李林塔 尔 对航 空最 大 的贡献 是 在准 备 飞行前 ，要 在地 面 上进 行 一系列 的试 验．他 试 验 了不 同 的翼型 以确 定对 飞行 最 为有 利 的特 点．有些 机 翼是 平直 的，而有 些就 像 鸟翼 一样 是 弯 曲 的．李 林塔 尔发 现 弯 曲的形 状更 有利 ．后来 莱特 兄弟 知 道 了李 林塔 尔 的这些 结 果，并且把 它应 用到 自己的 设计 中去 了 ． 李林塔 尔 在滑 翔机 上增 加 了舵 ，并 且准 备装上 动 力，可 惜 在 1896年 8月 的一天， 在试 飞 时，他 因为机 翼 折断而 折 断 了脊骨， 于 次 日牺 牲．他 离 开人世 时最 后 的遗 言 是： “如 果 没有牺 牲， 任何 事都 不会 成功 ．” 这 些 只 是 动 力 飞行 的 早期 探 索 者 中 的 少 数例 子 ，是 这 些 勇敢 的 冒险 家 的前仆 后继 的探 求，人们又 不 断从 中总结 经 验 ，才有 后来 的飞行世 纪． 诚然，像 后 来最 早 飞行成 功 的莱 特 兄 弟那样 的胜利 者 的业绩 值得 庆 贺，而 像李 林塔 尔这 样 的 失败 者 的业 绩 也是 可歌 可泣 的． 兰利 (SamuelPierpontLangley，1834~1906)(图 4)是 美 国的职业 科 学 家，起先 曾从 事土 木工 程工 作，后 来靠 自学 成 为著名 的天 文 学家．他 发展 了测 辐射 热仪 ，对太 阳光谱 测 量作 出 了重要 贡献 ． 1867年 ，任美 国匹兹堡 大学 的物 理 与 天文 学 教授．他 从幼 年 便对 鸟 的飞 翔产 生 了极 大 的兴趣 ．经 常连 续数 小 时观 看 鸟的 飞行． 1887年 兰利 移 居华 盛 顿 ，出任 当 时美 国学术 权威 机 构 斯密 森 学会 的秘书 ．他 建造 了一座 60英 尺 的悬臂 机， 该机 靠煤气发动机驱动，外周速度可达 70海里 ／小时．利用这 座 悬臂机 ，他进 行 了大量 的空气 动 力实验 ，研究 平板 与 鸟翼 在空气 中运动 时 的阻 力与升 力 的规 律，由此得 到 了许 多定量 的结 果，并且 纠 正 了前人 的不 少错 误．兰利 将他 的研 究结 果 写成 一本书 — — 《空气动 力学 中 的实验 》，于 1891年 由华 盛顿 的斯 密森 学会 出 版．这 本书 是最 早 的 比较 系统 的实验 空 图 4 兰利 像 气 动力学 著 作，对后 来 的 飞机 研究 者，包 括莱特 兄 弟影 响很 大 ． 除 了实验 室研 究外 ，兰利还 动 手做 飞行 试验．他 从 1891 年 开 始先 后试制 了橡 筋动 力模 型 飞机 ，设计 并制 造 了轻型 蒸 汽 机，并且 设计 了空 中旅行者 0—6共 7个型 号 的飞机模 型， 对 其 中 的第 5，第 6两号 在 1896年进 行 了成 功 的 飞行， 后 来又 在 1903年进 行 了两 次不 成功 的载 人 的 飞行试 验． 后来 因为财政 拮 据和 新 闻界 的冷 嘲热 讽 ，以及 兰利 本人 年事 已高 (接近 70岁)的诸多原 因，放弃了试验，并于 1906年逝世． 后 人总 结他 载人 飞行 的失 败主 要是 由于结构 上 的不合 理，当 时他 的发射 架如 果采 用轮 式起 落架 ，试 飞很 可能 是 另一种 结 果 ． 2 菜 特 发 明 的飞 机 人类探 索 飞行 的牺 牲，给媒 体 带来 了冷 嘲热讽 的 口实 ， 报纸 上 说试 制 的飞机 是 自杀机 ． 