如果没有莱特兄弟，人类是否还会发明飞机？如果能，大概是什么时候？ 第1页

绝大多数科技的出现都是在相关技术铺垫都已经出现的时候才会自然发生。也就是说，东西被发明出来的时候，技术环境已经就位了的。这样的话，自然会有很多人在同时研发一种东西了~而那些只有一家发明出来其他国家很多年都无法复现的发明，反而是非常少的。如果注意下这些发明的历史轨迹，几乎都会发现存在很多平行进行的项目。无论是否公开，都会进行着或明或暗的竞争。而谁先研发出来，或者，谁打赢了专利官司，谁就会是名垂青史的发明者。

无线电如此，汽车如此，核能如此。飞机，自然也是如此。

飞机的出现，并不需要太多的技术和工程学积累。只要有初步的空气动力学概念、足够支撑机翼的材料及初步的结构力学能力、高功率密度的动力来源和初步的飞行力学能力就可以了。而在19世纪，这些问题都被一个一个的解决了。

早在达芬奇的时代，人们已经意识到，重于空气的飞行需要提供气动升力和推力才可以实现。而无论是有意或是无意的，文艺复兴后的物理学家们也开始逐渐对空气动力学有了足够的研究。

达芬奇的时代，人们还在幻想如伊卡洛斯一般用人力飞行。这当然是不可能的。但发动机的出现，使人们有了挑战天空的动力来源。自然，在最早期，飞行的尝试都是使用当世最强的往复式蒸汽机（steam engine）。但蒸汽机的固有缺点使它无法在重量与功率之间达到飞机所需要的水平，所以所有载人的蒸汽机的飞机尝试都失败了（无人机倒有一个成功的例子）。之后的斯特林引擎也是同理。

*1848年的Aerial steam carriage应该是早期里最接近成功的蒸汽飞机尝试了。毕竟他有一个大比例模型被实际制造了出来，并且成功离地了很小很小一点距离。但这个设计终究是不会成功的。因为作为一架1.4吨的飞机，它的发动机功率只有可怜的37kw。这种情况下需要较好的气动设计才能让飞机飞行。而且她46米的翼展相对于那个时代的材料水平也实在是太脆弱了点。

但，1883年戴姆勒发明了汽油机（恩，就是奔驰的那个戴姆勒）。汽油机的功率密度比蒸汽机高到不知哪去了。虽然他是为了汽车而发明的，但是用在飞机上也是刚刚好~于是，飞机的动力问题就这么解决了。

十九世纪时，人类已经不会仅仅像古代一样把一大堆材料推成一个实心体来建造东西。桥梁、建筑上，都出现了大量的桁架结构。这就意味着可以用很少量也很轻的材料建造出足够结实的结构来。对于飞机这样需要造得很轻的东西，这是很重要的。而19世纪末铝进入了工业生产以后，如何建造飞机的问题也解决了。

早期人们对于飞行的理解大约只停留在鸟类的翅膀上。于是以为给什么东西装上个翅膀就可以飞起来。这样当然是不行的。因为维持飞行和操纵，还需要类似鸟类尾巴的部件，也就是尾翼和操纵面才行。19世纪时人们意识到需要些东西为飞机在空中配平，于是那以后的飞机逐渐开始出现了尾翼。但因为对飞行力学的一无所知，当时的尾翼大多面积很小，尾力臂也非常短，难以构成较好的安定性。更糟的是，大多数飞机都没有垂直尾翼。

*1868年法国的Albatros II。可以注意到它尾部细小的水平尾翼，以及并没有垂直尾翼。

当然，很快就有人意识到问题的所在。在无数试验之后，初具雏形的尾翼构型在19世纪中期出现，并且，飞机的尾力臂已经逐渐提升到了合理的范围内。到了19世纪末期，气动和飞行力学上的进展已经使有动力的飞机出现成为可能了。

*上图是一架1871年的法国动力滑翔机模型。如图所见可以看出来该机已经有了现代常规布局飞机的所有特征。而下图则是美国航空先驱兰利（Samuel Langley）的飞机场号（Aerodrome）。他采取了即使现在仍然罕见的串列翼布局。但他却实现了人类历史上第一次重于空气航空器的持续动力飞行（虽然是无人的）。那时是1902年。第二年兰利尝试进行载人飞行时遇到故障失败。仅仅2个月后，莱特兄弟就成功了。

当然，这些飞机还有一个缺点是没有办法控制。所有飞行只是凭借着飞机自身的稳定性，并依靠发动机出力的大小和方向舵进行简单的控制--实际上当时的飞机设计者并不相信飞行员在飞行时有精力能控制3个自由度的运动。因此这些飞机都不具有实际的意义。而解决了这问题的，就会成为第一个发明飞机的人。

莱特兄弟是较早注意到当时的飞机方案都缺少操纵面的人。他们相信凭借当时飞机的稳定性，没法进行长时间的飞行。故此需要高效的控制面来实时对飞机的姿态进行控制。莱特兄弟在当时的航空研究者中算入行比较晚的人，但取得的进步却很快。1899年时，莱特兄弟想到了使用翘曲机翼的方法实现对飞机的控制--也就是通过控制索拉动机翼或水平尾翼的末端，使之变形的方式改变升力，从而改变飞机的姿态。这样一来就解决掉如何控制飞机的问题了。

