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科苑轶闻-3-没有牺牲 哪有成功——记航空事业的先驱者利林塔尔 精选

已有 6121 次阅读 2010-11-4 05:47 |个人分类:名人纪实|系统分类:人物纪事|关键词:利林塔尔 航空 空气动力学 滑翔机

到过柏林的人都知道,在柏林西北角的泰格尔区有一个大机场,名为奥托·利林塔尔机场。奥托·利林塔尔是何许人?原先我知之甚少。在为给博士生上“高等流体力学”课备课时,重读了武际可教授所著的《力学史》的第七章,读到该章的最后一页(207页)才知道,奥托·利林塔尔是一位空气动力学家,一位值得崇敬的“普罗米修斯”,他为航空事业的发展献出了宝贵的生命。这就激发了我进一步了解他的强烈兴趣。现在把我所了解到的向青年朋友做一简介。

人类早有飞天之梦,但真正务实的技术构想始于达·芬奇(14521519),他在1505年写成了研究手稿《论鸟的飞行》,根据鸟的飞行原理,达·芬奇设计了飞机、直升机和降落伞,考虑得最多的是扑翼机。从他的札记中的草图看来,他的许多设计符合现代空气动力学原理。沉寂了几百年后,在18世纪后半叶,法国人实现了气球飞行。

到了19世纪初,英国科学家乔治·凯利爵士(Sir George Cayley17731858从空气动力学的角度对飞行器进行了研究,建立了飞机升力、飞行稳定性和飞行控制的有关理论,进行了一系列实验测量,并设计了滑翔机和直升机。18091810年期间,他在《自然哲学、化学和技艺》杂志上发表了题为《论空中的飞行》的三篇系列论文,这是世上最早的航空学论文,标志着现代航空事业的开始,乔治·凯利因此被誉为“航空之父”。

奥托·利林塔尔Otto Lilienthal1848-5-231896-8-10)是德国的一位航空先驱,以“德国滑翔机之王闻名于世。他也是历史上首位能重复成功完成滑翔飞行的人。他遵循乔治·凯利的实验思路来进行航空试验,先后制造了十二种滑翔机,进行了两千多次滑翔飞行。许多国家的报纸和杂志都刊登出奥托·利林塔尔的滑翔照片,促使社会大众和科学界改变了原本对于飞行机器的看法。

奥托·利林塔尔出生于普鲁士波美拉尼亚州,父亲懂数学,母亲擅长音乐,因此他从小接受了良好的教育。在中学时代,他认识了天文学家古斯塔夫·施波雷尔(Gustav Spörer),进行了较为系统的科学训练,并开始学习关于鸟类飞行的知识和凯利的著作,做起了飞天之梦。他对于描述鸟类的飞行进行了详尽研究,以图表来描述鸟类翅膀的空气动力学,然后做了许多实验来获得可靠的航空数据。他通过转移人的体重的作用线,来控制滑翔机以取得平衡,就像现代的悬挂式滑翔。他还进行许多测试来改进滑翔的稳定性,也考虑过鸟类的扑翼飞行是飞行必要的条件,并以此原理设计制造滑翔机。

奥托·利林塔尔一生最大的贡献是推动比空气重的飞行器飞行的进步。1891年,他和他的弟弟古斯塔夫和学生柏西·皮尔彻(Percy Pilcher)开始制造各种滑翔机,其中已经含有目前的悬挂式三角翼滑翔机的设计要素。他不断在柏林附近的他堆砌的人造山丘上或在天然山丘上做飞行试验。

奥托·利林塔尔在《飞船航行和大气物理学杂志》(“Zeitschrift für Luftschifffahrt und Physik der Atmosphäre”)与科普周刊《普罗米修斯》(“Prometheus”)上详细报道了自己的飞行经验。这些文章多被译成英语、法语和俄语。许多其它国家的人到柏林拜访他,其中包括一批早期的空气动力学家,例如,美国的塞谬尔·兰利、俄罗斯的尼古拉·茹可夫斯基(Николай Жуковский)等人。尼古拉·茹可夫斯基在航空领域最重要的著作起步于对利林塔尔的飞行机器的研究。

奥托·利林塔尔于189689驾驶自制的滑翔机进行飞行试验时,被意外刮来的大风吹到悬崖上,17的空中摔落,造成脊椎断裂。他在翌日去世, 享年48岁。在告别人间前他说:没有牺牲,哪有成功(“Kleine Opfer müssen gebracht werden!”,《力学史》中此语的表述是:“如果没有牺牲,任何事都不会成功!”)。

利林塔尔的遇难,震动了欧美的航空界,他的学生柏西·皮尔彻又进行了多次滑翔机试验,并筹备进行动力飞行。皮尔彻1898年制成2.94千瓦的小型发动机,设计用它带动螺旋桨。遗憾的是,他在1899930进行飞行试验时失事牺牲,年仅33岁。为了航空事业的发展,他们真是前赴后继啊!

利林塔尔的事迹影响了莱特兄弟的研究,他们把他看成激发自己追求操纵飞行的主要灵感来源。不过莱特兄弟没有采用利林塔尔的方法,开始使用自己发明的技术。正如维尔伯·莱特所说:19世纪所有尝试解决飞行问题的人当中,奥托·利林塔尔无疑是最重要的……没错,在他之前的数百年间人们已经尝试过滑翔,而在19世纪中,凯利、斯宾塞、恩汉、穆兰德与许多其他的人都在滑翔方面进行着种种努力,但是他们完全失败,没有结果。

利林塔尔用他的生命换取了人类征服蓝天的巨大进步,经过后来者坚持不懈的努力,航空事业才有今天。当我们享受着航空时代的美好生活的时候,不能忘记那些航空先驱者,特别是像奥托·利林塔尔那样为之献出生命的科学家。

请记住奥托·利林塔尔的话:“没有牺牲,哪有成功!

本文参考资料:

[1]武际可,力学史,重庆出版社,2000,第七章。

[2]http://zh.wikipedia.org/zh-cn/%E5%A5%A5%E6%89%98%C2%B7%E5%88%A9%E6%9E%97%E5%A1%94%E5%B0%94

写于2010414日晨

http://blog.lehu.shu.edu.cn/sqdai/A184671.html



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