2.2 莱特兄弟开创人类航空新纪元（1903年）
1903年12月17日上午10时35分，在美国北卡罗来纳州基蒂·霍克南部海滩的一处沙丘上。一架外形古怪的“飞行机器”摇摇晃晃飞离地面，高度不过1米左右。它没有起落架，没有驾驶员座椅，俯卧在飞机上的飞行员和另一个站在飞机机翼旁，穿夹克戴礼帽的人就是后来名扬世界的莱特兄弟。这架“飞行机器”是他们发明的人类历史上的第一架飞机——“飞行者”1号。
莱特兄弟在人类航空史上的创举使他们载入史册，在美国物理学家麦克·哈特所著《影响人类历史进程的100名人排行榜》中，莱特兄弟紧随卡尔·马克思之后，排在第28位。在华盛顿美国航空航天博物馆最显著的位置上，展览着他们发明的世界第一架飞机。
由莱特兄弟所完成的人类首次飞行纪录是：飞行12秒，飞行距离36.68米。
区区12秒，这是何其短暂的飞行瞬间！对于乘飞机已成寻常事、太空遨游也成为现实的今天，人们很难理解这12秒的意义。但莱特兄弟的飞行瞬间宣告了飞机的诞生和航空时代的发轫，是一件具有划时代意义的大事。此后，在人类科学技术迅猛发展的20世纪中，飞机一直以令人惊奇的速度发展，并给我们的世界带来了广泛而深入的影响，可以毫不夸张地说：航空改变了世界，改变了人类历史进程！
链接 飞机
飞机是由动力装置产生前进推力，由固定机翼产生升力，在大气层中飞行的重于空气的航空器。其他航空器，如无动力装置的滑翔机、以旋翼作为主要升力面的直升机都不能称作飞机。在大气层外飞行的航天飞机也不属飞机的范畴。日常生活中，也有人习惯地将气球、飞艇以外的航空器泛称飞机。
链接 飞机上天的奥妙何在
飞机能够在天空里翱翔，取决于4个因素：其一，飞机装有发动机，产生飞机前进的动力；其二，飞机有机翼，能够产生向上的升力；其三，飞机有尾翼等部件，能使飞机趋于稳定；其四，飞机有方向舵和副翼等，能够产生操纵力，使飞机俯仰和转弯。这里最重要的是前两条，即发动机和机翼。
飞机飞上天的过程是这样的：发动机在地面开动后，产生推力使飞机向前滑行，速度越来越快；迎面气流吹过机翼，产生向上的升力，当升力超过飞机自身的重量时，飞机就腾空而起，飞了起来。
莱特兄弟发明的“飞行者”1号飞机在1903年夏就制造完成了。最初决定的首飞日期是12月12日，因天气不好又推迟了两天。12月14日，他们决定正式首飞，为此还从附近的救生站请来几位朋友做见证人。
莱特兄弟（见图2-9）中威尔伯·莱特（Wilbur Wright）生于1867年，奥维尔·莱特（Orville Wright）生于1871年，两人相差4岁，但兄弟俩从少年时代起就形影不离、兴趣一致。1878年，父亲给他俩买了一个会飞的竹蜻蜓，他俩十分喜欢，并由此与航空结缘。兄弟俩的生活轨迹几乎完全一样。兄弟俩的共同结晶与作品——“飞行者”1号飞机由谁先来试飞都可以，而且谁都没有考虑可能发生事故的风险，只想亲身见证人类飞行的激动时刻。他俩都是勇敢的探索者，只好掷硬币来决定谁先飞了！
图2-9 莱特兄弟（右为奥维尔·莱特）
掷硬币的结果是由哥哥威尔伯·莱特先飞，可惜他运气欠佳，在“飞行者”1号飞机起飞时，他把机头拉高了，造成飞机失速，旋即栽下来，陷进沙滩里。这次试飞失败了。
摔坏的飞机经过修理，于1903年12月17日（星期四）进行第二次试飞。这次轮到奥维尔·莱特先飞，并取得了成功。当天的试飞共进行了4次，最好成绩是威尔伯创造的：留空时间59秒，飞行距离260米。
有张照片（见图2-10）恰好记录下了这一珍贵的飞行瞬间。它是由约翰·T·丹尼尔斯在10时35分拍摄的。从照片上看，“飞行者”1号离地约1米高，右边一位穿夹克戴帽子的人背对镜头，是威尔伯·莱特；而趴在飞行员座位上的人则是奥维尔·莱特。这张照片后来被世界各地媒体广泛转载。
图2-10 约翰·T·丹尼尔斯于1903年12月17日10时35分拍摄的珍贵历史照片，记录了“飞行者”1号的起飞瞬间
