第三章 首航蓝天

1 在基蒂霍克滑翔

人们看看北卡罗莱纳州的地图便会了解到，在大西洋海滨和阿尔伯马尔湾、帕姆利科湾和罗阿诺克沙滩之间有一片孤立的像长带子一样的海滩。莱特兄弟到那儿去的时候，在这片海滩和北卡罗莱纳州大陆之间还没有一座桥，甚至和附近的罗阿诺克岛——瓦尔特·梅利的“失去的领地”——之间也没有桥相联系。在这片沙滩上有基蒂霍克急救站，旁边有一个气象站。离海边大约一英里远的地方就是基蒂霍克镇，尽管那儿也有一个邮政局，可它并不比一个村落大多少，只有一片住宅而已。它大部分房屋都像普通的农舍一样散得很开。在基蒂霍克南边四英里的地方是基尔·德维尔急救站。

1900 年 9 月 9 日威尔伯来到北卡罗莱纳州的伊丽莎白市。当他想打听去目的地的最近的路时，居然很多人从来没有听说过那个地名，这在当时来说是不奇怪的。他终于了解到有一条船每星期一次开往罗阿诺克岛，可是这条船在前一天已开走了。威尔伯心急火燎，不想耽搁，便走到水边打听还能不能雇到一条船。他在那儿遇到了一位叫佩里的船主， 此人曾经是基蒂霍克的居民，成年累月地住在一条平底船上。由于其他的船主都不愿去基蒂霍克，威尔伯只好不顾平底船舱的肮脏，也不顾船主的冷脸，订下了佩里“船长”的船。他立即把从代顿市运来的滑翔机的零部件和其他货物装进船舱，于 9 月 10 日早晨开始了去基蒂霍克的 64 公里的航程。当他们乘坐小船离开码头，驶向平底船停泊的地方时，威尔伯发现那条小船渗漏得很厉害，就问船主是否安全。

“啊，”佩里向他保证说，“它比那条大船还安全。”可是这并没有增强威尔伯多少信心，他不久就发现自己的不安是有道理的。到下午三四点钟时，他们遇到了强劲的顶头风，只好把船驶进北河平静的水面， 听天由命地等候好天气。那时威尔伯的胃口是很好的，可是他发现无论是船上的食物还是厨房的卫生甚至连中等水平都达不到，他只好找了一个借口，尽量礼貌地谢绝了船上的食品供应，而他随身带的可以充饥的全部食物只有临走时妹妹卡特琳娜塞进他衣袋里的一小罐果酱。

恶劣的气候一直延续到第二天下午。那天夜里 9 点钟，他们的船终于到达基蒂霍克湾的一个备有小型仓库的码头。由于没弄清楚上岸后的路线，威尔伯只好饿着肚子在船上一直呆到第三天的早晨。一个名叫鲍姆的小男孩同意领他到威廉·丁·塔特的家里去，那儿离码头大约有 1/4 英里远。9 月 12 日清晨威尔伯到塔特家的时候，离他最后一次吃饭—— 除了吃果酱外——刚好是 48 个小时。

来到了塔特的家，威尔伯先作了自我介绍。当塔特关心地问他旅行是否愉快时，威尔伯无可奈何地摇了摇头，苦笑道，他的背部痛得很厉害，两条胳膊也酸疼得抬不起来，一是因为睡在肮脏的甲板上；二是由于船遇着劲风，在河中摇晃得厉害，两只手必须紧紧地抓住船舷，使两只手都麻木了；更重要的原因是他一点儿也吃不进佩里船上所供应的食物，因此人已疲乏至极。

“你是说你已两天没有吃饭了吗？”塔特吃惊道。

威尔伯的回答在这个好客的家庭里迅速引起了反应。虽然当时塔特一家已用过早餐，可是塔特太太很快又在厨房的炉子上升起了火，做了一大盘美味的火腿蛋。

饭后，威尔伯问塔特，他是否能在这儿得到一个星期或更长时间的膳宿供应，直到他的弟弟奥维尔的到来。

塔特走进邻室去问他的妻子。由于门是半开着的，威尔伯能够听到他们的对话。塔特太太有点儿慌张。她说，这个年轻人是一个有时间和有钱搞几个星期之久的体育活动的人。毫无疑问，他一定是一个习惯于过奢侈生活的大富翁，他对他们提供的最好的膳食服务能感到满意吗？威尔伯向隔壁房间的门口走去，他解释说自己无意中听到了他们的

