科学书屋－科学家的故事

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西科斯基

──世界上第一架实用直升机的发明者






　　伊戈尔·伊万诺维奇·西科斯基，世界著名飞机设计师及航空制造创始人之一，他一生为世界航空作出了相当多的功绩，而其中最著名的则是设计制造了世界上第一架四发大型轰炸机和世界上第一架实用直升机。



　　西科斯基于1889年5月25日生于俄国基辅，1903年—1906年曾就读于彼德堡海军学校和基辅工业学院。他从小就沉迷于航空，尤其对达芬奇所画的直升机原理和从中国传来的竹蜻蜓特别感兴趣，12岁那年，小西科斯基就制作了一架橡筋动力的直升机模型，显示了富于创造的天赋。

　　真正坚定了他投身航空的决定性事件是莱特兄弟发明了世界上第一架载人动力飞机，1908年，威尔伯·莱特驾机来到巴黎做飞机表演，西科斯基有幸目睹到了前辈们的英姿后，便决定要自己动手制造这种“会飞的机器”。1909年，他开始研制直升机，但在当时的发动机和飞行理论水平下，直升机根本不可能成功。经过多次失败后，西科斯基不得已停下来，转而研制固定翼飞机，这一放，就是三十年。

　　从1910年到1912年，西科斯基设计并制造了S-1至S-6型飞机，从一开始的仅仅可以地面滑行，到已经可以飞到1500英尺高，并且完全可操纵，西科斯基也象当时的大多数飞行家一样，一边飞行一边摸索，在挫折和失败中增长才干。1913年，他设计成功了S-11，它后来成为一战中著名的战斗机。

　　当时，由于技术所限，发动机的单台功率较小，而且过重的单台发动机也给当时薄弱的结构设计带来困难，因此当时的飞机也难以做得很大。鉴于此，西科斯基决定研制多发飞机，尽管在此之前一些航空人士曾经断言：多发动机大型飞机在技术上是行不通的。1913年5月26日，西科斯基亲自驾驶着名为“俄罗斯勇士”的四发大型飞机飞上蓝天，飞行高度122米，时速104公里，这架飞机也是第一架拥有封闭驾驶舱和客舱的飞机。

　　在“俄罗斯勇士”的基础上，1913年底，西科斯基制成了“伊里亚·穆罗梅茨”重型轰炸机，这种飞机能载炸弹400公斤，这在当时是最大的载弹量了。机上还有8挺机枪，机组成员4～8人。第一次世界大战爆发时，俄军中共有4架这样的飞机正式投入作战使用，至1918年共生产了73架。1915年2月15日，一架“伊里亚·穆罗梅茨”飞机首次袭击了德国本土，投掷了272公斤炸弹。至1917年10月革命，俄国退出大战为止，使用这种飞机共执行过422次作战任务投弹2000余枚。

　　“伊里亚·穆罗梅茨”是世界上公认的第一架重型轰炸机。

　　1919年，西科尔斯基移居美国，1923年组建了西科斯基航空工程公司，但并不成功，公司很不景气。1928年他加入了美国国籍，并于次年组建了西科斯基飞机公司，开始研制水上飞机，先后交付了S-38，S-40，S-42和S44等型号，其中S-44曾创下了飞越大西洋的最快记录──14小时17分钟。

　　在积累了无数教训和经验，创造了多次辉煌后，西科斯基仍没有忘记儿时的梦想，又回到了直升机的研制中。不到3年功夫，他解决了直升机最大的难题──直升机在空中打转儿的毛病。他巧妙地在机尾装了一副垂直旋转的抗反作用力的小型旋翼──尾桨，终于使直共机能飞上了天空。

　　1939年9月14日，西科尔斯基身穿黑色西服，头戴鸭舌帽，爬进座舱，轻松地把一架直升机升到空中，高约二三米，平稳地悬停了10秒钟之久，然后轻巧地降落回地面。这在航空史上是崭新的一章，他成功地让世界上第一架真正的贝升机──VS—300升空了。经反复试飞，VS—300具有良好的操纵性能，具备了现代直升机的基本特点。1940年底，美田陆军决定大量购买VS—300的改进型VS—316，军队编号为R一4。

　　R－4为双座机，主族翼直径11.58米，最大重量1152公斤，使用一台185马力活塞发动机，巡航速度为109公里/小时，航程为320公里，升限为1524米。它能垂直起降、悬停、前飞、后飞、侧飞以及无动力自转下降等，完全具备了现代直升机的飞行特点。第一架R—4于1942年5月交付美国陆军使用，以后，西科尔斯基在R—4的基础上，又发展了R—5和R—6型直升机，使性能更为完善，西科斯基飞机公司因而赚了大钱。

　　1972年10月26日西科斯基在美国康涅狄格州伊顿市逝世，终年84岁，他传奇般的一生正如他所说过的一句话：“人类征服天空发明飞行器是最令人引为自豪的伟大成就，而这成就起源于人类的一个梦想。这个梦想让人想象，最后通过人得以实现。”这是一个不同凡响的梦想，但伊戈尔·西科斯基终于让它实现了。

