莱特兄弟

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奧維爾·萊特
Orville Wright

「我們來此追逐風沙，現在我們抓到它們了」
（1903所攝相片）
出生 1871年8月19日(1871-08-19)
美國俄亥俄州代頓
逝世 1948年1月30日 （76歲）
美國俄亥俄州代頓
职业 印刷業者/出版商、自行車零售商/製造商
飛機發明者/製造者、飛機駕駛教練
配偶 無
維爾伯·萊特
Wilbur Wright

「好幾年下來我受到人是否可以飛行這信念的折磨」
「飛行可以不需要運動神經，但不可以沒有知識與技巧」
（1903所攝相片）
出生 1867年4月16日(1867-04-16)
美國印第安那州米爾維爾
逝世 1912年5月30日 （45歲）
美國俄亥俄州代頓
职业 印刷業者/編輯、自行車零售商/製造商
飛機發明者/製造者、飛機駕駛教練
配偶 無

萊特兄弟指的是奧維爾（1871年8月19日—1948年1月30日）和維爾伯（1867年4月16日—1912年5月30日）這兩位美國人。世人一般認為他們於1903年12月17日首次完成完全受控制、附機載外部動力、機體比空氣重、持續滯空不落地的飛行，並因此將發明了世界上第一架實用飛機的成就歸功給他們。[1][2][3]這成就被国际航空联合会（航太標準設定暨紀錄保持組織）推崇為「首度持續滯空、完全受控制、比空氣重之動力飛行」。兩年後，兩兄弟把他們設計的飛行機器轉變為第一種實用化的固定翼飛機，他們雖然不是最先建立和試驗飛行器的人，卻首度發明了飛行器控制系統，使得意義上固定翼飛行得以實現。

萊特兄弟的突破關鍵是他們發明的“三軸控制”，這使飛行員駕駛的固定翼機能有效地保持平衡[4]，這種方法目前已成為各種固定翼飛機的標準。[5][6]自從萊特兄弟開始研究飛行後，他們便專注於解開飛航控制的奧秘以克服「飛行問題」，而不是像其他實驗者那樣一味地開發更強大的引擎。他們小心翼翼的利用風洞試驗得出比前人更好的航空數據，使其能夠設計並製造更有效的機翼和螺旋槳。[7][8]最後，他們的美國821,393號專利宣告了飛行器控制系統的發明。[9]該系統透過改變飛行器機體表面達成控制的目的。

由於萊特兄弟在其店舖中使用印刷機、自行車、汽車和其他機械多年，獲得了賴以成功的機械技術。其中，自行車工作尤其使他們相信，透過不斷的練習，便可好好控制在飛航狀態下天生不穩定的飛行器，並且保持平衡。[10]從1900年到1903年進行第一次有動力飛行以前，他們利用滑翔機進行密集測試，同時累積成為飛行員的技巧。而自行車店的僱員查理·泰勒（Charlie Taylor）與他們緊密合作，建立了第一架飛機引擎，成為整個小組的重要成員。

自被譽為固定翼機發明者以來，萊特兄弟的地位一直受到多方的挑戰，關於誰發明第一架飛行器等種種爭議仍是莫衷一是。

目录

[编辑] 童年

奧維爾，1876年4月攝
維爾伯，1876年4月攝

萊特兄弟是米爾頓·萊特（Milton Wright，1828年至1917年）和蘇珊·凱瑟琳·克爾納（Susan Catherine Koerner，1831年至1889年）所生七名子女中的兩位。維爾伯·萊特在1867年出生於靠近印第安那州磨紡村（Millville，音譯米爾維爾）；奧維爾則在1871年出生於俄亥俄州代頓。兄弟倆終身未婚。其他萊特的兄弟姊妹有銳赫林（Reuchlin，1861年至1920年）、洛林（Lorin，1862年至1939年）、凱瑟琳（Katharine，1874年至1929年）、以及雙胞胎奧提斯和愛達（Otis & Ida，生於1870年，在襁褓中即雙雙夭折）。在小學唸書時，奧維爾愛惡作劇，並曾一度被學校開除。[11]1878年，他們身為基督教協基會主教並常常旅行的父親，給他的兩個小兒子帶回家一個玩具直升機。這個玩具是根據法國航空先驅阿逢西·潘瑙（Alphonse Penaud） 的發明，以紙、竹子以及軟木做成，並附帶一個橡皮圈用來驅動玩具上的槳葉。這玩意兒大約一英尺長。維爾伯和奧維爾玩到它壞掉之後，還嘗試自己製作一個。後來萊特兄弟指出這個玩具是引發他們對飛行產生興趣的火花。[12]