谈话。他向他们声明，他只希望能作为一个普通的顾客被接待，并不需要任何特别的照顾。但他对他们殷勤的接待是非常赞赏的。

“他一定是一个有教养的人。”塔特想。他认定这就是问题的答案， 于是他不等妻子答话就对威尔伯说：

“您一定很累了，何不到我们闲着的卧室里去睡一会儿呢？” “先洗一洗吧！”塔特太太很快从衣橱里拿出塔特的衣服递给了威

尔伯。

威尔伯十分感激地点了点头，微笑了。

到达基蒂霍克的第二天，威尔伯就开始工作了。他带着组装滑翔机的各种零部件及其他货物兴致勃勃地来到沙滩上，望着这里一望无垠的沙滩、适于起飞的小土丘，以及徐徐吹来的海风，威尔伯深感这里是飞行试验最理想的地方。第一件事是在沙滩上支起帐篷。他凭着自己的经验选了个地方——那儿离塔特的家大约有半英里远，周围有几棵树，能够望得见海湾——支起了一个帐篷。他把装有各种零件和工具的柳条箱一个个拖进帐篷里。白天他在沙滩上忙碌着，晚上在塔特的家里用塔特太太的缝纫机缝制滑翔机的蒙布。早先在代顿市他用优质的法国白棉缎已为滑翔机做好了蒙布，当时考虑到能够更加适合滑翔机的框架，只是没有缝合蒙布的顶端。可现在他不得不改小蒙布，因为滑翔机将比原设计的要小。他在诺福克市或伊丽莎白城能够买到的能做滑翔机翼梁的木材最长的只有 4.8 米，而没有他需要的 5.5 米长的材料，所以他必须把上下翼的蒙布从中间裁断，再重新缝合起来。组装滑翔机的全部工作是在威尔伯支起的帐篷里完成的。接着他又做起在沙滩上营造生活的一切准备工作，他一心想在奥维尔到来之前将一切都准备好，可是天气炎热， 运水到帐篷的工作就耗掉了他许多精力。当奥维尔于 9 月 28 日到达后， 威尔伯抱歉地说还有许多工作有待于他们去做呢。

奥维尔的旅行十分顺利。他乘的船比佩里船主的船好一些。像威尔伯一样，他从伊丽莎白市到这儿也用了两天，那平静的海洋给他留下了深刻的印象。奥维尔来到后，他们弟兄俩在塔特家住了 5 天，然后他们就住进了帐篷。这个帐篷有 3.6 米宽，6.7 米长，它的一角被系在一根做桩子的树上。那棵树上栖息着一群模仿鸟。每当奥维尔弹起他从家里带来的曼陀林时，那些鸟儿也会伴随着琴声引吭高歌。

基蒂霍克镇上很少有人来访问这个奇怪的帐篷，原因之一就是有消息传开去，说是莱特兄弟使用煤气炉，十分危险。然而塔特对莱特兄弟用一种自行车上的电石灯照明留下了很深的印象，他说他也想在自己家

里安装一盏汽灯。

莱特兄弟不得不走过 1000 英尺沙地去提水，奥维尔自愿承担了厨师的工作——在基蒂霍克进行试验期间他一直做这个工作。他觉得在购买食品方面他比哥哥要能干一些，而洗碟子的工作自然就是威尔伯的了。由于在那一带买不到新鲜面包，奥维尔学会了用奶油制作饼干的技术。他做的饼干质量很好，后来他的父亲坚持说，任何人都做不出那么好吃的饼干。为了节省时间，奥维尔总是一次就和好够几天用的面粉和其他原料，因为一天内要烤三次饼干。

莱特兄弟齐心协力，不久就把滑翔机安装好了。这架滑翔机总重约24 公斤。虽然机身的主梁只有 4.8 米长，但是弓形翼面的翼展却长达将

近 5.3 米。它的升力面积是 165 平方英尺，而不是原计划的 18.6 平方米。

在下翼中央有 46 厘米宽的位置没有蒙布，那是给驾驶员留下的，驾驶员将趴在那儿，脚搁在后梁上。这是为了减低阻力的缘故。这架滑翔机没有尾翼，它有两个重要的装置是前人试验的飞行器上所没有的：一个是前方向舵，或叫“升降舵”，它的后缘离机翼最近的边缘只有 30 英寸远； 另一个就是机翼的扭曲系统，通过对桁架巧妙的设计，机翼能够从一边向另一边扭曲。这样，就能使一侧机翼比另一侧机翼以更大的迎角迎着气流。当飞行中的滑翔机遇到强风机身倾斜时，通过扭曲机翼就能恢复平衡。经过他们反复的检查，认为滑翔机已毫无问题，就想正式试飞了。

