莱特兄弟在兰利《空气动力学试验》和查努特的《飞行器进展》书中吸取经验与教训，用自行车生意赚来的钱进行了飞行器的研制。
哥哥威尔伯拥有工程师的细致和谨慎，弟弟奥维尔则有制造者的想象与创新。威尔伯曾这样描写俩人的合作：“奥维尔和我一起生活，共同工作，而且简直是共同思维，就和一个人一样”。
通过一段时间的研究发现，建造一架飞行机器，需要解决三个主要问题：
1.如何制造出升力，且越大越好；
2.如何获得飞行动力，且越快越好；
3.如何操纵飞机，且越平衡越好。
飞行器先辈们已对前两个问题进行了较好的研究，在某种程度上已经获得解决，关键就在于控制飞行过程中各种受力间的平衡问题如何解决？
图：莱特兄弟博物馆展品之一
凭放风筝的经验来看，机翼过大，飞机难于操纵，所以控制机翼面积是第一问题。先辈们为此在尽可能减少机翼的面积，而机翼面积过小又会影响飞机的升力不足。
莱特兄弟首先研究了前人的试验数据，再通过大量风筝、滑翔机以及风洞试验做验证，设计出了最佳的机翼剖面形状和角度，以便获得最大的升力，故把一般大小的机翼增大一倍，达到308平方英尺，来减弱驾驶员位置变化带来的飞行敏感。当时，李林塔尔的机翼面积为151平方英尺，兰利为165平方英尺，查努特的为143平方英尺，这就是飞机不能够获得的升力而失败的原因之一。
如果升力本身不足，又增加了驾驶员的重量和发动机的重量，且飞行器的重心问题而无法有效通过驾驶员的位置变化来进行控制。而此种控制方法却是当时大家所理解而认可的一种方法：就是利用驾驶员改变身体位置来进行飞机的控制，保持飞行姿态的平稳。
莱特兄弟决定改变原先制约飞机操纵性能提升的技术思路，设想通过某个装置机构可以直接控制机翼来操纵飞机飞行，为此让机翼具有了可操纵性能。这一大胆的设想成为重要的技术改革而成为莱特兄弟的重大发明。
1899年时，莱特兄弟在李林塔尔的《鸟类的飞行——飞行艺术的基础》中学习到了曲面机翼比平面机翼受风的升力会更强的经验，就率先使用了用翘曲机翼的方法来实现控制。
所谓翘曲机翼，也就是通过控制索拉扭转机翼，机翼的变形会改变飞机的姿态和产生不平衡升力。为了验证翘曲机翼，莱特兄弟先通过做双翼风筝的方式，来熟悉控制效果。
图：莱特兄弟1899年风筝的侧视图，率先想到了用翘曲机翼的方法来实现控制
莱特兄弟设计了一架两翼面风筝，来试验研究所得的机翼扭转（翼尖扭转）技术，这次飞行成功后，使莱特兄弟有信心进行下一步工作，因此奠定了1900年滑翔机，以及1903年“飞行者”的机翼。
1900—1903年，他们制造了3架滑翔机并进行了1000多次滑翔飞行，还自制了200多个不同的机翼进行了上千次风洞实验，修正了李林达尔的一些错误的飞行数据，设计出了较大升力的机翼截面形状。在此期间，他们的滑翔机多次滑翔距离超过1000米，其中也有多次飞行事故，虽然滑翔机坏了，所幸人没有受伤，最终他们把机翼的展弦比从3增加到了3.6，在当时看来，这可是不小的成就。经过不断钻研，不断改进，莱特兄弟不仅迅速掌握了当时的飞行器制造技术，而且在许多方面取得了重大突破。
1900年10月，莱特兄弟终于制成的第一架滑翔机在风力较大的基蒂霍克岛进行试验，兄弟俩用了一个星期的时间装好滑翔机，然后系上绳索，像风筝那样放飞，结果成功了。第一次由哥哥威尔伯坐上去试飞，只飞了1米多高。
……但莱特兄弟的成就超过了试图靠移动身体重量操纵飞行的李林达尔。
图：1901年，莱特兄弟在进行滑翔试验