在 俄 亥 俄 州 制 造 自行 车 的 莱 特 兄 弟 (哥 哥 威 尔 伯 (WilburWright，1867~1912)(图 5)，弟弟奥维尔 (Orville Wright，1871~1948)(图 6))却不顾媒体的嘲讽，决心试制 飞机．莱特 兄 弟 自幼痴迷 于 航空，这 可 以从兄 长威 尔 伯 ·莱 特写给纽约斯密森学院的一封信 (图 7)里看得很清楚．这封 信 说 ： 亲爱的先生： 打从我还是一个孩子起，我一直对机械的和人 类的飞行 问题感兴趣，继凯利和彭桡的机器之后，我 曾做过许 多大小 不同的飞行物．我的观察使我更坚定地确 信人 类的飞行是可 能的和行得通的．仅有的问题犹如在所有的杂技表演 中的技 巧和知识．鸟类是世界上最理想的经过训练的体操运动 员， 并且特别适应于它们的工作，而人 类可能永远不能够 与之相 比，但是 当注视一只鸟追赶 昆虫或别 的鸟时没有人能怀疑这 种能力的形成需要通常飞行的三或四倍的时问．我相信对人 i 维普资讯 http://www.cqvip.com
维普资讯http://www.cqvip.com78力学与实践2003年第25卷类来说，简单的飞行至少是可能的，独立的工作人员的大量的实验和研究，其信息、知识和技巧的积累结果将最终导致飞行的实现在通向这一主题的工作上，指引我入门的有Appleton出版的Marey和Jamieson的书以及许多杂志和内容丰富的文章，我准备在我平常的经营时间之余开始对这一主题系统地学习、并期望做出贡献，我希望得到像斯密森学院出版的关于这一主题的文章，并且如果可能还希望得到以英文印刷的文章的目录，我是一位热心者而不是没有耐心的人，我有一些严格建造飞行机器的适用的理论，我希望所有已知的对我有用，并且如果可能，对未来获得最后胜利者略尽绵薄之力。我不知道你能送给我的是哪些出版物，不过一旦你通知我价格，我将如数汇款忠实于你的WilburWright莱特兄弟首先从制造滑翔机开始，逐渐改进，上面这封信，就是他们1899年5月30日写信给斯密森研究院索取(b)图7威尔伯·莱特给纽约斯密森学院的信有关航空资料的内容他们研究前人的经验，其中包括达芬奇、乔治，凯利、兰利教授、马克辛（机枪的发明者）、查纽特、帕森斯、托马斯·爱迪生、李林塔尔、阿代尔等等的事迹与经验。到1902年秋，已经积累了上千次滑翔经验，掌握了飞行的理论与技术最后，他们决心制造装有发动机与螺旋浆的飞机。经过图5威尔伯·莱特像艰苦的研究，终于制成了4缸8马力的内燃发动机，并且用枞木制造了螺旋浆．1903年12月17日在北卡罗来纳州的刺鬼山海岸（KillDevilHillsbeach），对他们制成的“飞行者”1号（图8）进行了试飞.经过4次试飞，最好的成绩是在空中飞行59秒，飞行距离260米的记录．那次试飞，他图6奥维尔·莱特像图8莱特兄弟最早的试飞
78 力 学 与 实 践 2003 年 第 25 卷 类来说，简单的飞行至 少是可能的，独立的工作人 员的大量 的实验和研究，其信息、知识和技巧的积 累结果将最终导致 飞 行的 实现 在通向这一主题的工作上，指 引我入门的有 Appleton 出版的 Marey和 Jamieson的书以及许多杂志和 内容丰 富 的文章．我准备在我平常的经营时间之余开始对这一主题 系 统地学习，并期望做出贡献．我希望得到像斯密森学院出版 的关于这一主题的文章，并且如果可能还希望得到 以英文印 刷的文章的目录、我是一位热心者而不是没有耐心的人，我 有一些严格建造飞行机器的适 用的理论 我希望所有 已知的 对我有用，并且如果可能，对未来获得最后胜利者略尽绵薄 之 力．