然而基蒂霍克那儿的风并不像他们想象的那样令人满意。美国气象局的报告曾使他们以为那儿每天的风速大约每小时 24 公里。而现在，他

们才明白每小时 24 公里的风速是一个月里的平均风速。有时候风速可高

达每小时 97 公里，而第二天却一丝风也没有。可见基蒂霍克的风速十分不稳定。现在看来，他们很可能经常要等好几天才能遇到一个适宜飞行试验的天气。这就意味着他们在这儿试飞的时间要比他们预想的长。

就在他们刚刚开始进行滑翔试验的时候，他们又碰到了一件令人惊奇的事。根据李林达尔的气动压力表，这架 15.3 平方米的滑翔机只需要

每小时 27 至 34 公里的风速就能飞起来了，但是他们发现实际上滑翔机需要更强得多的风才能起飞。既然适合试验的风力很小，那么载人的飞行试验计划还得推迟。他们起初只把这架滑翔机作为一个风筝那样放飞，上面放了大约 50 磅重的铁链子，而没有载人。他们用两根绳子拉着它，并用系在地面的小绳索操纵它的平衡系统。尽管这个系统的试验结果是成功的，鼓舞人心的，但是莱特兄弟依然认为非得通过实际的滑翔经验，才能肯定放“风筝”的试验是否真正实用的。

使他们惊奇的还有一件事，那就是这架滑翔机的实际升力比按机翼的曲面尺寸计算得到的升力要小得多。究竟是什么原因引起计算的升力和实际升力之间如此巨大的差距呢？莱特兄弟想，是不是由于他们滑翔机的翼面的弯曲度小于李林达尔的？或是机翼的蒙布布质太稀疏从而丧失了一些升力呢？他们还怀疑他们现在所参照使用的李林达尔气动压力表中有关作用于翼面上的气动压力是否正确。

他们决心在一座小山的山坡上进行滑翔试验。这意味着他们要抬着滑翔机到帐篷南边 6.4 公里外的一座高 30.4 米的大沙丘上去，那就是基

尔德维尔山。他们第一天到山上试验时，风速达到了每小时 40 公里。由于他们没有滑翔经验，便想等到风小一点再进行第一次试飞。第二天，

风速减少到每小时 22.5 公里，机会来了，于是威尔伯满怀信心地俯伏在下层机翼上操纵，奥维尔则拉着绳索往前猛冲，这架载人的滑翔机轻飘飘地升了起来。这是第一次滑翔，虽然只滑翔了 30 米，机身离地 2.5 米， 但毕竟终于能升起来了！奥维尔高兴得仰头大叫，“我们能飞了！”威尔伯却冷静地思考着，这次试验成功，证实了机翼的浮力，是跟面积、角度以及风速成比例的。这也是问题的关键。

这一天他们在基尔德维尔山上进行了 12 次试飞，塔特也前来协助他们。

进行这些飞行试验时，滑翔机只在松软的沙地上飞起两三英尺高。莱特兄弟一再在每小时 32 公里的飞行速度下练习着陆，但无论是驾驶员

还是滑翔机都没有被损伤。这个山坡的东北坡是大约 9.5 度的坡度，也

就是每 1.8 米，下降 0.3 米。当滑翔机相对于风以每小时 40 公里到 48

公里的速度，即相对于地面以每小时 16 公里到 24 公里的速度飞行时， 滑翔机在平行于山坡的飞行过程中还增加了速度。这表明滑翔机可以在不很陡的山坡上进行飞行。

莱特兄弟对滑翔机的控制比他们预想的还要好。他们对前升降舵最细微的运动都能作出迅速的反应。前升降舵在保持飞机的纵向平衡方面是令人满意的。起初，莱特兄弟把扭曲机翼的装置拴紧，使其不能操纵， 而只是操纵升降舵，因为他们担心，在他们还缺乏飞行经验的时候，就想同时使用两个装置，势必导致这两个装置都操纵不好。虽然没有使用机翼扭曲装置，他们却能在机身向一侧倾斜前 5 至 10 秒钟强迫滑翔机着陆。在进行最后三四次飞行试验时，莱特兄弟解开了拴紧扭曲装置的金属丝，以便使用横向稳定装置。

