1.7 莫扎伊斯基蒸汽動力飛行試驗(yàn)(1883年)
在萊特兄弟發(fā)明飛機(jī)之前的早期飛行探索中,圣彼得堡的工程師亞歷山大·費(fèi)奧多羅維奇·莫扎伊斯基(А.Ф.МожАискии,見圖1-51)是俄國最早進(jìn)行航空研究試驗(yàn)的航空先驅(qū)。

圖1-51 莫扎伊斯基
莫扎伊斯基1825年生于一個海軍世家。父親是俄國艦隊(duì)的一名艦長。莫扎伊斯基1841年畢業(yè)于海軍士官學(xué)校,加入海軍成為一名準(zhǔn)尉,最終獲得少將軍銜。
在海軍服役期間,他潛心研究蒸汽機(jī)船的機(jī)械原理。1860年,他獲得在造船廠監(jiān)造一艘快速帆船的機(jī)會,他的蒸汽機(jī)知識迅速得到補(bǔ)充,掌握了組裝、調(diào)試與維護(hù)的技能。
1862年,俄國海軍裁減人員,莫扎伊斯基被放了長假,使他有時(shí)間和精力從事航空研究。他也同許多航空先驅(qū)一樣,醉心于觀察鳥的飛行。他先是制造了一個尺寸極大的風(fēng)箏(見圖1-52),并成功地進(jìn)行了兩次飛行。由此他得出結(jié)論:不動的“翅膀”同樣可以飛起來,他開始著手研制飛機(jī)。

圖1-52 莫扎伊斯基的巨型風(fēng)箏被三匹馬拉著飛行
莫扎伊斯基首先制作了尺寸較小的模型飛機(jī),1876年在室內(nèi)運(yùn)動場進(jìn)行了公開展示并飛行。1877年《圣彼得堡機(jī)關(guān)報(bào)》發(fā)表一篇《莫扎伊斯基的飛行裝置》的文章,介紹莫氏這個“飛行裝置”“能行駛,且飛行自如,降落平衡”。
鏈接 蒸汽機(jī)
蒸汽機(jī)是一個能夠?qū)⒄羝械膭幽苻D(zhuǎn)換為功的熱機(jī)。蒸汽機(jī)在工業(yè)革命中起了基本的作用。今天人們還使用蒸汽渦輪發(fā)動機(jī)來發(fā)電。
蒸汽機(jī)需要一個使水沸騰產(chǎn)生高壓蒸汽的鍋爐,這個鍋爐可以使用各種燃料作為熱源。蒸汽膨脹推動活塞做功。
蒸汽機(jī)的弱點(diǎn)是:離不開鍋爐,整個裝置既笨重又龐大;新蒸汽的壓力和溫度不能過高,排氣壓力不能過低,熱效率難以提高;它是一種往復(fù)式機(jī)器,慣性力限制了轉(zhuǎn)速的提高;工作過程是不連續(xù)的,蒸汽的流量受到限制,也就限制了功率的提高。正是由于蒸汽機(jī)的這些缺點(diǎn),它用于飛機(jī)作動力顯然是不合適的。
圖1-53為蒸汽機(jī)驅(qū)動飛行器的想象圖。

圖1-53 蒸汽機(jī)驅(qū)動飛行器的想象圖
在模型飛機(jī)初步成功,取得一定社會反響之后,莫扎伊斯基準(zhǔn)備制造一架全尺寸的飛機(jī),然而這談何容易。擋在莫扎伊斯基面前有兩大障礙:一是研制經(jīng)費(fèi);二是功率大的發(fā)動機(jī)。因此莫扎伊斯基于1878年正式向有關(guān)當(dāng)局提出研制經(jīng)費(fèi)的申請。經(jīng)過復(fù)雜的評估及審查程序,莫扎伊斯基的申請報(bào)告幾乎被否決,幸好他不懈地堅(jiān)持,最終得到海軍元帥尼古拉耶維奇大公的支持,批給2500盧布的研制經(jīng)費(fèi)。為了解決飛機(jī)所需動力,莫扎伊斯基1879年前往美國尋找發(fā)動機(jī)無果,后又輾轉(zhuǎn)到英國,最后是英國一家公司接受了莫扎伊斯基設(shè)計(jì)的蒸汽機(jī)制造任務(wù),制造了一臺大發(fā)動機(jī),功率20馬力;另一臺小發(fā)動機(jī),功率10馬力。
1881年11月3日,莫扎伊斯基設(shè)計(jì)的“空中飛行器”(見圖1-54、圖1-55)獲得俄國第一個飛機(jī)發(fā)明專利證書。這一年他開始進(jìn)行飛機(jī)制造。為了保證起飛,還建造了帶坡度的木質(zhì)跑道。