    摘自：中国科学院计算机网络信息中心网

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滑翔机之父

──奥托·李林塔尔

李林塔尔为德国工程师和滑翔飞行家，世界航空先驱者之一。他最早设计和制造出实用的滑翔机，人称“滑翔机之父”。 　　李林塔尔1848年5月23日出生于安克拉姆，1896年8月10日死于柏林。他酷爱飞行，青少年时曾搞过“飞人”实验，成年之后，他以业余时间系统观察飞鸟。1889年，李林塔尔写成了著名的《鸟类飞行──航空的基础》一书，论述了鸟类飞行的特点。 　　李林塔尔善于创制仪器，进行航空实验来验证观察的结果，他的测试片状物体的升力和阻力的仪器和试验扑翼机升力的仪器都是十九世纪末有代表性的航空研究仪器。 　　李林塔尔注意积累数据，总结经验，纠正了前人“多层叠置窄条翼”的片面做法，第一次提出了“曲面机翼比平面机翼升力大”的观点，为后来飞机的发明成功作出了决定性的贡献。 　　李林塔尔的最主要贡献还是成功的滑行飞行。1891年，他制成一架蝙蝠状的弓形翼滑翔机，成功地进行了滑翔飞行，从而肯定了曲面翼的合理性。在1893到1896年的三年内，李林塔尔进行了两千次以上的滑翔飞行试验，三次改进总体布局，滑翔中又拍了许多照片，积累了大量数据，并以此编制了《空气压力数据表》，给美、英、法等国的飞机制造者们提供了宝贵的资料。 　　1894年，李林塔尔从柏林附近的悬崖上起飞，成功地滑翔了350米（1150英尺）远，这在当时是一个惊人的成绩。他仔细地将自己的成就记录下来，使之成为航空史上最早的飞机性能记录之一。 　　但是李林塔尔过于重视升力，而忽视了对飞机的操纵。他认为改变身体重心的位置是保持飞机稳定的唯一办法，这一失误对他来说是致命的。1896年，李林塔尔在飞行中突然遇到迎面突风，在他还未来得及将重心前移以使滑翔机低头之前，便和飞机一同坠落到了地面。 　　李林塔尔于失事的当天去世。德国人为了纪念他的功绩，为李林塔尔树立了一座纪念碑，上面写着“最伟大的老师”。     摘自：中国科学院计算机网络信息中心网

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冯如

──中国第一位飞机设计师






　　中国的第一位飞机设计师冯如，生于1883年12月15日，广东恩平县人，12岁时，因生活所迫，随亲戚赴美国旧金山谋生。

　　1903年，当得知莱特兄弟发明了飞机后，冯如决心要依靠中国人的力量来制造飞机。他得到当地华侨的赞助，于1907年在旧金山以东的奥克兰设立飞机制造厂，1909年正式成立广东飞行器公司，冯如任总工程师。公司于当年便投入制造飞机。

　　1909年9月21日，冯如于接近黄昏时在奥克兰附近一个圆形山丘旁进行了第一次试飞，这是一个远离居民点的地方，在场的除记者外，就是他的三个助手。当飞机起飞后飞行了0.8公里，离地4.57米准备作一次转弯时，螺旋桨突然停转，飞机摔在地面，冯如被摔出机外，幸没受伤。造成事故的原因是由于螺旋桨桨轴螺丝拧得太紧，致使桨根断裂。

　　1910年7月，冯如根据寇蒂斯“金箭”和莱特兄弟的“飞行者一号”，又制作了第二架飞机，10月至12月，冯如驾驶它在奥克兰进行飞行表演大获成功，并受到孙中山先生和旅美华侨的赞许，同时获得美国国际航空学会颁发的甲等飞行员证书。1911年2月，冯如谢绝美国多方的聘任，带着助手及两架飞机回到中国。辛亥革命后，冯如被广东革命军政府委任为飞行队长。1912年8月25日，冯如在广州燕塘飞行表演中不幸失事牺牲，被追授为陆军少将，遗体安葬在黄花岗，并立碑纪念，被尊为“中国首创飞行大家”。

    摘自：中国科学院计算机网络信息中心网

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第一个称量地球的卡文迪许

英国人卡文迪许(1731—1810)是有史以来最伟大的实验科学家之一。他在力学、热学、电学、化学等领域都有划时代的贡献。一百多年前,卡文迪许就用自己设计的扭秤，推算出了地球密度是水密度的5.481倍(现在的数值为5.517)，并计算出了地球的质量和万有引力常数。后人称他是“第一个称量地球的人”。 　　在研究电学的时候，卡文迪许把自己的身体当作试验仪器，根据身体各部位的麻木感觉，来估计电流的强弱。凭着这种奋不顾身的精神，他发现了电荷的平方反比定律等重大电学规律。     卡文迪许还善于将科学应用于社会。他曾为火药仓库研究避雷装置，为国家造币厂研究减少金币磨损消耗的办法。 　　卡文迪许在科学上有那么多的贡献，可在生活上却被称作怪人。他腰缠万贯，但没有一件不掉扣子的衣服；他有一处宽大漂亮的住宅，却没有妻子儿女；他不善交际，见人会脸红，甚至连女仆也回避，因此还得罪过不少人。 　　他死后留下大量资料和手稿，麦克斯韦整理了五年，最后出版了《亨利·卡文迪许的电学研究》一书。 　　一生俭朴的卡文迪许留下大笔遗产，其中一部分由他的家族在1871年捐赠给剑桥大学，剑桥大学用这笔钱建立了举世闻名的“卡文迪许实验室”。这个实验室对一百多年来物理科学的进步作出了巨大的贡献，前后培养出诺贝尔奖金获得者26人。