冬天来了，基蒂霍克气候太冷，沙滩上的风也太大，莱特兄弟回到了代顿市。1900 年的飞行试验结束了。莱特兄弟原想这次能在空中滑翔几个小时，但事实上，他们这架载人的“风筝”最多只飞了 10 分钟，而

其中只有 2 分钟是真正的滑翔。

他们认为那架滑翔机已经完成了它的历史使命，留下来已没有多大用处，于是将它留在小山顶上，上面压上沙子。当塔特看到他们打算丢弃这架滑翔机时，他问他们是否能把滑翔机给他。莱特兄弟很愉快地答应了他的要求。塔特太太用机翼的棉缎蒙布给她的两个小女儿做了衣服。她注意到这种棉缎是一种非常好的纺织品，布质比她在商店里看到的所有的布都更致密。她的一些邻居在看到她做的衣服后都评论说把这么好的布拿来做风筝的人真是愚不可及。

虽然飞行试验的时间没有达到莱特兄弟预想的时间，然而他们在1900 年所学到的全部知识证实了他们开始研究飞行时所持的某些观点是正确的。他们靠扭曲机翼来保持滑翔机的横向稳定，不仅要优于依靠飞机的上反角机翼或者移动驾驶员的重量，而且要优于迄今为止人们所试验的一切方法。他们发明的前升降舵在控制滑翔机升降方面也令人十分满意。为此，他们要运用自己多次实验得出的经验：机翼角度增加，升力也随之增加，不仅是使得机头上下移动，还可以使两侧稳定而平衡， 他们决定再造一架在一般风速下也能飞行的载人的大“风筝”，再一次到基蒂霍克试飞。

1901 年莱特兄弟试验制造的第二架滑翔机，已不是模仿前人的经

验，而是通过自己实验而产生的新滑翔机。虽说其总体设计与前一架差不多，操纵装置也相同，但是这架飞行器起飞的面积更大，从而能够获得更大的升力。另一个变化是按照李林达尔的气动压力表规定的翼形， 增大了机翼的弯曲弧度。滑翔机的翼弦约为 2 米（机翼前缘到后缘的直

线距离），总翼展为 6.7 米，重量为 45 公斤。从下翼中部去掉 50 厘米宽的一段并将机翼的后角用圆弧过渡后，这架滑翔机的整个升力面积为27 平方米（原先的那架只有 15.3 平方米）。前升降舵翼弦为 1.3 米，面

积为 1.7 平方米，它的后缘与机翼的前缘相距大约 0.8 米远。

这架滑翔机比过去人们曾经试验过的任何一架都大得多。莱特兄弟知道它不像别的飞行器那样，靠移动驾驶员自身的重量来控制平衡，他们相信自己设计制造的前升降舵，并且坚信他们能够操纵它。如果他们的计算不错的话，这架滑翔机能够在每小时 27 公里的风速中飞行。它的

翼面只有 3 度攻角（“攻角”现在更多地称为“迎角”，它被定义为机翼与迎来的气流方向之间的夹角）。

由于不能把这么大一架滑翔机像从前那架一样放进帐篷，莱特兄弟就在基尔德维尔山下盖了一座 7.6 米长、4.9 米宽、2 米高的库房。这座机库两边的墙部分是悬下来的门，打开的时候，它就成了遮篷。莱特兄弟仍然住在帐篷里。他们往沙子里插进一根 3 到 4 米长的铁管子，便解决了水的供应问题。

尽管那片辽阔的沙滩似乎太荒凉，不值得人们去占有而给自己添麻烦，然而事情并不是这样。那片沙滩不是属于这个人的，就是属于那个人的，莱特兄弟不得不事先征求了他们的同意才在那儿建房子。

1901 年 7 月，住在他们帐篷里的还有他们的伙伴。莱特兄弟曾跟夏努特通信联系已有一年之久了。为了加强了解，夏努特接受了莱特兄弟的邀请，于这一年的 6 月在代顿市小住一阵。当他听说莱特兄弟上次进行飞行试验身边连一位大夫也没有，而且这次他们还要照此办理时，他对他们说，在那样一个荒凉的地方进行那样一种危险的试验，这样做实在太冒险了。夏努特说他认识一名航空业余爱好者，曾受过医疗训练， 他名叫斯普拉特，现住在宾夕法尼亚州。正因为这位年轻人从未见过飞行试验，夏努特想他一定盼望有这么一个机会的。夏努特说如果莱特兄弟愿意给斯普拉特提供膳宿，他将很乐意给斯普拉特提供到基蒂霍克的路费，他说他自己得到的报偿就是他们给予他的快乐。夏努特还建议莱特兄弟应该邀请田纳西州查克利市的哈夫克，此人正在制造一架由夏努特出钱订造的滑翔机。莱特兄弟一一接受了这些建议。于是，第二次飞行试验就有 4 个人参加了。夏努特作为一位客人也和他们在基蒂霍克呆过一段时间。