我 不知 道你 能送 给 我的是 哪 些 出版物， 不过一 旦你 通 知我 价格 ，我将如 数 汇款 ． 忠 实 于你 的 W ilburW right 莱 特 兄弟首 先从 制造 滑翔 机 开始，逐渐 改进 ．上面 这封 信，就 是他们 1899年 5月 30 日写 信给 斯密 森研 究 院索取 图 5 威 尔伯 ·莱特像 图 6 奥维 尔 ·莱 特像 (b) 图 7 威 尔伯 ·莱特给 纽约 斯密 森学 院的信 有关 航 空资料 的内容．他 们研 究前 人 的经验 ，其 中包 括达 · 芬奇 、乔 治 ·凯利 、兰 利教 授、马克 辛 (机 枪 的发 明者)、查 纽特 、 帕森斯 、托 马斯 ·爱迪 生 、李林 塔尔 、阿 代尔 等 等 的 事 迹 与经 验．到 1902年秋 ， 已经 积 累 了上千 次 滑翔 经验 ， 掌握 了 飞行 的理论 与技 术． 最 后，他们 决心 制 造装有 发 动机 与 螺旋桨 的 飞机 ．经过 艰苦 的研 究，终 于制 成 了 4缸 8马力 的 内燃发 动机 ，并 且用 枞 木制造 了螺旋 桨． 1903年 12月 17 日在 北 卡罗 来纳 州 的 刺鬼山海岸 (KillDevilHillsbeach)，对他们制成的 “飞行 者” 1号 (图 8)进行了试飞．经过 4次试飞，最好的成绩是 在 空 中 飞行 59秒， 飞行距 离 260米 的记录 ．那 次试 飞，他 图 8 莱特 兄弟 最早 的试 飞 维普资讯 http://www.cqvip.com
维普资讯http://www.cqvip.com第6期79武际可：人类飞起来前后力学史杂谈之十五们发了50封邀请信，结果只来了5个人，报界对此反映冷淡.到1905年，美国著名的科学普及杂志《科学美国人》说这次试验只不过是一个骗局，可是，就在这一年，莱特兄弟的第3个改型飞机在10月5日那天，一次飞行了38.6千米，在空中持续飞行38分又3秒钟。3最早的飞行与力学20世纪产生的航空事业，可以说是力学科学的产物．它自始至终是在力学研究成果的指导和哺育下发展和成长的般人以为，既然莱特兄弟是卖自行车的，所以他们只是凭借他们与自行车有关的机械学的知识制造飞机的，其实不然，他们的成功一直伴随着对力学，特别是对空气动力学的深入图10莱特兄弟建造的风洞钻研以下略微说一说这方面的事实的力学知识：这就是法裔工程师恰纳特（OctaveHanute为了获得有关空气动力学方面的知识，菜特兄弟向许多1832~1910)．他是一位著名的铁路工程师，主持设计过复人写信求助。下面是莱特兄长1899年6月14日写给纽约杂的铁路桥梁，采用新的材料进行施工。他对飞行一直保持斯密森学院的信（图9），信中说：浓厚的兴趣，而且他关于飞行的力学知识在19世纪80年代亲爱的先生：直处于前缘．他与莱特兄弟一直保持通信，指导他们，并我必须谢谢你6月2日的来信，在其中你亲切地附上且亲自去过莱特兄弟的试验场地：他在1886年8月于布法了一张选出的涉及航空的书目的单子我还想感谢寄来的斯勒（Buffalo）第次组织召开了关于航空研究可能性的讨论密森报告中的#903,93[]，1134与1135等小册子，附上会，这也就是美国科学促进协会（Ameicanciation for一美元的现钞、是打算预付你们寄给我兰利的《空气动力学the AdvarfScience，AAAS)的第个系列会议中的实验》的.1889年之后他与他知道的任何有志于航空研究的人通信忠实于你的在多伦多又召二他正式将航空计划作AAAS的会议，会上Wilbur Wright为一个工程问题在1893年他趁芝加哥世界博览会之机，在罗加册组织召于次国际航空会议许多对航空有兴趣的著名人物出席了会议，其中有斯密森学院的秘书兰利、发明家爱迪生等.