[编辑] 早期生涯與研究

萊特兄弟兄弟倆皆上了高中，但都沒有得到文憑。1884年，萊特全家突如其來自印第安那州里奇蒙搬到俄亥俄州代頓（他們1870年代曾在這住過），使得維爾伯無法在完成四年高中之後得到有關的文憑。

約1900年萊特兄弟位於代頓的家，維爾伯與奧維爾於1890年代建立環繞的門廊。

1885年至1886年的冬天，維爾伯在跟朋友在溜冰場玩冰上曲棍球時，被曲棍球棍意外擊中臉部，導致他失去了門牙。一直到事情發生前，維爾伯都是精力旺盛、活潑好動。雖然維爾伯當時的傷勢似乎沒有那麼嚴重，但他從此變得性格孤僻並沈默寡言，並且沒有按照先前的計畫到耶魯大學升學。如果維爾伯進入耶魯就讀，他的職業生涯可能已經會走向非常不同、不是他後來跟著奧維爾走的那條不平凡的道路。相反的，後來幾年他足不出戶，把光陰放在照顧他肺結核末期的母親，並且在他父親的圖書館裡努力閱讀。他大力協助他的父親處理基督教協基會教會裡的紛紛擾擾，[13]然而這亦表達了對自己胸無大志的不安。[14]

奧維爾高三輟學，並在1889年開始他的印刷業務，並在維爾伯的幫助下設計和建造自己的印刷廠。維爾伯擺脫了纏繞經年、因事故造成的抑鬱，加入了印刷廠擔任編輯。而奧維爾是《西邊新聞》（West Side News）周報出版者，並後來在每日《晚報》（Evening Item）做了幾個月。他們客戶中的一位是奧維爾在高中的同學暨朋友：保羅·勞倫斯·鄧巴（Paul Laurence Dunbar）。鄧巴是位廣受國際好評的開創性非裔詩人與作家。不久之後萊特兄弟印行《代頓閒談》（Dayton Tattler）週報。鄧巴當時在該報做了短期的編輯。[15]

乘著美國國家自行車熱潮，兄弟倆於1892年開了一家自行車銷售修理店（當時名為萊特自行車交流社，即後來的萊特自行車公司）。哥倆並於1896年開始生產自己品牌的自行車。他們利用這一努力作為其日漸增長的飛行興趣提供資金來源。在1890年代中早期，他們看到報章雜誌上關於德國奧托·李林塔爾（Otto Lilienthal）的文章，以及可能是他引人注目的滑翔照片。1896年這一年發生了三件航空史大事。該年5月，史密森學會書記塞缪尔·兰利成功地試飛一架無人蒸汽動力模型飛機。1896年夏，芝加哥的工程師暨航空專家奧克塔夫·陳納（Octave Chanute）聚集了幾個人在密西根湖湖畔沿岸的沙丘測試幾種不同類型的滑翔機。8月，李林塔爾死於滑翔機墜機事故。[16]這一連串的事件打動兄弟倆的心扉。1899年5月，維爾伯寫了封信給史密森學會，要求有關航空學的資料與出版物。[17]兄弟倆照著喬治·凱利爵士（Sir George Cayley）、陳納、李林塔爾、列奥纳多·达芬奇、以及兰利的設計為其實驗機繪圖，於該年開始了他們的飛行實驗。

萊特兄弟總是給公眾一個統一的形象，平等分享其發明的成就。然而，傳記作家指出，是維爾伯在1899年至1900年間首先採取了主動，寫下的“我的”機器和“我的”計劃。後來在奧維爾深入參與後，文體由第一人稱單數變成複數：“我們”和“我們的” 。萊特兄弟傳記作家詹姆斯·托賓 （James Tobin） 斷言：「無法想像像奧維爾這麼聰明的人，為從開始他們的工作提供驅策，並持續在其俄亥俄州的店後面辛勤努力，還能同時分身與資本家、理事會主席、以及國王們談判。維爾伯包辦了這件事。他是領導者，從開始到結束。」[18]