新的滑翔机已经组装好了，准备于 7 月 27 日下午进行试飞。由于这

架滑翔机是设计在每小时 27 公里的风速中起飞的，可那一天的风速只有

1. 公里。莱特兄弟抬着滑翔机到基尔德维尔山进行第一次试飞，经过五

六次调整试验后，他们用 19 秒钟做了一次 96 米距离的滑翔飞行。虽然

1901 年7 月27 日这一天进行几次试验的成绩都优于前一年取得的最好成绩，然而，不久还是证实了，这架滑翔机在好几个方面并不比第一架滑翔机好。他们发现机翼的弧高 1∶12（李林达尔推荐，夏努特和其他人也采用过），还没有莱特兄弟 1900 年采用过的 1∶22 的弧高好。（弧高 1∶

1. 意味着翼弦——即机翼前后端的直线距离是机翼曲线的最凸部的距离

的 22 倍）这是 1901 年的滑翔机不能像 1900 年第一架滑翔机那样在接近水平的坡度上飞行的原因。同时他们还发现机翼弧高为 1∶12 的滑翔机不如弧高为 1∶22 的前一架那么便于控制前后的平衡。因此，他们决定减少机翼的弧高，使其较接近于前一架滑翔机的弧高。他们立即改装了机翼，使其弧高为 1∶18。恢复滑翔试验后，他们惊喜地发现它的控制系统又像第一架那样好用了。这样，莱特兄弟在每小时 35 公里和 44 公里的风速下进行了滑翔，而没有出过事故。尽管在大多数的试飞中，滑翔机的横向平衡系统是非常有效的，可是在另外几次试验中，看来几乎在同等条件下，机翼扭曲却没有显出一点儿作用。

莱特兄弟这时发现滑翔机在自由飞行时，当一侧机翼比另一侧机翼以更大的迎角面对气流时，较大迎角的机翼并不是像人们期望的那样上升，相反有时还下降了。对这个问题的解释是这样的：一侧机翼以较大的迎角面对气流就会对向前的运动带来更大的阻力，这样就会减低该侧机翼向前的速度。因为速度减低而引起的升力损失。比抵消较大迎角增加的升力还多（他们把滑翔机作为风筝试飞时没有发现这个情况，因为当他们用绳索控制滑翔机时，即使它遇到的阻力是不一样的，机翼总是保持同样的速度）。

当 8 月 20 日他们离开基蒂霍克的时候，莱特兄弟由于是通过操纵系统控制机翼，而不是通过移动驾驶员自身的重量来保持滑翔机的平衡， 因此他们几乎能够像操纵一架小型的滑翔机一样容易地操纵一架大滑翔机，对此他们感到满意。据他们所知，从已经公布的数字来看，他们的飞行试验已经打破了滑翔距离上所有的纪录。夏努特曾经亲自目睹过1901 年的部分试验，他坚持说，试验的结果比过去人们所取得的试验结果都好，这一切都是令人鼓舞的。可是，从另一方面来说，如果过去大部分这方面的科学信息都是不可靠的，那么他们的任务将要比他们所想象的还要艰难得多。由于没有可靠的前人的经验来指导他们，谁又能知道人们将怎么飞行呢？这时的威尔伯很沮丧，回想起 1900 年他们按照前人研究的成果制成的第一架滑翔机，运用了自己发明机翼扭曲和升降舵等特点，起飞方式虽然像放风筝似的靠一个人拉着绳索往前跑，但小滑翔机毕竟载着人飞了起来。这一次自己制造的第 2 号滑翔机改成双翼的， 起飞的方法是一个人抓住左边机翼，另一个人抓住右边机翼，然后以最快的速度向前疾跑，滑翔机也顺利地起飞了。遇到的问题是使用的翼型问题。同时这次试飞还是发现了许多前人研究成果的错误。如果要坚持试验飞行的话，非得下决心完全靠自己的研究成果而不能再用李林达尔的滑翔经验了。完全靠自己来研究又是多么的艰难！尽管他常说他有这样一种理想，希望有一天能够进行真正的飞行，可是，此刻他是打算放弃所有的飞行试验了。在回家的路上，威尔伯说，没有一千年的工夫， 人类是飞不上天的！