当天下午奥维尔给他的父亲发了电报：“星期四上午进行4次成功飞行都是在21千米/时的风速下，单靠发动机动力水平起飞的，在最长的59秒的飞行中，平均速度为31千米/时，通知家乡的报社，圣诞快乐。”
在莱特兄弟首次试飞成功的当时，并没有引起新闻界和全社会的重视。
后来，莱特兄弟相继研制了“飞行者”2号、“飞行者”3号飞机，进行了多次试飞，特别是威尔伯驾驶“飞行者”3号飞机于1905年10月5日进行了39.5分钟的飞行，使该机成为世界上第一架实用化的飞机。2005年，马丁驾驶复制的“飞行者”3号在原场地进行了成功飞行（见图2-11）。
图2-11 2005年马丁驾驶复制的“飞行者”3号在原场地进行了成功飞行
1906年美国专利局授予莱特兄弟飞机设计专利。1908年，美国国防部与莱特兄弟达成制造飞机的协议。莱特兄弟分别驾机在欧洲与美国进行巡回飞行表演（图2-12为威尔伯在法国进行飞行表演），引起了巨大轰动，大西洋两岸都传开了莱特兄弟的名字。从此，航空时代才真正到来了。
图2-12 威尔伯在法国进行飞行表演
链接 莱特兄弟成功的奥秘
航空史学家在研究中发现，莱特兄弟取得成功的奥秘既不在于他们的学识，也不在于他们比别人高明多少，而主要有四个因素。
一是他们非常善于学习。他们继承了前人的成果，也吸取了前人失败的教训。他们几乎研读了航空先驱们所有航空方面的著作，充实了自己的理论知识，同时进行了大量的科学试验。
为了准备首次试飞，他们在前三年，先后制造了3架滑翔机，进行了逾千次的滑翔飞行（见图2-13、图2-14），逐步体会、掌握操纵飞机的方法。他们特别推崇德国航空先驱、被誉为“世界滑翔机之父”的李林达尔，从他的关于飞行的著作中学习航空知识，为了能直接阅读他的著作，他们甚至攻读了德文。
图2-13 莱特兄弟利用滑翔机练习飞行技术
图2-14 1901年，莱特兄弟试飞滑翔机，采用拉绳索扭转机翼的方法控制飞行
莱特兄弟在研究中还发现，前人之所以未取得成功，原因在于他们只关注于飞机的一个或几个方面，没有从整体上寻求解决问题的方法。
二是他们在研制飞机上遵循科学规律，注意理论与实践相结合。他们在航空理论上也许比较弱，这一点可以通过学习来加以弥补；但他们有丰富的机械设计经验，有很强的动手能力。他们把理论、设计、制造、试验、试飞结合起来，兄弟俩集设计师、工程师与飞行员于一身，这是很大的优势所在。
三是他们有一位重要助手查尔斯·泰勒（见图2-15），为他们制造了第一台成功上天的发动机。
图2-15 查尔斯·泰勒
查尔斯·泰勒1868年5月24日生于美国伊利诺伊州。1898年受聘菜特兄弟，任自行车公司技师。1902年莱特兄弟准备寻觅一台为飞机进行动力飞行的发动机，找了几个厂家都不肯接受订货，无奈决定自行设计制造，并把制造任务交给了泰勒。泰勒仅凭一些草图就用6个星期制造出了四缸水冷式汽油活塞发动机，并于1903年5月运转成功。在试车试验中，这台发动机可发出9千瓦的功率，而发动机重量为75千克。
四是莱特兄弟具有勇于探索、百折不挠和不怕牺牲的科学精神。飞机试飞风险很大，甚至要付出生命的代价，如德国人李林达尔和爱尔兰人佩尔策就是在试飞中丧生的；但莱特兄弟却争先恐后驾驶飞机进行首次飞行，互不相让，以至于要通过掷硬币来决定谁先飞。莱特兄弟说：“要得驱御烈马的最好办法，绝不是在旁边指指点点所能完成的，最重要的是自己骑上烈马驾驭它。”正是由于这种精神，莱特兄弟终于成功驾驭“飞行者”1号这匹“烈马”，创造了划时代的飞行瞬间。
图2-16为藏于美国航空航天博物馆的“飞行者”1号飞机，图2-17为“飞行者”1号的发动机，图2-18为莱特兄弟纪念碑。
图2-16 藏于美国航空航天博物馆的“飞行者”1号飞机
图2-17 “飞行者”1号的发动机
图2-18 莱特兄弟纪念碑