之后于1894年他出版了《飞行力学进展》后来这本书成为这方面的一本经典著作，所以美国人罗杰劳纽斯（RogerD.Launius）说：“莱特兄弟教会了世界飞行，但是是谁教会了莱特兄弟去飞行的呢？从最广泛的意义上说是一位出生于法国，在芝加哥长大的工程师恰纳特.” [1(图 11)图9威布尔莱特给纽约斯密森学院的信从这封信里可以看出，莱特兄弟是很好学的，前面说过，兰利在当时至少是处于实验空气动力学的前缘。他们向他索要兰利的有关著作，并且进行了十分认真的实验，1901年莱特兄弟为了实验和改进翅膀，建造了风洞（图10），他们研究与比较了200种以上的机翼形状.这个风洞大概是美国第一座风洞除了莱特兄弟好学，向一切从前的和当时的人学习以外，还应当特别提到的是有一位著名的工程师直接指导莱特图11恰纳特像A理
第 6 期 武 际可 ：人类 飞起来 前后 — — 力学 史杂 谈之 十 五 79 们 发 了 5O封 邀请 信，结 果只 来 了 5个 人，报 界对 此反 映冷 淡．到 1905年 ，美 国著 名 的科学 普 及杂 志 ((科 学美 国人 说这 次试 验只 不 过是 一个 骗局 ．可 是 ，就在 这 一年 ，莱特 兄 弟 的第 3个改 型 飞机 在 1O月 5 日那天，一 次飞行 了 38．6千 米， 在空 中持 续 飞行 38分又 3秒钟 ． 3 最 早 的 飞 行 与 力 学 2O世 纪产 生 的航 空事 业，可 以说 是 力学 科学 的产 物．它 自始 至终 是在 力学研 究成 果 的指导 和哺 育下 发展 和成 长 的． 一 般 人 以为，既然 莱特 兄弟 是卖 自行 车的，所 以他们只 是凭 借 他们 与 自行 车有 关 的机械 学 的知 识制 造 飞机 的．其实 不然 ， 他们 的成功 一 直伴随 着对 力学 ，特 别 是对 空气 动力学 的深入 钻研． 以下略 微说 一说 这方 面 的 事实 ． 为 了获得 有 关空气 动 力学 方面 的知识，莱特 兄 弟 向许多 人 写信 求助 ．下面 是 莱特 兄长 1899年 6月 14 日写 给 纽约 斯密森学 院的信 (图 9)，信中说： 亲 爱的 先生 ： 我必须 尔6月 2日的来信，在其 中你亲切地 附上 了一张选 出的涉及航 空的书 目的单子．我还想感谢寄来的斯 密森报告 中的 903，93[.】，1134与 1135等小册子．附上 一 美元的现钞，是打算预付你们 寄给我兰利的 ((空气动力学 中的实验 的． 忠实于你的 W ilburW right 图 9 威 布 尔莱特给 纽约 斯密 森学 院的信 从这封 信里 可 以看 出，莱 特兄 弟是很 好学 的．前面 说过 ， 兰利 在 当时至 少是 处 于实 验 空气动 力学 的前缘．他们 向他 索 要 兰利 的有 关著 作，并 且进 行 了十 分认 真 的实 验． 1901年莱特兄弟为了实验和改进翅膀，建造了风洞 (图 10)，他们研究与 比较 了 200种以上的机翼形状．这个风洞 大 概是 美 国第 一座 风洞． 除 了莱 特 兄 弟 好 学 ，向 一 切 从 前 的和 当时 的人 学 习 以 外 ，还 应 当特 别提 到 的是 有一位 著 名 的工程 师直接 指 导莱特 图 10 莱特兄 弟建造 的风 洞 的力 学 知识 ．