夏努特敦促莱特兄弟不要放弃他们的试验。他争论说，如果他们坚持试验，他们将会获得成功，而其他人还需要花费很长的时间来理解飞行试验中的问题和知道怎么去解决它们。夏努特对航空史的研究有过巨大的贡献。莱特兄弟注意到他反对他们停止努力的一再劝诫。要是没有夏努特的鼓励，他们很可能会停止他们的飞行试验了。

夏努特做了西部工程协会主席后，还为航空事业做了另一件大事。他邀请威尔伯出席 1901 年 9 月 18 日在芝加哥的大会，并以飞行试验为题在大会上发言。

威尔伯对大会发言心怀畏惧，要不是出于对朋友的感激，他是不会去发言的。他对夏努特说，他不擅长于在公众面前讲话，不一定讲得好。然而，为了使会议开得成功，夏努特还是计划让威尔伯发言。他问威尔伯，请一些妇女出席会议是否对开好会议有所帮助。威尔伯说，他一定会像别的男人一样感到极为惊慌的。他说，当然，让妇女参加会议也不碍事，不过，他是不会穿着正式的晚礼服出席会议的。

在这次大会发言中，威尔伯大胆地宣称人们已经获得的关于大气对机翼压力的数据有许多是不正确的。当时在代顿自行车铺里的奥维尔对这部分讲话内容感到很不安，要是他们的试验有差错，而许多科学家得到的数据被证明是正确的那又怎么办呢？当然，没有谁像威尔伯和奥维尔那样更懂得在公众面前批评著名科学家们的工作所应负的责任了。那些人都是作为权威被写进书里的。如果不是一个人亲自实验过而胸有成竹的话，要指出已确立的事实为错误既是冒昧的又是冒险的。

怀着这样一种疑虑的心情，奥维尔为进行一系列的试验做了一个风洞。这个风洞看上去只是一个老式的淀粉箱子，长不过 16 英寸，被搁在自行车铺的地板上。在里面，他放了一台仓促制作的装置，其主要部分只是一个在枢轴上转动的金属杆，其式样同风向标相同。没有必要说明使用它的技术细节了。当气流穿过“箱子”时，就可以用金属杆像天平那样对弯曲翼面和平翼面进行比较。奥维尔给“箱子”加了一块玻璃盖以后，他就能测量出同样面积的弯曲翼面和平翼面在同等气压下迎着气流的角度。

在 1901 年的秋季和初冬时节，莱特兄弟在风洞里进行了 200 多次各种类型翼面试验。他们把这些机翼模型做不同角度的试验，当机翼开始上升，他们以 2.5 度的间隔将它的角度上升到 20 度，然后又以 5 度的间

隔上升到 45 度。他们分别用单翼机、双翼机和三翼机的模型做了试验。他们用兰利在试验中使用过的前后双翼机做了试验。他们还测量了不同的“展弦比”产生的升力（展弦比就是翼展和它的弦之比），他们发现翼展和弦的比率越大，机翼就越是容易支撑住。他们测量了厚薄不同的机翼，其中有一个机翼竟差不多有它的弦的六分之一那么厚。

他们的试验证明了那时人们常常采用的一些方法是错误的。比如机翼的前部呈刀口形，又比如大弧度的机翼往往是没有效率的。有时候， 试验的结果是如此地出乎他们的意料之外，以至他们自己都不敢相信他们的测量仪器了。比如，同有关研究人员公布的所有数据相反，矩形平翼面的迎角为 30 度时，其翼面空气压力比 45 度迎角还要大。

自行车铺里的这些风洞试验只进行了两个月多一点的时间，在 1901 年圣诞节前就停止了。莱特兄弟很不情愿地中断了试验，因为他们毕竟是靠做自行车生意过活的人，他们不得不考虑谋生的方法。他们从来也没有把自己进行的科学试验同经济收入联系起来过。然而，就是在那几个星期里，他们完成了一项其意义重大得无法估量的事业。他们不只是制造了世界上第一个能对模型机翼进行准确测试的风洞，而且是世界上第一次使用风洞得到一整套科学数据，并根据这些数据设计出飞机的