[编辑] 關於飛行控制的點子

儘管李林塔爾因試飛喪命，萊特兄弟倆還是喜歡他的策略。即是在嘗試內燃機驅動飛行前，先實踐滑翔以便掌握最先進的控制。而英國駕駛員柏西·皮爾徹（Percy Pilcher）在在1899年的另一次滑翔失事墜毀只有更堅定他們的看法。也就是說，對飛行控制可靠性的掌握，是邁向成功並安全飛行的關鍵因素。在著手進行他們的實驗時，他們把飛行控制當作是過去懸而未解“飛行問題”的第三部分。他們認為其餘的第一第二部分 — 機翼和發動機 — 的前景光明，並且前人已經累積了足夠的經驗。[19]萊特兄弟因此遠較其他當時更有經驗的參與人士 — 知名的像阿德尔、马克沁、與兰利那種熱衷於建立強力引擎，並把自己綁上配備未經證實控制裝置的機身，然後期待航空器將之帶離地表而不需具備飛行駕駛經驗 — 採用不同辦法。雖然萊特兄弟同意李林塔爾的想法做法，他們注意到李林塔爾藉由轉移他的體重，以取得平衡的控制方法是致命的不足。[20]他們決心找到更好的。

1899年萊特兄弟的風箏：前視圖和側視圖，附帶控制桿。翹曲機翼顯示在側視圖上。 （萊特兄弟手繪，現存於美國國會圖書館）

基於觀察，維爾伯得出結論認為，鳥類改變它們翅膀兩端之間的相對角度，使其身體往左往右滾轉。[21]兄弟倆決定這也將會是一種讓飛行器轉向的好辦法 — 像鳥一般的“傾轉”或“傾向”以達成轉向的目的 — 並且兄弟倆認為飛行應該就像人們透過不斷的騎乘練習，而徹底熟悉怎麼騎自行車一樣。同樣重要的是，他們希望這種方法將有助於風將機身吹斜一邊時的恢復（橫向平衡）。兄弟倆對如何以打造人造的翅膀才能達到相同的效果陷入迷思，而最後當維爾伯在自行車店裡閒暇之餘扭曲一個長內胎紙盒時發現翹曲機翼（wing-warping）。[22]

然而，在當時，其他航空飛行研究者認為，除了表面升高以外，飛行與平面運動相差無幾。他們認為飛行得比照船舵航行，況而飛行器基本上在空中保持某一高度，就像一列火車、汽車、或船舶在地面或水面那樣。往任何一方向進行人為側傾或滾轉的想法，對他們來說似乎並不可取，或者他們根本就沒想過。[23]這些研究者中的某些人，如兰利和陳納，尋求難以捉摸、理想化的“先天穩定” 。他們認為飛行員駕駛的飛行器，對風的干擾將無法利用機械控制作出迅速有效的反應。相比之下，萊特兄弟要駕駛員對航空器有著絕對的控制。[24]由於這個原因，他們早期並沒有採用先天性穩定的設計（如二面角機翼）。他們把1903年第一次附動力的飛行者故意設計得有著下反角（下垂）的機翼。這架飛機存在先天不穩定性，但較不易被突來的側風所影響。

[编辑] 飛行

[编辑] 進行試飛

1899年7月，維爾伯建造形狀近似雙翼機的5英尺方塊風箏並進行試飛，把翹曲機翼推上試驗場。而翹曲機翼的原理是，當翅膀一端被翹曲或被擰轉，另一端將得到更多的浮力並升起，開始朝機翼較低的方向轉向。翹曲是由四條附在風箏上的線控制。這四條線連到兩支由風箏試飛員手持的操縱桿，他們把操縱桿朝相反方向傾斜以扭轉機翼，使風箏朝左朝右傾轉。