这 就 是法 裔 工程 师 恰 纳 特 (Octave Hanute， 1832~1910)．他是一位著名 的铁路工程师，主持设计过复 杂 的铁路 桥梁 ，采 用 新 的材 料 进行 施工 ．他 对 飞行 一直 保持 浓厚 的兴趣 ，而 且他 关于 飞行 的力学 知 识在 19世 纪 8O年 代 一 直处 于前缘 ．他 与莱特 兄 弟一 直保 持通 信，指 导他 们，并 且 亲 自去过 莱特 兄 弟 的试验场 地 ．他在 1886年 8月于 布法 勒 (Bufalo)第 一次 组织 召 开 了关于 航 空研 究可 能性 的讨 论 会，这 也就 是美 国科学 促进 协 会 (AmericanAssociationfor theAdvancementofScience，AAAS)的第 一个 系列 会议． 之后 他与 他 知道 的任何 有志 于航 空研 究 的人 通信 ． 1889年 在 多伦 多又 召开 了 AAAS的会 议，会 上他 正式 将航 空计划 作 为一个 工程 问题．在 1893年 他趁 芝加哥 世 界博 览会之机 ，在 芝 加哥 组 织召 开 了一次 国 际航 空 会议．许 多对航 空有 兴趣 的 著 名人 物 出席 了会议 ，其 中有斯 密森 学 院的秘 书 兰利 、发明 家爱 迪 生等． 之后 于 1894年他 出版 了 ((飞行 力学进 展 ))， 后来 这本 书成 为 这方面 的一本经 典著 作．所 以美 国人 罗杰 · 劳纽 斯 (RogerD．Launius)说 ： “莱特 兄 弟教 会 了世 界 飞 行，但是 是谁 教会 了莱 特兄 弟去 飞行 的呢 ?从 最 广泛 的意 义 上说 是 一位 出生于 法 国，在 芝加 哥长 大 的工程 师 — — 恰 纳 特．” Ll(图 l1) 图 11 恰 纳特 像 维普资讯 http://www.cqvip.com
维普资讯http://www.cqvip.com80力学实与践2003年第25卷4飞机发明权之争兄弟.柯蒂斯找到了斯密森研究院院长沃尔科特，沃尔科特1903年5月，莱特兄弟曾就他们对飞机两翼升力差及直想替前任院长兰利争得荣誉，自然很赞同柯蒂斯的想法平衡等问题，向英国和美国提出了专利申请，英美两国分别他向柯蒂斯提供了2000美元的实验费于1904年和1906年批准了这项专利1914年4月，兰利的飞机被送到柯蒂斯工厂重新组装，柯蒂斯（GlennCurtiss，1878~1930)（图12）早先在造柯蒂斯对飞机改动了35处。飞机试飞成功了摩托车与摩托发动机的行业中很有成就1907年他以自造沃尔科特十分高兴。他在研究院的年度报告上，专门登的摩托车在佛罗里达创造了136海里／小时的记录，被誉载了一则声明：“根据1914年实验证明，1903年的兰利飞为“活着的最快的人”。后来他制造气球飞船用的发动机，机是不加以任何实质性改进，就能够由人操纵进行连续飞行1906年他在纽约展出他的发动机，受到电话的发明人贝尔的、最早的、比空气重的飞机。的注意，而贝尔正想制造一架飞机，邀请柯蒂斯参加他的计从此，兰利飞机就被人们认为是世界上第一架飞机，它划。从此他投身到航空事业中去，后来专门生产飞机用的发被陈列在国立博物馆最显要的位置动机.莱特兄弟对此自然不服，他们又向有关部门申诉，双方从1914年诉讼开始，一直争执了28年，直到1942年，莱特兄弟的飞机从伦敦博物馆运回美国，争议才告一段落．