人。即使是在今天，风洞仍然为各种各样的航空实验室所广泛运用，只不过是配备了现代科学技术能够提供的更先进更精密的仪器罢了。人们对莱特兄弟当年得到的数据进行了再试验，其差异竟小得令人惊奇。然而，莱特兄弟当时所遇到的困难和他们在自行车铺里进行的科学试验还没有被人们所了解。现在全世界都知道他们是第一个制造出飞机并第一个真正进行了飞行的人。可是，人们并不完全知道他们的飞机飞上天以前他们不得不从事大量乏味的、严格的科学试验。正如飞机的控制系统与莱特兄弟的名字分不开而显示其重要性一样，如果没有风洞的发明与试验使他们设计出能够飞行的机器的话，那也就没有今天这样辉煌的航空事业。

莱特兄弟有两个理由要把数据先弄清楚。其一是他们生活俭朴，在纸上纠正错误比做出实物后再验证要少花许多钱。他们知道，就是非得再做一架滑翔机的话，他们也不愿意花许多钱去按照一个靠不住的数据来制造滑翔机。

在整理好他们自己得出的数据后，莱特兄弟把抄本送给了他们的朋友夏努特和其他一些对航空事业有兴趣的人。夏努特清楚地知道，莱特兄弟当时掌握的航空方面的知识，远远超过了世界上的任何一个人。他感觉到让他们继续试验下去几乎是他的一个责任。然而，他不能不遗憾地说，为了科学，他们在经济上陷入了绝境。他深信继续照他们的路子走下去，无疑会获得“重大的成果”。

夏努特也许会感到自豪，因为他坚持施加了他的影响来推动莱特兄弟的飞行试验。再者，他邀请威尔伯到芝加哥进行演说也有了非常好的结果。要不是威尔伯在那次演说中作了极其大胆的发言，奥维尔就不会觉得迫切需要更充分的数据而去进行风洞试验了。而没有风洞试验得到的准确数据，那么不仅是莱特兄弟，而且后来其他人也不可能制造出一架真正能够实用的飞行器。那些风洞试验是人类飞行史上从失败走向成功的一个伟大的转折点。

把他们在风洞试验中获得的知识运用到真正的滑翔机上去试验，提到了莱特兄弟的议事日程。1902 年 8 月 25 日，他们启程去基蒂霍克，这

是第三次了。可是直到 9 月 8 日，他们才着手装配他们第 3 号滑翔机。因为他们留在那儿的帐篷被冬季的大风撕坏了，只好进行大修。同时他们还在帐篷的旁边动手盖了一所可以住人的小屋。直到 9 月 19 日他们才安装好滑翔机，准备进行第一次试飞。

第 3 号滑翔机的升力面积比第 2 号滑翔机并没有大多少，尽管它的

翼展从原来的 22 英尺增加到 32 英尺。既然风洞试验表明了“展弦比”

的重要性，那么现在的翼展就是其弦长的 6 倍而不是原来的 3 倍了。还有一处较小的变化也许会引起人们的注意。在原先的滑翔机上，机翼的扭曲操纵系统是由驾驶员的脚来控制的。可是在 1902 年的这第 3 号滑翔机上它是由驾驶员坐着的“鞍座”作横向移动来操纵的。最引人注意的变化，还是他们给滑翔机加了一个机尾。它由两块固定的垂直尾翼组成， 这两块垂直尾翼总的面积略小于 3.6 平方米，制作尾翼是因为 1901 年那

架第 2 号滑翔机在飞行中遇到了某些困难。当左右的机翼被扭曲成不同的角度以迎着气流的时候，机翼的角度越大，遇到的阻力也越大，滑翔机的速度就放慢。由于速度不够，使本来可以得到更大升力的机翼也无

法升起了。他们希望尾翼能够平衡两翼所遇到的不同的阻力。他们想， 如果一边机翼突然转向，在一条垂直轴上，则尾翼将在同一面迎着气流， 这样它就能阻止滑翔机继续转弯。

撇开使用尾翼带来的优越性不讲，这架新滑翔机的第一次试验就获得很大的成功，它为以后的试验打下了良好的基础。试验证明，由于不按前人提供的气动压力表而根据他们自己进行的风洞试验提供的数据制作滑翔机，莱特兄弟在走向飞行的道路上又迈进了一大步。在机翼使用怎样的形状的问题上，由于他们现在所掌握的知识不是出自前人的试验，因而，1902 年这架第 3 号滑翔机比过去的任何一架滑翔机都有大约两倍的动力效率。它只使用其他滑翔机不到一半的升力就可以升空飞行了。

这架令人惊异的第 3 号滑翔机，甚至可以与鸟儿比高低了。莱特兄弟测量老鹰翱翔时，相对于地平线的角度，发现他们自己能够以较小的迎角进行滑翔——只有 5.33 度迎角，而老鹰至少也得以 6 度的迎角进行滑翔。