1900年，兄弟倆旅行到北卡羅萊納州小鷹鎮，在那裡開始他們載人滑翔的實驗。維爾伯選擇這個地點是因為奧克塔夫·陳納給他的首封回信中，其中一個建議試飛的地方就是大西洋沿岸。在那裏他們可以善用穩定的海風和柔軟沙灘表面著陸。維爾伯還申請及細閱國家氣象局的有關數據，並給當地駐紮的政府氣象學家去信後才選定小鷹鎮。該位置雖地處偏僻，不過卻比其他陳納建議的如加州及佛羅里達等地更靠近代頓。而且也可以躲開記者（這些記者曾令陳納於1896年在密西根湖的實驗變成好像馬戲團表演一樣）。而陳納從1901年到1903年，每季都到萊特兄弟的帳篷拜訪他們，並且觀看滑翔實驗，不過他未曾看過兩兄弟的動力飛行。陳納此行在當時，需要從代頓搭乘火車到辛辛那提，然後轉坐通宵火車到達維吉尼亞州歐德·波音特·坎佛特（Old Point Comfort，接近紐波特紐斯（Newport News）），乘渡輪到諾福克（Norfolk），再乘火車到北卡羅萊納州伊莉莎白市（Elizabeth City），最後坐船從外灘群島（Outer Banks）到小鷹鎮。

[编辑] 滑翔機

参见：萊特滑翔機

萊特兄弟首架全尺寸滑翔機的設計乃集其前輩之大成。主要參考的是1896年在芝加哥近郊飛得不賴的陳納-海凌雙翼懸吊滑翔機（萊特兄弟叫它「雙甲板」，駕駛員下半身懸吊在空中），以及李林塔爾出版的昇力航空數據。萊特兄弟設計了帶有弧型 — 上層表面彎曲 — 的機翼。兄弟倆並沒有發現這一原則，但利用它。流線型表面比起平面能提供較好的昇力這件首先被喬治·凱利爵士科學性的探討過。萊特兄弟仔細研究過李林塔爾的飛行實驗，證明採用弧面的機翼勝過採用平面的機翼。萊特兄弟滑翔機機翼梁柱之間是用鋼線補強，作為他們倆根據陳納修改的「普臘桁架」 — 陳納用在其1896年滑翔機上的一種橋梁建築設計 — 的移植。萊特兄弟在機翼前安裝的水平升降舵，而不是在後面。他們顯然相信這功能將有助於避免像那次造成李林塔爾死亡那樣的俯衝和墜毀。[25]（後來，當巴西航空先驅桑托斯-杜蒙（Alberto Santos-Dumont）1906年在巴黎試飛其14-bis飛機時，法國報紙給了尾端前置的布局綽號叫「canard」即法語「鴨子」之意，指的是它外觀類似鴨子飛行。）維爾伯不正確的相信尾部沒有必要，[26] 故他們的頭兩架滑翔機都沒有尾部。據某些萊特兄弟傳記作家的研究，維爾伯大概執行所有的滑翔一直到1902年，可能是行使其作哥哥的權威，並保護奧維爾避免受到傷害。[27][28]

萊特兄弟滑翔機重要數據[29]
翼展 翼面 翼弦 翼弧 展弦比 長度 重量
1900 17 英尺 6 英寸 （5.3 米） 165平方英尺（15平方米） 5英尺（2米） 1/20 3.5 11 英尺 6 英寸 （3.5 米） 52磅（24千克）
1901 22英尺（7米） 290平方英尺（27平方米） 7英尺（2米） 1/12,*1/19 3 14英尺（4米） 98磅（44千克）
1902 32 英尺 1 英寸 （9.8 米） 305平方英尺（28平方米） 5英尺（2米） 1/20-1/24 6.5 17英尺（5米） 112磅（51千克）

* （這機舵造成了嚴重的俯仰問題；萊特兄弟現場修改了翼弧）

[编辑] 1900年滑翔機

這對兄弟於1900年早秋在小鷹鎮進行只有幾天的滑翔。在大概10月3日時進行第一次試飛，維爾伯跳上滑翔機像個載人風箏般在離地不遠處飛翔，而地上人們拉著繫著滑翔機的繩索。[30]在當時大多數的風箏試驗是無人駕駛，僅僅使用沙袋或鏈條（甚至是當地的男孩）作為壓倉物。