圖1-54 “空中飛行器”的三面圖

圖1-55 “空中飛行器”
“空中飛行器”尺寸巨大,其矩形機(jī)翼翼展長22.8米,翼弦長14.2米,飛機(jī)總重量達(dá)934千克;裝有兩臺英國制造的發(fā)動機(jī),其中小發(fā)動機(jī)驅(qū)動機(jī)頭安裝的拉動式螺旋槳,大發(fā)動機(jī)驅(qū)動機(jī)尾安裝的兩副推進(jìn)式螺旋槳。它的尾翼是固定的水平安定面和垂直安定面。飛機(jī)結(jié)構(gòu)用張線支承。
這架飛機(jī)于1882年夏制造完成。由于莫扎伊斯基年近花甲,飛機(jī)試飛由戈盧波駕駛。關(guān)于它的試飛日期、飛行細(xì)節(jié),由于缺少原始資料,很難給出準(zhǔn)確的表述。2000年伊斯托明所著《俄羅斯最著名的發(fā)明家》一書中說:莫扎伊斯基的飛機(jī)“1883年春天的試驗(yàn)發(fā)生了事故。起飛過程中,飛機(jī)撞到柵欄上,并撞壞了翅膀和起落架。試驗(yàn)結(jié)果的正式評價(jià)非常不好:完全失敗。實(shí)際上,莫扎伊斯基的工作結(jié)果只有被稱為凱旋最為合適。畢竟世界上第一架載人飛機(jī)飛離了地面!難道能期望它第一次飛行就是遠(yuǎn)征式的嗎?”
現(xiàn)在的人們一般都認(rèn)為,莫扎伊斯基進(jìn)行了飛機(jī)試驗(yàn),不過那只是短暫的跳躍飛行,見圖1-56。

圖1-56 莫扎伊斯基試飛蒸汽動力飛機(jī),只短暫飛離地面便撞壞了
莫扎伊斯基知道,要改進(jìn)他的飛機(jī),必須把發(fā)動機(jī)功率提高一倍即60馬力,然而這需當(dāng)局再撥經(jīng)費(fèi),有關(guān)部門對此漠然視之,使莫扎伊斯基嘔心瀝血、傾盡家產(chǎn)研制出的飛機(jī)未能起死回生,成為航空史上的一大憾事。
1890年,莫扎伊斯基郁郁而終,但他在世界航空史上留下了扎實(shí)的印跡。蘇聯(lián)分別在1963年、1974年、1975年發(fā)行了紀(jì)念莫扎伊斯基的郵票,見圖1-57。

(a)1963年

(b)1974年

(c)1975年
圖1-57 蘇聯(lián)發(fā)行的紀(jì)念莫扎伊斯基的郵票
延伸閱讀 莫扎伊斯基是世界上第一架飛機(jī)的發(fā)明人嗎
關(guān)于世界上第一架飛機(jī)是誰發(fā)明的問題,曾存在著兩種截然不同的說法。
第一種為俄國人莫扎伊斯基發(fā)明說。這種說法僅在蘇聯(lián)流行。蘇聯(lián)史學(xué)家諾索夫主編的《蘇聯(lián)簡史》一書中直截了當(dāng)?shù)貙懙溃憾韲娛鹿こ處熌了够?825~1890年)制造了世界上第一架飛機(jī)。據(jù)蘇聯(lián)科學(xué)院主編的《世界通史》中說,莫扎伊斯基1882~1885年試制的飛機(jī)上使用的是蒸汽發(fā)動機(jī)。他的飛機(jī)問世之后,1890~1893年阿代爾在法國,1892~1894年馬克西姆在美國也先后試制最初的安裝蒸汽發(fā)動機(jī)的飛機(jī)。但按航空史家研究確定,莫扎伊斯基與同時(shí)代法國航空先驅(qū)坦普爾一樣,實(shí)現(xiàn)的僅僅是“跳躍飛行”,而不能說是發(fā)明飛機(jī)。在20世紀(jì)60年代以后,蘇聯(lián)逐漸放棄了莫扎伊斯基發(fā)明飛機(jī)的說法。
第二種為美國人萊特兄弟發(fā)明說。這已為世界大多數(shù)國家所認(rèn)可。《新編劍橋世界近代史》一書中寫道:美國的兩個發(fā)明家萊特兄弟,即威爾伯·萊特(1867~1912年)和奧維爾·萊特(1871~1948年)駕駛以汽油為動力的飛機(jī)實(shí)現(xiàn)了第一次空中飛行。1906年,威爾伯獲得美國專利。他去世后,其弟奧維爾繼續(xù)從事飛機(jī)性能的改進(jìn)工作。1943年,奧維爾將他和哥哥共同研制的飛機(jī)贈送給華盛頓史密森學(xué)院,5年后作為永久展品供世人瞻仰。飛機(jī)上有塊牌子,上面寫著一行醒目的文字:“萊特兄弟最早發(fā)明的飛機(jī)”。
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