莱特兄弟在 1902 年的 9 月和 10 月，共进行了 1000 多次滑翔试验。

有好几次滑翔的距离都超过了 183 米，有许多次滑翔机都是在每小时 36 英里的风速中飞行的。到那时为止，过去还从没有一个人敢于在那么强劲的风中进行飞行试验。莱特兄弟取得这样的成绩更证明了他们的操纵系统是卓有成效的。他们的有些飞行试验能够连续飞行一分多钟，并能在一个地点上空来回翱翔而无需着陆。这样杰出的表演给塔特的兄弟丹留下了很深的印象。他一本正经地说：“现在它需要的就是一件羽绒大衣了，那样它将飞得更好，而且能够永远留在天上。”

然而，第 3 号滑翔机在 50 次试飞中也会有那么一次表现得十分奇怪。在飞行中，它居然不顾驾驶员尽力扭转机翼而突然转向滑降到沙地上。经过检验，横向平衡操纵系统效能很好，并没有出问题，可在下一次看来几乎是同样的条件下，人们还是无法阻止滑翔机旋冲到沙地上， 莱特兄弟把这种情况称为“打井”。

莱特兄弟过去制造的滑翔机从来没有出过这样的问题，原因是这架滑翔机装有尾翼，那些“打井”事故全是由于“尾旋”的缘故，“尾旋” 这个名词是在那些年以后才被使用的。虽然事情很清楚，机尾同滑翔机的这种奇怪现象有关，可莱特兄弟一时都无法说出其原因。有一天夜里奥维尔比平时多喝了一点咖啡，上床后，他没有像往常一样进入梦乡， 他连着好几个小时都没有睡着。那几杯多喝的咖啡也许对人类未来的实际飞行产生了重要的作用呢。当奥维尔辗转不能入睡时，他找到了出现那种奇怪现象的原因。第二天吃早饭的时候，奥维尔急切地把他的想法告诉了威尔伯和来基蒂霍克看望他们的二哥洛林。

在飞行中当滑翔机横向倾斜时，它便开始向侧面滑飞，就像一个雪橇从山坡上冲下或者一个圆球从倾斜的平面上滚落下来时一样，由于加快速度，滑翔机的滑翔速度也就更快了。如果滑翔机倾斜的角度碰巧比平时更大一些，而驾驶员没能迅速作出反应，将它纠正过来，那么滑翔机向侧面滑飞的速度就会更快，以至于使它的尾翼把风力压向旁边的下翼，而不是如人们期望的那样把风力压向上翼。在这种情况下，尾翼并没有阻止滑翔机绕垂直轴线的偏航运动（这种偏航是由左翼和右翼在扭

曲时产生的阻力差所造成的），相反，尾翼加剧了偏航运动，其结果比没有尾翼更糟，它促使整架滑翔机旋冲到沙地上，用机翼“挖”了一口“井”。

奥维尔坚信不移地说，现在很有必要把垂直的尾翼改制成活动的， 以便让驾驶员遇到滑翔机横向倾斜时能够把空气的压力转移给上翼（这就是后来被人们采用的莱特操纵系统——副翼和方向舵的独立控制）。威尔伯连连赞许地点头，认为弟弟的想法很可能是正确的。于是他

提出了一个建议。他说：问题就出在尾翼所承受的压力上，无论是机翼遇到的阻力不同还是滑翔机倾斜滑飞所致，总之，不管是什么原因，我们都要消除转移到下翼上的压力，因为下翼正以较大的迎角飞行以便接受升力使机身恢复平衡，并将尾翼这边的升力带给必须减小角度的上翼，我们为什么不把机翼扭曲系统和机尾的控制机械联装起来？这样一来，驾驶员就不必在同时控制三样东西，而只需要注意前升降舵和机翼扭曲装置就行了。莱特兄弟立刻就动手把控制尾翼的铁丝联装到机翼扭曲系统上。他们还把两块垂直尾翼改成一个垂直的方向舵。

经过 1902 年滑翔机的改装，莱特兄弟请人把他们的滑翔机画下来，

用文字加以说明，写成申请专利的说明书，准备提交明年 3 月份的第 23 届专利委员会讨论。

掌握了计算的准确数据，以及在有风和无风的天气里都能有效工作的平衡系统，莱特兄弟现在完全相信自己能够成功地制造一架动力飞机了。