1900年的滑翔機。拍照時沒有駕駛員登機。

他們從地面控制繩索測試翼翹曲。當滑翔機暫停在一座小型人造塔上時，萊特兄弟也同時進行無人駕駛測試。維爾伯（不是奧維爾）於單日裡做了約12次的自由滑翔。為進行這些試飛，兄弟倆得往南跋涉4哩到基爾迪否崗（Kill Devil Hill），這裡有一群沙丘最高100呎（30米）高（這裡也是他們倆接下來三年裡露營的地方）。儘管滑翔機昇力小於預期（這造成大多數無人駕駛試飛），兄弟倆感到鼓舞。因為航空器的前端升降舵運作良好，並且他們沒有發生意外。然而，少數幾次自由滑翔意味著他們無法提供機翼翹曲真正的試驗。

駕駛員照計畫躺平在雙翼較低的機翼上以降低空氣阻力。當滑翔結束後，駕駛員應該將自己透過機翼開口降低到垂直的位置，並用他的腳著陸，同時得用其手臂環抱滑翔機框架。然而，幾次滑翔下來，他們發現駕駛員可以保持俯平在機翼上，頭朝下，而不會冒不必要的危險著陸。他們在接下來五年內都保持該姿勢飛行。

[编辑] 1901年滑翔機

奧維爾與1901年滑翔機在小鷹鎮所攝。其機鼻朝天；滑翔機沒有尾巴。

為了提高昇力，他們建立了1901年滑翔機，配備較大的翼面，並在7月8月做了50到100次飛行，距離從20到400英尺（120米）。[31]滑翔機失速了幾次，不過前方升降舵的降落傘效應讓維爾伯可以進行安全平坦或者他們稱為「煎餅」的著陸，而不是俯衝著陸。這些失速事件使得萊特兄弟更執著於前翼設計，該設計他們一直到1910年才放棄。然而滑翔機帶給兄弟倆兩個重大失望。它只有產生計算昇力的三分之一，並且有時未能對機翼翹曲作出適當的反應，反而朝意欲轉向的相反方向偏轉 — 這問題後來以反向偏航被人們熟知。在他們第二季試飛後回家路上，維爾伯帶著失望挖苦著對奧維爾表示，人類將會飛行，但不會在他們有生之年達成。

滑翔機所提供差勁的昇力讓萊特兄弟質疑李林塔爾數據以及空氣壓力「斯密頓係數」的準確性，它已經存在了100多年，並是公認昇力方程的部分。

昇力方程
L = k\;S\;V^2\;C_L

L = 以磅計算的昇力
k = 空氣壓力係數 （斯密頓係數）
S = 昇力總表面積，以平方英呎計
V = 速度（機頭迎風加上地面的速度）以英里每小時計
CL = 昇力係數（隨機翼形狀不同而改變）
在維吉尼亞航太中心的萊特兄弟風洞複製品

萊特兄弟和李林塔爾使用方程式來計算各種形狀機翼會產生的昇力總數。根據1901年滑翔機的風箏和自由飛行的昇力與風力測量，維爾伯認為（隨後來的試飛顯示他是對的），斯密頓數非常接近0.0033，而不是傳統上使用，60％大於該值的0.0054。這將誇大昇力估計值。

回到家後，萊特兄弟在附近的街道上瘋狂地踩踏一台有著奇怪外表的自行車，他們進行了有著李林塔爾翼型縮小版連著一塊平板反面的臨時露天測試。縮小版模型與那塊平板都安裝在一個自由可旋轉的第三個自行車輪上，而這個自行車輪水平固定在自行車前把前方。因為第三輪不會靜止不動而會朝機翼朝向反向旋轉 — 一如萊特兄弟計算預測所示。他們證實先前的懷疑：已出版的昇力數據是不可靠的。他們決定擴大調查。除此他們還意識到，反复試驗不同的全尺寸滑翔機機翼是過於昂貴而且浪費時間。他們擱下裝備三輪的自行車，在店舖建立了一座6英呎風洞，並自1901年10月到12月間對機翼縮小版進行系統性測試。他們設計並安裝在風洞裡頭的「天平」是有自行車車把以及破銅爛鐵拼裝成的，不過它「對萊特兄弟最終成功重要性如同滑翔機試飛對兄弟倆一樣。」[32]該設備讓兄弟倆得以平衡昇力以對抗阻力，並且準確的計算每種機翼設計的效能。[33]他們還可以透過在風洞上方的檢視窗口看到其中的機翼如何工作。在兄弟倆風洞實驗開始之前，維爾伯在陳納的邀請下，於1901年9月18日前往芝加哥對西部工程師社群發表演講。維爾伯的談話詳細敘述了他和奧維爾在小鷹鎮直到1901年秋天的滑翔試驗，並輔之以油燈幻燈片放映照片。維爾伯的演講是兩兄弟實驗的首次公開記述。