*1899年莱特兄弟用于试验翘曲机翼所做的一个双翼风筝。从下面的图中可以看到机翼的末端可以被操纵索拉动从而改变形状。这样就可以通过改变机翼的升力来控制飞机。

为了验证自己的控制系统，莱特兄弟制造了几架滑翔机，进行了大约2年的试飞，将飞机的控制特点摸得非常清楚之后才开始制造第一架带有动力的飞机的。实际上莱特兄弟的飞行者1号，基本就是在他们的滑翔机上装上了发动机的产品。

但莱特兄弟并不是唯一一个想到翘曲机翼的人。在相同的时代，还有另一人也想到了类似的点子。他是巴西人阿尔伯托·桑托斯·杜蒙（Alberto Santos-Dumont）。

作为生活在法国的巴西人，杜蒙一直也在潜心研究飞机设计。实际上杜蒙在当时的航空圈里还是个小有名气的人物呢。杜蒙早期是飞艇的设计者，并且有过几个成功的型号，销量还不错。而且他设计的飞艇还得过几个航空竞赛的大奖。但他并不满足于此，也开始研发重于空气的航空器。和莱特兄弟一贯的低调不同，杜蒙作为名人，整个研发过程非常高调。除了具体的技术实现被高度保密以外，他的飞机--14.bis一直暴露在镁光灯下。由于杜蒙具有足够的资源和技术实力，当时很多人--尤其是欧洲人--相信杜蒙更有可能率先造出可用的飞机。

*腾空而起的14.bis。巴黎，1906年。背后的是杜蒙的软式飞艇。需要说明的是，照片中的14.bis并不是完全依靠自身的升力进行飞行，而是依靠上面的杜蒙14型飞艇艇囊提供了一部分额外的升力。而这也正是14.bis名称的由来。

巧的是，杜蒙的飞机很多地方与莱特兄弟的想法一致。比如他们都选择了鸭式布局，并且采取了翘曲机翼的方式实现对飞机的控制。不过也许是因为飞艇业务让杜蒙分了很多心，总之14.bis的进展一直不很快，拖拖拉拉的进行着。尤其是大洋彼岸，当时公认的杜蒙竞争对手兰利在1903年连续试飞失败之后。

而就在杜蒙还在拖拉的时候，1903年12月17日，莱特兄弟的飞行者1号在可怜的5个人注视下，悄无声息的进行了第一次成功的飞行。之后莱特兄弟一直在当地悄悄试飞，却一直没有引起关注。

1906年，莱特兄弟试飞成功的消息传到了欧洲。虽然当时主流媒体认为莱特兄弟不过是两个骗子，这消息倒是刺激到了杜蒙。于是14.bis的研发被加快。1906年9月7日，14.bis也飞上天空。和莱特兄弟不同，14.bis的飞行同样是被镁光灯围观的。因此获得了巨大的关注度。相比之下，莱特兄弟还正在对拿他们是骗子的美国军方苦苦推销。直到1908年，莱特的飞机在美国和欧洲都进了飞行表演后，他们的成果才得到认可。

而且，因为一些技术原因（莱特兄弟的飞机没有起落架需要一个滑车辅助起飞），以及莱特兄弟在1906年前过度的保密，使人们一度对究竟是莱特还是杜蒙发明了飞机有了争议。当然，如今除了巴西以外，已经没什么人还认为杜蒙是飞机的发明人了。

当然你以为只有这三个人当时最接近成功就错了。实际上还有另外一人：格伦·寇蒂斯（Glenn Curtiss）。

和杜蒙一样，寇蒂斯原本也是航空业人士。不同的是寇蒂斯的公司原本是生产飞艇和摩托车发动机的。后来，寇蒂斯作为贝尔（恩，就是发明电话的那个贝尔）的承包商开始研制飞机--因为当时贝尔要为加拿大军队提供一种作为侦查的大型载人风筝，而飞机是这个设计失败时的备选方案。

寇蒂斯也算是个比较天才的人了。在当时几乎四处都在研制飞机的环境下，仍然能靠自己的力量研发出了自己的飞机--June Bug。和莱特与杜蒙的飞机不同的是，June Bug采取了常规布局。并且，她采取了活动舵面而不是翘曲机翼的方式来控制飞机。比起翘曲机翼，活动舵面更适合由坚固材料制造的飞机，并且维护性更好。至今绝大部分飞机都在使用寇蒂斯的设计。

*June Bug

寇蒂斯的June Bug出现得已经较晚了--他是在1908年才完成了试飞。不过这以后，现代飞机该有的要素都已经补全，这以后后来人也如雨后春笋般出现。这以后，飞机时代真正到来了。

所以如果莱特兄弟失败了，杜蒙也会在1906年完成人类的第一次飞行。而就算是杜蒙的拖延症一直持续下去的话，寇蒂斯也会在1908年把他们该做的事情都会做完。就算没有莱特兄弟，人类在5年内也会进入飞机时代。

因为能让人类飞行的东西，都已经有了啊~

PS：关于这几个人的结局。杜蒙后来的飞机生意并不好。由于他在最后放弃了飞机的专利并开放自己的技术，导致后来人把他的市场挤垮。于是他在1928年回到了巴西。1932年死在当地。

莱特兄弟和寇蒂斯因为翘曲机翼和活动舵面的问题打了几年的专利战。而美国政府为了调和两家公司的矛盾，创造出了专利池的概念在两家公司里共享专利。一战以后，三人握手言和，他们的公司合并为寇蒂斯-莱特公司。后来最有名的产品是P-40战斗机和X-19试验机。现在寇蒂斯-莱特主要生产各种航材并仍是美国最大的国防承包商之一。而她们的飞机设计部门现在属于波音防务，在脱离寇蒂斯莱特之后最伟大的产品是航天飞机轨道器和GPS。