莱特的优先发明权终被确立，莱特的飞机才被放在博物馆最荣耀的地方[2],在这场争议中，他们被此造成了一些损伤，不过在柯蒂斯与莱特兄弟争讼的同时，他们为了共同的利益还是有合作的。柯蒂斯不仅是一位发明家还是一位很卓越的企业家，在第一次世界大战中，生产了一万多架飞机，柯蒂斯成为世界上最大的航空公司的主席，其雇员超过两万，1929年7月5日柯蒂斯与莱特正式联合成立柯蒂斯-莱特公司迄今这个公司已经有70多年的历史，它虽然不是最大型的企业，但经营良好，在强手如林的美国企业中仍然办得独具特色，图12柯蒂斯像它目前以制造控制系统、金属加工为主要业务。在纪念人类飞行100周年的活动中，它表现得非常活跃.1908年，柯蒂斯发现了飞机的副翼原理，其作用是使两翼产生升力差参考文献莱特兄弟闻讯，以为柯蒂斯侵犯了他们的专利权，就向1 Launius RD. Octave Chanute. The Chicago Connection,法院提出了控告.and the Birth of Aviation.Illinois PeriodicalsOnline1914年1月，联邦高等法院判决莱特兄弟胜诉，柯带(IPO).2003斯不服，他想重新试飞比莱特兄弟早的兰利的“航空站号”2梅子，功名争夺。当代工人杂志社，2003飞机。如果兰利的飞机试飞成功，他就能在诉讼中击败莱特3武际可．力学史。重庆：重庆出版社，2000+****水**本*颇具特色的理论力学立体化教材新书架oo评清华大学李俊峰教授等编著的理论力学立体化教材水小平（北京理工大学理学院力学系，北京100081)理论力学是一门演绎性很强的重要技术基础课，它不仅系统性与应用的灵活性为特点，可以较好地培养学生的逻辑是整个力学学科的基础，也是许多工科专业学习后续相关课思维能力、抽象简化能力、实践应用能力和初步的科学研究程和将来从事科学技术工作的必要基础。理论力学以理论的能力。当前，中国高等教育正进行着一场以教学改革为核心本文于2003-10-21收到
力 学 与 实 践 2003 年 第 25 卷 4 飞 机 发 明 权 之争 1903年 5月， 莱特 兄 弟 曾就 他 们对 飞机 两 翼升 力差 及 平衡 等 问题 ， 向英 国和美 国提 出 了专利 申请 ，英 美 两 国分别 于 1904年和 1906年批 准 了这项 专利 ． 柯蒂斯 (GlennCurtiss，1878~1930)(图 12)早先在造 摩托 车 与摩托 发动 机 的行 业 中很有 成就 ． 1907年 他 以 自造 的摩托 车在 佛 罗 里达 创 造 了 136海 里 ／小 时 的记录 ，被 誉 为 “活着 的最快 的人”． 后 来他 制造 气 球 飞船 用 的发 动机 ． 1906年他 在 纽 约展 出他 的发 动机 ，受 到 电话 的发 明人 贝 尔 的注意 ，而 贝尔正 想制造 一 架 飞机 ，邀请 柯 蒂斯参 加他 的计 划 ．从此他 投 身到航 空 事业 中去 ，后来专 门生产 飞机 用 的发 动 机 ． 图 l2 柯 蒂斯 像 1908年，柯 蒂斯发 现 了 飞机 的副 翼原 理，其 作用 是使 两 翼产 生升 力差． 莱特兄 弟 闻讯，以 为柯 蒂斯侵 犯 了他们 的专利 权，就 向 法 院提 出了控 告． 1914年 1月 ，联邦 高 等法 院判 决 莱特 兄 弟胜 诉．柯 蒂 斯不 服 ，他 想 重新 试 飞 比莱 特 兄 弟早 的 兰利 的 “航 空 站 号” 飞机．如 果兰 利 的 飞机 试 飞成功 ，他 就 能在 诉讼 中击 败莱 特 兄 弟 ． 