第二年7月，兄弟俩经过多次改进，又制成了一架较大的滑翔机来到基蒂霍克附近的斩魔山（Kill Devil Hills beach），借用空旷海边的风力来试验飞行，此次由奥维尔首先试飞，结果飞行高度一下子达到了180米，飞出96米距离，空中停留19秒。
总结经验，进行评估，肯定成绩，提出问题：
飞行器坚固，1小时之内能进行300英尺的自由飞行，表平面超过300平方英尺在每小时18英里的风中试验是一次可行的尝试，认为侧翼设计比较理想。但飞行没有以前的平稳，制造的机舵控制方向不够灵敏，是不是飞行器越大，稳定性越差？
经过一系列试验，他们采用李林塔尔气压表提供的数据想证明机翼的角度和风速是如何影响机翼的升力，结果与实际情况不同。于是想办法使用自己的方法来验证滑翔机机翼的具体数据。
图：1902年,莱特兄弟像放风筝一样拉着他们自己制造的滑翔机
8月下旬，兄弟俩带着布换成金属材料，机翼9.7米，长度是宽度6倍的一架非常大的滑翔机再次出发到基蒂霍克岛进行第三次试验飞行。
经过9月23日-24日两天的250次试验，在专家和夏努特的共同认证下，延续飞行时间从7秒至16秒不等，其中最长滑翔越过600英尺（约180米)距离。
此次试验虽然不是真正的成功，但让莱特兄弟能够自信地去面对飞行的希望，同时也创造了许多方面的记录：机体最大、在窜中停留时间最长、降落的角度最小、飞行时的风速最高。
存在问题：偶尔向上翻转，然后向一边向下倾斜坠落。
滑翔机三架试验带给兄弟俩更深的思考。从存在的问题中寻找新的方向，这天从试验岛回来的船上，他们又从船螺旋桨得到了灵感，飞行器不就是在空气中游泳吗？于是设想制造一架更大的飞行器，并为这架飞行器装一个马达动力，而不是完全凭借风力起飞。
图:莱特兄弟
结论：
1900—1903年，莱特兄弟制造了3架滑翔机，并进行了1000多次滑翔飞行，还自制了200多个不同的机翼进行了上千次风洞实验，修正了李林达尔的一些错误的飞行数据，设计出了较大升力的机翼截面形状。
他们的滑翔机多次滑翔距离超过1000米。这可是不小的成就。
经过不断钻研和改进，莱特兄弟不仅迅速掌握了当时的飞行器制造技术，而且在许多方面取得了重大突破。
从1903年夏季开始，莱特兄弟着手制造这架著名的“飞行者一号”双翼机。
维尔伯·莱特用一张水平放置的纸演示了这个问题：如果让它自由落下，在理想的平静空气当中，我们可以想象它一定是平稳落下，但理想条件是很罕见的，任何一点气流都会使得纸张翻转和飘荡。对于飞机来说，完全理想的空气条件下，要实现上天并不难，但是天空中总是存在风，这就使得实现飞机飞行的关键，在于如何调节飞机前后左右各个方向的受力平衡，特别是飞机的重心和升力受力点之间的关系。
目 录
航空人物（2.1）莱特兄弟的飞行故事-纸飞机
航空人物（2.2）莱特兄弟的飞行故事-零件库
航空人物（2.3）莱特兄弟的飞行故事-自行车
航空人物（2.4）莱特兄弟的飞行故事-汽车
航空人物（2.5）莱特兄弟的飞行故事-飞行探索者
航空人物（2.6）莱特兄弟的飞行故事-滑翔机
航空人物（2.7）莱特兄弟的飞行故事-风洞
航空人物（2.8）莱特兄弟的飞行故事-机翼
航空人物（2.9）莱特兄弟的飞行故事-发动机
航空人物（2.10）莱特兄弟的飞行故事-飞行者
航空人物（2.11）莱特兄弟的飞行故事-践约合同
航空人物（2.12）莱特兄弟的飞行故事-发明纷争
航空人物（2.13）莱特兄弟的飞行故事-贡献
作者：胡鑫川
修改于202201008
公众号：山川留言
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