[编辑] 1902年滑翔機

一大進步
在左圖，1901年由維爾伯（左）和奧維爾飛行的滑翔機。在右圖，1902年由維爾伯（右）和助手丹·泰特(Dan Tate）飛行的滑翔機。很明顯戲劇性的性能改善。1901年滑翔機以陡峭的攻角飛行導因於昇力貧乏和高阻力。與此相反的是，1902年滑翔機飛行時相對比較平緩的角度，並操控用繫繩幾乎與地垂直，清楚地顯示升阻比好得多。

李林塔爾提出的“旋轉臂”只有將少數機翼形狀實際測試，後來萊特兄弟錯誤的認為數據可套用於他們形狀不同的機翼。風洞實驗讓萊特兄弟向前跨了一大步，為200種機翼形態弧度做了基本的測試，並對其中38種追蹤做了詳盡測試。這些測試，根據傳記作家霍華表示：「是有史以來在這麼短的時間，這麼少的材料，以及這麼一丁點的開銷所進行最關鍵，並成果豐碩的航空實驗。」[34]其中一個關鍵的發現是較長較窄機翼的好處：以航空術語來說，較長較窄機翼有著較大展弦比（翼展除以翼弦；翼弦指的是機翼前到後的尺寸）。這樣的形狀比起萊特兄弟目前為止嚐試的較寬闊機翼提供更好的升阻比。

挾著縱橫比的知識，以及更準確的斯密頓係數，萊特兄弟設計了其1902年滑翔機。利用另一個在風洞的決定性發現，他們把機翼做得更平坦，減少弧度（機翼弧深除以翼弦）。1901年的機翼有著顯著的大弧度，它是萊特兄弟直接自李林塔爾搬過來非常沒有用的功能。基於對他們自己的新風洞實驗成果的完全信賴，萊特兄弟扔掉了李林塔爾的數據，現在他們根據自己的計算設計。

1902年10月10日維爾伯萊特駕駛1902年滑翔機越過基爾迪否崗。後尾舵是可轉向的，它取代了原來的固定雙舵。照片由洛林·萊特所攝。

由於兩兄弟生性謹慎，他們首先把1902年滑翔機當作風箏般進行無人試飛，就如同之前試飛兩個版本那樣。他們的風洞研究得到回報，該滑翔機產生預期的昇力。而它也裝備了新的結構特點：一個固定的後方垂直舵，兄弟倆希望它能消除轉向問題。

到了1902年，他們意識到機翼翹曲在翼端產生「差分阻力」。在翼端較大的昇力在機翼的一端亦增加阻力，這現象減緩機翼的這一端，使飛機旋轉 — 或“偏航” — 故機鼻偏離指向欲轉動的方向。這就是1901年滑翔機為何有那種行為的原因。

改進機翼設計使得更遠距的滑行成為可能，並且尾舵防止逆向偏航 — 它是如此的有效以致於引入了一個新的問題。有時當飛行員試圖從轉向歸正，滑翔機對正確的機翼翹曲沒有反應並繼續進入更急的轉向。滑翔機將朝翼面較低的一方滑去，撞到地面，導致飛機轉圈。這種現象萊特兄弟稱之為「鑽井」；現代飛行員叫它「打地轉」。

