莱特兄弟发明飞机的简单故事的启发 莱特兄弟发明的第一架飞机( 二 )
1903年12月8日,在精心准备后,兰利的又一次飞行试验(上一次失败的试验在10月)开始了 。遗憾的是,从试验平台起飞的飞机,仅仅飞出十数米,就折戟沉沙,再次失败 。失败的原因可以归为三点,发动机的功率偏小,机身主料的强度不够,弹射起飞造成的不利姿态 。但不论确切原因是什么,这次失败成了映衬几天后莱特兄弟成功的背景 。
兰利遭受媒体的刻薄嘲讽,其时,他已69岁,两年两个月后带着无尽的遗憾离开了这个世界 。而1914年美国著名飞机设计师、创新大家格伦·哈蒙德·寇蒂斯 Glenn Hammond Curtis,1878~1930 )将他的飞机打捞上来,整修后安装了功率稍大的发动机,飞行试验一举成功 。(在此文后半部分,寇蒂斯有足够的份量 。在这里,他出场了 。)
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莱特兄弟所以获得成功,或者说他们长于兰利的最主要之处,就是他们突出的技术创造能力,包括广义的动手能力,在正确的时间点上突破或发明了最关键的、决定性的实用技术,研制出控制装置、适用的发动机以及机翼与螺旋桨等部件,并最终制成了实现惊世一飞的“飞行者1号” 。
第一,飞行姿态控制技术 。他们通过观察鸟儿的飞行,进行风筝与滑翔机试验,研制出独创的“翘曲机翼” 。其原理是通过操纵机构,使一侧的机翼产生翘曲和扭转,此时会得到更大升力,该侧机翼升高,机身则会朝机翼较低的另一侧转向 。在用机翼翘曲控制侧倾的同时,又用前置升降舵控制俯仰,尾舵控制偏航,至此飞行姿态的三轴控制初步成形 。这是一项伟大的技术发明,在莱特兄弟成功的技术要素里,当列首位 。使飞机可控,避免李林达尔和许多献出生命的先驱者的悲剧,而使这项勇敢者的科学探索得以持续与传承,直到形成完整的技术体系,这是最了不起的进步,是莱特兄弟对人类航空事业最重要的贡献 。
第二,适用的发动机技术 。在寻找适用发动机无果的情况下,莱特兄弟利用自己丰富的机械技能,同自己店里的机械师查理-泰勒一起改制发动机 。为了减轻自重,他们采用了铝铸缸体 。用于试飞的这台四缸内燃机功率达到8.8千瓦(12马力),自重77.3kg 。而“飞行者1号”全机重274kg,加上驾驶员约360kg 。
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第三,高效机翼和螺旋桨技术 。为了获得好的翼型,他们在首次成功试飞之前的两年多时间里,进行了上千次滑翔试飞,制作了200多个不同的机翼,进行了上千次风洞实验,最终选定能得到较大升力的翼型 。为了提高螺旋桨的效率,他们进行了大量的试制、测试和分析工作,掌握了一些规律性的认识;最终选用三层云杉木薄片压制成二叶式螺旋桨,使用两副这样的螺旋桨,分列于驾驶员两侧,由单台发动机链式传动以推进 。根据现代的风洞测试,他们的螺旋桨效率可以达到75% 。
从凯利的科学指引,到莱特兄弟的实践与成功,生动诠释了科学与技术之间的关系,充分揭示了技术对于产品研制和工程成功的不可替代的作用 。
技术的作用与专利的引出
技术(Technology)的原意是指技能和手的技巧,所谓熟能生巧,巧就是技术 。技术也被称作“技艺的科学或“工艺科学”(science of craft)” 。技术远比科学古老 。技术史与人类史一样源远流长 。狭义的技术定义是,技术是人类劳动工具的延伸与扩展,或技术是特殊的劳动工具 。广义的技术是指,人类为实现社会需要(生产产品、提供服务或完成特定的目标)而创造和发展起来的手段、方法和技能的集合 。
技术具有鲜明的目的性、社会性、多元性和可传授性 。根据不同的功能,技术可分为生产技术和非生产技术 。按表现形态可分为软件技术和硬件技术,这里的软件技术泛指无形的技术知识 。按传统技术领域划分,又可分为电子信息,仪器仪表、新材料、生物医约、加工工程、机械装置与运输、消费品、土木工程等领域技术 。
按照技术的法律地位,则有公有技术、工业产权技术和专有技术之分 。公有技术是能够向全社会公开的技术,可以不受限制地自由传播和运用 。工业产权技术,又称半公开技术,指经申请得到批准后受到法律保护,且具有法定专有权的专利技术和商标 。工业产权技术的内容虽向社会公开,但所有者在一定时期内拥有独占权,任何机构或个人未经允许任意使用 。专有技术,又称秘密技术,指未通过法律程序申请批准、不受法律保护,而靠发明人的保密手段加以保护的技术 。
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