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　　今年12月17日，是莱特兄弟首次驾驶有动力飞机飞上蓝天的百年纪念日。100年来，人类科学界一直享受着如同阳光与空气般的机械工程设计方法--它无处不在而又不可或缺。因此，莱特兄弟最值得纪念的不仅是首架飞机，还有他们首创却属于全人类的方法论

　　1903年12月17日，由威尔伯·莱特(1867-1912)和奥维尔·莱特(1871-1948)兄弟研制的人类历史上第一架真正意义上的有动力飞机“飞行者(Flyer)”1号，在美国北卡罗莱纳州基蒂霍克附近的斩魔山(KillDevilHills)试飞成功，完成了公认最早的空中持续动力飞行。人类从此开始大规模进军天空。

　　进化的革命取决于方法

　　从历史的视角看，莱特兄弟在人类历史上首先研制出有动力飞机并不是一种突然发生的革命性成果，而是人类长时间进化所取得的成就。

　　在他们之前的很长时期，人类已研制出了许多种类的载人或不载人飞行器：气球、飞艇、滑翔机……如果算上风筝的话，那人类飞天的历史就更悠久了。而莱特兄弟研制的飞机和以往其他飞行器之根本不同点在于：它是人类第一架安装有动力装置的、比空气还重的机器，能在空中进行持续的可控制飞行。由此开始了通过飞机来实现航空飞行的新时代。

　　整整100年过去了，莱特兄弟发明的这种机器剧烈地改变了世界，深刻影响着人类的历史。然而，今天当我们重新回顾莱特兄弟的工作时，我们发现，莱特兄弟的贡献并不仅仅如此。

　　实际上，在莱特兄弟研制出有动力飞机的同一时期，世界其他地方还有人也研制出了有动力飞行器，有的可能还先于莱特兄弟。因此，对莱特兄弟在人类历史上第一次完成有动力飞行的说法，在一些历史学家中是有争议的。

　　但不论如何，现代航空业的先驱都只能说是莱特兄弟而不是他人，因为其他人设计的东西早已淹没无闻，而莱特兄弟设计的卷角翼、螺旋桨、拖方向偏转舵和升降舵等影响了其后数十年的飞机设计；他们在研制有动力飞机过程中首创的“反转工程”(reverse-engineering)方法发人深省。那就是为一种新机器、新技术首先创造性地进行理论分析、设立详细的技术规范，而后不带任何臆测地、不想当然地去精心完成设计，也即通过反复试错，并加以完整记录和精密分析，步步逼近实现一种未知技术。

　　以飞行方程定制具体工程

　　回想1901年，在自行车技师查理斯·泰勒的帮助下，莱特兄弟设计了一个小型风洞，用来精确测量气流吹到薄板上所产生的升力，并自己设计制造出了测量升力和阻力的仪器。他们还制作了200多个不同形状的机翼模型，在不同角度下进行上千次风洞实验；又用展弦比(机翼的长度和宽度之比)不同的机翼来测量升力，发现机翼的展弦比越大，产生的升力也越大。

　　通过风洞实验，莱特兄弟纠正了德国工程师李林塔尔编制的空气压力数据表中的某些错误。他们在分析前人的工作和自身所做的大量实验基础上总结出飞行方程，从理论上揭示出飞行的秘密，再以科学原理反过来指导工程实践，这种“反转工程”方法促成他们很快最先成功研制出实用的有动力飞机，并成为飞机研制乃至一般工程实践的楷模。

　　与莱特兄弟同时代的其他人研制飞机都是尽力用功率最大的发动机，以为马力越强大越好，但莱特兄弟是先计算出为某特定样式飞机最大需要多大马力、最大重量限制应是多少，再设计出图纸，进而在技师泰勒的帮助下制造出正合适满足需要的发动机。对飞机的稳定操纵问题，莱特兄弟重视从理论和实践两个方面解决。他们认为，飞机的平衡、上升和转弯可以通过偏转舵面来实现。他们又发明卷角翼尖来保证横侧稳定与操纵，从而实现飞机围绕三个轴的运动，在历史上第一次解决了让飞机按人的意志稳定操纵的难题。