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无线电之父

──马可尼

1937年8月30日，英国所有邮局的无线电报和无线电话都沉默两分钟。这是为了悼念发明无线电的马可尼（1874—1937）。 　　马可尼出生于意大利一个富裕家庭，从小喜欢读书，爱做实验。他自己装备了一个小实验室，先做化学实验，后来做电学实验。他看到有线电报架设线路非常费力，就想：能不能用电磁波来传送电报呢？1895年，20岁的马可尼在自家花园里成功地进行了无线电波传递实验。妈妈十分高兴，给了他一千美元，鼓励他继续实验。 　　实验规模逐渐扩大，为了寻找经费来源，22岁的马可尼来到英国，在英国政府的支持下，继续进行研究。1897年，他和助手在英国海岸进行了跨海通讯实验。他们把发射机装在海岸上的一间小屋子里，屋外竖起一根很高的杆子，上面架设了用金属圆筒制成的天线。开始时把接收机放在距海岸4.8公里的一个小岛上，通讯效果良好。然后又把距离扩大到14.5公里，同样获得成功，以后几年，马可尼一边改进通讯装置，一边增大通讯距离。1901年12月，马可尼实现了从英国到加拿大长达二千多英里的跨洋通讯，这一天标志着无线电已成为全球性事业。1909年，马可尼荣获诺贝尔物理学奖。

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电视的发明者

──贝尔德





1929年的一天，当英国人第一次看到电视图像时，无不兴高采烈，奔走相告。在他们中间的电视发明者贝尔德（1888—1946），激动地流下了热泪。

贝尔德出生在英国，从小体弱多病，好多次差一点被病魔夺去生命。然而，身体的脆弱磨炼了他克服困难的勇气和毅力。大学毕业后，他在电气公司工作。他对工作一丝不苟，很短时间就修好了几台几乎淘汰的机器，深受公司器重。

无情的病魔缠住了他，只好辞职养病。1923年的一天，一个朋友告诉他：“既然马可尼能够远距离发射和接收无线电波，那么发射图像也应该是可能的。”这使他受到很大启发。贝尔德决心要完成“用电传送图像”的任务。他将自己仅有的一点财产卖掉，收集了大量资料，并把所有时间都投入到研制电视机上，最后，完成了电视机的设计工作。

要把设计图纸变成实物样机，不是容易的事。一间小小的屋子，既是卧室又是工作室。虽然疾病折磨着他，但他仍顽强地工作着，常常是日以继夜，连夜战斗，饿了吃面包，困了和衣睡一会儿，没有钱买实验器材就以旧茶叶箱、旧帽子盒盖、编织针等代替。

经过长时间的艰苦奋斗和无数次失败之后，贝尔德终于用电信号将人的形像搬上了屏幕。1929年，英国广播公司允许贝尔德公司开展公共电视广播业务。30年代以后，贝尔德又转向了彩色电视的研究，并有所成就。

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自行车的发明者

──德莱斯

现在，自行车像潮水一样，遍及世界各地，进入家家户户。但很少有人知道，发明自行车的是德国的一个看林人，名叫德莱斯（1785—1851）。 　　德莱斯原是一个看林人，每天都要从一片林子走到另一片林子，多年走路的辛苦，激起了他想发明一种交通工具的欲望。他想：如果人能坐在轮子上，那不就走得更快了吗！就这样，德莱斯开始设计和制造自行车。他用两个木轮、一个鞍座、一个安在前轮上起控制作用的车把，制成了一辆轮车。人坐在车上，用双脚蹬地驱动木轮运动。就这样，世界上第一辆自行车问世了。 　　1817年，德莱斯第一次骑自行车旅游，一路上受尽人闪的讥笑，……他决心用事实来回答这种讥笑。一次比赛，他骑车4小时通过的距离，马拉车却用了15个小时。尽管如此，仍然没有一家厂商愿意生产、出售这种自行车。 　　1839年，苏各兰人马克米廉发明了脚蹬，装在自行车前轮上，使自行车技术大大提高了一步。此后几十年中，涌现出了各种各样的自行车，如风帆自行车、水上踏车、冰上自行车、五轮自行车，自行车逐渐成为大众化的交通工具。以后随着充气轮胎、链条等的出现，自行车的结构越来越完善。 　　德莱斯还发明了绞肉机、打字机等，都能减轻劳动强度。现在铁路工人在铁轨上利用人力推进的小车，也是德莱斯发明的，所以称它为“德莱斯”。