飞行航空史

动力的产生与应用：推进问题

在19世纪初，由于缺乏合适的发电厂，持续进行动力重于空中飞行仍然是不可能的。甚至允许有限的动力飞行的技术水平将在未来的一个世纪内实现。发条机构和其他类型的弹簧驱动系统显然不适合人类飞行。在本世纪最后25年中，虽然几艘飞艇由电力驱动，但这种系统的功率重量比很低，因此很难想象有电动飞机。

在本世纪中，人们讨论了从热空气发动机到火药再到压缩空气甚至是碳酸电厂的推进系统的航空潜力。特别是澳大利亚劳伦斯·哈格雷夫（Lawrence Hargrave），尝试了压缩气体推进系统。尽管如此，蒸汽和内燃机很快就成为最认真的实验者的选择。早在1829年，FD Artingstall便建造了一种全尺寸的蒸汽动力鸟形检偏器，在锅炉爆炸前，其机翼在运行中被砸碎。由英国先驱Frederick Stringfellow于1868年开发的一种轻型蒸汽发动机，曾为三翼飞机提供动力，在华盛顿特区史密森尼学会的收藏中得以幸存

俄国人亚历山大·莫扎斯基（1884），英国人希拉姆·马克西姆（1894）和法国人克莱门德·阿德（1890;见阿德·埃奥莱和阿德·阿维昂）都将全尺寸的蒸汽动力机器从地上跳了很短距离，尽管这些机器都不是能够持续或控制飞行。在美国，塞缪尔·皮尔蓬特·兰利（Samuel Pierpont Langley）于1896年实现了首次持续飞行，当时他在空中旅行长达四分之三英里（1.2公里）。

随着19世纪末期的到来，内燃机作为一种更有前途的航空动力装置而出现。该过程始于1860年，当时比利时的ÉtienneLenoir制造了第一台以照明气体为燃料的内燃机。在德国，尼古拉斯·奥托（Nikolaus A. Otto）于1876年迈出了下一步，生产了燃烧液体燃料的四冲程发动机。德国工程师Gottlieb Daimler率先开发了轻型高速汽油发动机，他于1885年将其安装在自行车上。第二年，德国工程师Karl Benz生产了第一款真正的汽车，这是一款坚固的三轮车，为操作员和乘客提供座位。1888年，戴姆勒说服了渴望飞行的路德教会大臣卡尔·沃尔费尔特（Karl Woelfert），为实验飞艇配备了单缸汽油发动机，该发动机可产生全部8马力的功率。尽管明火点火系统对充满氢气的飞艇构成了明显的危险，但初步测试还是取得了一定的成功。实际上，当1897年内燃机最终确实使更大的飞艇着火时，伍尔费特死了。

赖特兄弟在航空业的职业生涯开始时就认识到，汽车发烧友们正在生产更轻，更强大的内燃机。兄弟俩认为，如果滑行实验进行到需要发电厂的地步，为飞机购买或制造汽油发动机将不难。

他们本质上是正确的。赖特兄弟（Wright Brothers）成功地飞行了1902年的滑翔机后，就确信自己的机翼会抬起动力飞行器的重量，并且可以控制这种飞行器。此外，三年的滑翔机经验以及风洞收集的信息使他们能够计算出持续飞行所需的精确功率。兄弟俩没有兴趣让经验丰富的制造商生产出满足其相对较轻的重量功率规格的发动机，因此兄弟俩设计并建造了自己的发电厂。

兄弟俩在其自行车店雇用的机械师查尔斯·泰勒（Charles Taylor）生产了一种四缸发动机，配有铸铝块，可产生约12.5马力的动力，总重量约为200磅（90公斤），包括燃料和冷却剂。它绝不是世界上最先进或最高效的航空发电厂。兰利当时还在建造一台全动力飞行器，他花了数千美元生产了五缸径向发动机，其总重量与莱特发动机相同，但功率却达到了52.4马力。兰利公司生产的发动机远远超过了赖特兄弟公司，而一架飞机，即6号机场，在1903年试验时未能飞行。另一方面，赖特兄弟公司开发了一种发动机，该发动机可以产生所需的功率推动其1903年的传单，这是世界上第一架展示持续飞行的飞机。