柯 蒂斯 找到 了斯 密森 研究 院 院长 沃尔 科特．沃尔科 特 一 直 想替前 任 院长 兰利 争得 荣誉 ， 自然很 赞 同柯 蒂斯 的想 法． 他 向柯 蒂斯 提供 了 2000美元 的实验 费． 1914年 4月，兰利 的 飞机被送 到柯 蒂斯 工厂 重 新组装 ， 柯 蒂斯 对 飞机改 动 了 35处． 飞机 试 飞成功 了． 沃尔科 特 十分 高兴．他在 研究 院的年度 报 告上 ，专 门登 载 了一则 声明： “根据 1914年 实验 证 明， 1903年 的兰利 飞 机 是 不加 以任 何实 质性 改进 ，就 能够 由人 操纵 进行 连续 飞行 的、最 早 的、比空气 重 的 飞机．” 从此，兰利 飞机 就 被人 们认 为是 世界 上 第一 架 飞机 ，它 被陈 列在 国立博 物 馆最 显要 的位 置 ． 莱特 兄 弟对此 自然不 服，他 们 又 向有 关 部 门 申诉 ．双 方 从 1914年诉 讼 开始，一 直争 执 了 28年 ．直到 1942年，莱 特 兄 弟 的 飞机 从伦 敦 博物馆 运 回美 国，争 议才 告一 段落 ．莱 特 的优先 发 明权终 被确 立，莱特 的 飞机才 被 放在博 物馆 最 荣 耀 的地方 J． 在这 场争 议 中，他 们彼 此造 成 了一些 损 伤，不过在 柯 蒂 斯 与莱特 兄 弟争 讼 的 同时 ，他们 为 了共 同 的利益 还 是有合 作 的．柯 蒂斯 不仅 是 一位发 明 家还 是一位 很 卓越 的 企业家 ，在 第 一 次世界 大 战中， 生产 了一万 多架 飞机 ，柯蒂 斯成 为世 界 上 最大 的航 空公 司 的主席 ，其雇 员超 过两 万． 1929年 7月 5日柯 蒂斯 与莱特 正 式联 合成 立柯 蒂斯 一莱特公 司．迄 今这 个 公 司 已经 有 70多年 的历 史，它 虽 然不 是 最大 型 的企 业， 但 经 营 良好 ，在 强手 如林 的美 国企业 中仍 然办 得独 具特 色， 它 目前 以制 造控 制 系统、金 属加 工 为主要 业 务．在 纪念 人类 飞行 100周 年 的活动 中，它 表现 得 非常 活跃 ． 参 考 文 献 l Launius RD ． Octave Chanute． The C hicago Connection and the Birth of A viation． Illinois Periodicals O nline (IPO)．2003 2梅 子．功 名争 夺．当代 工人 杂志社 ， 2003 3武 际 可．力学 史．重庆 ：重庆 出版社 ， 2000 颇 具 特 色 的理 论 力 学立 体 化 教材 一 评清 华 大学 李俊 峰 教授 等编 著 的理论 力 学 立体 化 教材 水 小平 (北京理工大学理学院力学系，北京 100081) 理论 力学 是 - 19演 绎性很 强 的重 要技 术基 础课 ，它 不仅 是整 个 力学 学科 的基础 ，也是 许多 工科 专业 学 习后续 相关 课 程和 将 来从 事科学 技 术工 作 的必要 基础 ．理论 力学 以理论 的 本 文于 2003-10-21收到 系统性 与应 用 的灵 活性 为特 点 ，可 以较好 地培 养学 生 的逻 辑 思 维 能力 、抽 象简 化 能力、 实践应 用 能力 和初 步 的科 学研 究 能 力． 当前， 中国高 等教 育正 进行 着 一场 以教 学改 革 为核 心 维普资讯 http://www.cqvip.com