　　至于螺旋桨，当时的人们只想到为船只设计螺旋桨，没有人想到去设计一种更好的、有更大用途的螺旋桨。于是莱特兄弟从头开始研究理论，思考有关螺旋桨的普遍性原理，然后根据理论总结研制出原型并进行测试，不断改进。经过艰苦努力，他们最后制造出了一种效率比较高的螺旋桨，创造性地走出了为飞机设计螺旋桨的新路。

　　科学界享用百年的阳光空气

　　在第一架飞机试飞成功后，迎接莱特兄弟的不是鲜花和掌声，而是怀疑与挑剔。科学界中许多人不相信“自行车工人”能造出飞机。但是，如果我们透过其严谨科学的方法论，便不难理解他们创造出飞机的真正秘密。莱特兄弟的成功也表明，掌握和遵循正确的科学方法，即使是普通的人也能取得伟大的业绩。

　　在20世纪直至今天，整个机械工程和产品设计领域实际上都在沿袭莱特兄弟创造的这种独特的机械设计方式。在这些领域里，他们的这种方法是第一种详细记录中间步骤以便重复、检测、分析和做出改进的工程设计方法。人们把这种方法论视为一种杰出的技术发展方式，在几乎所有的工业设计和机械工程学校里都传授着这种方法论。

　　可惜，这种方法论在相关领域内普及速度之快与影响程度之深使得人们渐渐视之为“公共技术”而遗忘了其由来，以致长久以来人们对莱特兄弟的这一杰出贡献一直未做出应有的评价。#

　　【链接1】人物

　　动力飞行先驱的路径

　　威尔伯·莱特和奥维尔·莱特兄弟俩是美国俄亥俄州一名牧师的儿子，他们从少年时代起就对飞行十分感兴趣。1895年，他们开了一间自行车修理和制造作坊，并开始研究和制造飞机。

　　莱特兄弟没有受过高等教育，但他们虚心好学，十分重视理论和实践，阅读了大量的空气动力学方面的文献。为了阅读滑翔机研究方面最重要的先驱者--德国工程师李林塔尔的著作，他们自学了德文。二人通过刻苦钻研李林塔尔的著作和当时能找到的其他有关飞行的书籍，打下了航空知识的基础。

　　莱特兄弟研制飞机，既充分利用前人成就，而又不迷信盲从，注重以科学态度进行理论分析和总结，能够勇于纠正前人的错误。他们接受李林塔尔的经验，走先滑翔飞行以掌握稳定操纵、进而实现动力飞行的道路。不像一般人只是凭大概感觉办事，他们坚持一切必须经过实验，并对实验步骤和结果进行详细记录，事后加以总结分析，以求尽可能最优方案。

　　【链接2】数字

　　首次动力飞行全记录

　　1900至1903年间，莱特兄弟共制造了3架滑翔机，在斩魔山进行了近千次滑翔飞行，每次都详细地记录了不同情况下的升力、阻力、速度等数据，并对操纵进行了反复改进。

　　最后在第3架滑翔机基础上，莱特兄弟终于制成了一架动力飞机，取名“飞行者”1号。该机安装有他们自制的一台12马力的内燃式发动机，由发动机带动两副叶推进式螺旋桨，整机采用升降舵在前、方向舵在后的鸭式布局。机翼剖面呈弧形，翼展13.2米。着陆装置为滑橇式。

　　1903年12月17日，弟弟奥维尔首次架机试飞，飞机在空中作持续动力飞行12秒钟，飞行距离36米。当天两人还轮换飞行了3次，最长一次持续59秒，飞行距离260多米。

　　(来源：国际先驱导报、作者：张柯)