人类千百代祖先曾经仰望着天空的鸟类沉思和遐想，飞虎、飞马是艺术的巧思，肋生双翅的神仙与骑着扫帚的女巫屡见于各民族的传说。1485年，达·芬奇研究了鸟类的身体结构和飞行动作，绘制出仿生学的四肢驱动“朴翼机”。这是第一个“重于空气的飞行器”。此后五花八门的“鸟人”多不胜数。但鸟类骨骼的空腔结构和肌肉的极高效率却是人体永远无法攀比的。

 

1799年，英国工程师凯莱绘制了具有机身、机翼、垂直尾翼和动力装置的飞行器蓝图，确定了现代飞机的基本布局和框架。1849年制作的滑翔机载着10岁儿童离开了地面。凯莱还系统研究了重力、升力、阻力、推力四大要素，剖析了弧面机翼上下气流速度不同产生的“伯努利效应”如何托举飞机上升。他的著作《关于空中飞行》是航空理论大厦的第一块基石。

 

菲利浦1893年构想的飞机竟有50个翅膀，1904年精简为20个。德国伟大的飞行家李林塔尔创造了悬挂式滑翔机，他在柏林附近建造一座圆锥形山丘，飞行试验超过2000次。李林塔尔有句名言：“画出来啥也不是，造出来才是点什么，飞起来就是一切。”1896年8月9日，多次出生入死的李林塔尔在飞行中遇难，这位“蝙蝠侠”临终留下最后一句话“必须要有牺牲”，成了他不朽的墓志铭。

 

美国的蓝天上同样活跃着探索者们不倦的身影。“航空教父”沙尼特曾是著名铁路工程师并设计了第一条横跨密西西比河的大桥，他发明的双翼滑翔机采用支撑线桁架结构，便源于丰富的桥梁知识。1893年芝加哥世博会上，沙尼特组织了国际航空大会，他的著作《飞行器的进步》成为早期航空学经典。

 

史密森尼学会第三任会长兰利也是美国航空事业的重要开拓者，1896年5月6日，他将1马力蒸汽机安装到2.13米翼展的模型飞机上，在泼托马克河成功飞行了1005米，这是人类首次用动力机械把“重于空气的飞行器”送上天空。麦金莱总统大为振奋，美国军方慷慨提供5万美元，史密森尼学院追加2万美元，资助兰利的“有人驾驶飞机”计划。

 

1903年10月7日，兰利在泼托马克河上进行第一次试验，新建造的飞机翼展16米并安装着52马力发动机，但刚刚升空就一头栽进水里。12月8日的第二次试验结果更惨，飞机一离开弹射架便折断翅膀。驾驶员曼利两度从河里被仓皇救起。成功的模型按原比例放大就不再意味着成功，材料的脆弱和设计的缺陷导致了彻底失败。许多国会议员开始诅咒“兰利的蠢动”，各大媒体更一片哗然，纽约时报记者甚至断言，人类驾驶的飞机至少还要等1000年。

 

但这个“1000年”的预言只用9天就被俄亥俄州自行车修理商莱特兄弟打破了。1903年12月17日，北卡罗来纳州基蒂霍克的无名沙滩变成了人类航空的圣地，奥威尔·莱特驾驶着云杉木和穆斯林布制成的双翼飞机冲出滑轨飞向空中。虽然只在3米多高的“天上”停留12秒，飞行36.5米，但却是航空史上第一次“重于空气的飞行器”在机器驱动下的可操纵飞行。

 

只有当地救生站的5个志愿者见证了这一历史性时刻，丹尼尔在飞机腾空的瞬间用干版相机拍下了一张珍贵的照片。

 

那天上午共飞行4次，最高纪录是威尔伯·莱特创造的59秒、260米。莱特兄弟的最大突破是通过操纵杆拉动连线与滑轮，改变机翼末端的攻角和舵的方向，对飞机进行3个轴向的控制。风洞试验则使机翼和后置的双螺旋桨达到最高效率，泰勒为飞机量身定做的12马力4缸发动机同样是成功的关键。

 

1901年以来，莱特兄弟进行了1000多次滑翔机飞行，纠正了李林塔尔的错误数据，并和著名飞行家沙尼特通信400多封探讨航空理论。历史选择莱特兄弟揭开飞行的新篇章绝非出于偶然。

 

然而莱特兄弟的成功非但没有引起巨大轰动，甚至没有得到社会承认。保密的心态和社会对飞机怀有“狼来了”的反感致使这件惊天大事寂寂无闻，最早的报道仅见于1904年鲁特主办的小杂志《养蜂文化琐谈》。

 

1904年圣路易斯世博会上航空热达到沸点，却压根没有莱特兄弟的影子。史密森尼学会的展馆里，赫然高挂着兰利1903年掉到河里的飞机。1907年，电话发明者贝尔组织航空实验协会，聘请同为自行车制造商出身的柯蒂斯先后制造了“金虫”、“六月虫”、“红翼”等飞机，并在1909年巴黎首届国际航空比赛中获得大奖。

 

莱特兄弟“在沉默中爆发”了，1909年11月27日将柯蒂斯和几家外国公司告上法庭，指控他们侵犯了“翘曲机翼控制”的专利权。这是一场心力交瘁的持久战，沙尼特在证言中反对“垄断天空”，明确表示“不相信调整机翼控制的原理应该成为专利”，致使莱特兄弟和这位恩师多年的友谊毁于一旦。莱特兄弟的公众形象也大受损害，有人戏言：“你只要跳到空中或者挥动手臂就会吃官司。”

 

1912年5月30日威尔伯·莱特患伤寒病去世。直到1914年美国法庭才最后宣判了莱特兄弟有限的胜诉，但他们在航空界的领先地位已丧失殆尽。美国的飞机工业也因这场专利之战备受拖累，第一次世界大战爆发前，德国、法国、英国分别拥有战斗机180架、136架和48架，美国仅有战斗机12架，不得不使用法国飞机作战。政府决定出面干预，美国成立了飞机制造者协会，缴纳最低会费后便可享有一切技术专利。后人评价莱特兄弟的诉讼只能算是“比鲁斯的惨胜”。（未完待续）

 

《科学时报》 (2010-9-28 A2 要闻)