奧維爾顯然想到當駕駛員試圖轉向歸正時固定舵抵銷機翼翹曲修正的影響。在10月2日晚間他日記寫道：「我研究出一個新的垂直尾舵。」兄弟倆後來決定讓後舵可動以解決這個問題。[35]他們為方向舵裝上鉸鏈，並將它連接到的飛行員的翹曲「支架」上。所以只需一個單一動作，駕駛員就可同時控制機翼翹曲和方向舵擺向。而滑翔試飛證明，方向舵後緣應轉離因為翹曲而有較大拉力（以及昇力）的機翼一方。由轉動方向舵產生的相反壓力，使得在轉彎後或者風力干擾後，歸正機翼翹曲到可靠的平飛變得可能。更進一步，當滑翔機傾斜到轉彎時，舵壓力克服了差分拉力效果並把機鼻指向轉彎所朝的方向，消除了不利的偏航。

總之，萊特兄弟發現了可動垂直舵的真正用途。它的作用並不是改變飛行方向，反而是在傾轉時、當轉向歸正與風力干擾時正確的對準或校齊飛行器。實際上的轉彎 — 方向上的改變 — 是透過機翼翹曲以滾動控制完成。當副翼取代機翼翹曲後這些原則仍舊保持不變。

1902年10月24日維爾伯試飛正在利用可動的尾舵進行轉彎。

採用新方法後，萊特兄弟於1902年10月8日達成真正首次轉向控制，是一個重要的里程碑。在9月和10月，他們做了700到1000次滑翔試飛，最長的持久26秒，並涵蓋622.5英尺（189.7米）。在兄弟倆裝上可操縱舵後經過上百次的控制良好的滑翔，這使他們確信他們已經準備妥當可以建造一台附動力的航空器。

至此，三軸控制確實逐步開展：機翼翹曲用作滾轉控制（側傾運動）、前升降舵用作俯仰控制（向上向下）、以及尾舵用作偏航（從一側到另一側）。1903年3月23日萊特兄弟申請了其著名的專利《飛行機器》。這是基於兄弟倆1902年成功的滑翔試飛。某些航空歷史學家認為，1902年滑翔機採用的三軸飛行控制系統的意義，等同於甚至更重要於，1903年飛行者的外加動力。史密森學會的彼得·賈克伯（Peter Jakab）斷言1902年滑翔機的完善工作實質上代表了飛機的發明。[36][37]

[编辑] 加添動力裝置

1903年12月17日萊特飛行器I的第一次飛行。奧維爾擔任駕駛員，維爾伯在翼尖跟著跑。基爾迪否崗救生站的約翰·T·丹尼爾斯（John T. Daniels）利用奧維爾安裝在三腳架上的照相機所攝。

萊特兄弟於1903年利用雲杉木來建造配備有動力裝置的萊特飛行器I。雲杉木是一種又輕又堅固的木頭，也是他們最喜歡的飛行器建材。他們還在他們的自行車舖設計雕刻自己的木造螺旋槳，並焊接出一台專用的汽油引擎。他們以為螺旋槳的設計會是一件簡單的事情，並打算套用船用螺旋槳的數據。然而，他們翻遍圖書館之後，發現不管是水下或航空螺旋槳都沒有既定的公式，因此兄弟倆不知從何開始。他們討論這個問題，並互相爭辯，有時更相當激烈，直到他們得出結論：航空螺旋槳基本上是在垂直平面上旋轉的機翼。[38]在這個基礎上，他們使用來自更多風洞實驗的數據設計來設計螺旋槳。完成螺旋槳葉片僅僅超過8呎長，由3層黏合的雲杉木壓制成。萊特兄弟決定採用雙「推進式」螺旋槳（互相反轉以中和扭矩），與相對緩慢的單一螺旋槳比較起來這將與較大量的空氣作用，並且不打亂在機翼主要邊緣的空氣流動。

維爾伯於1903年3月在筆記本上的註記顯示螺旋槳原型效率是66％。現代風洞實驗他們1903年螺旋槳複製品顯示，在萊特兄弟首次飛行環境狀況下，有超過75％以上的效率，並且實際上效率峰值達到82％。這是一項了不起的成就，就現代的木製螺旋槳而言最高效率才不過85％而已。[39]

雖然萊特兄弟所使用的早期發動機被認為早已不復存在，後來的樣品，大約1910年製造的序號17於康乃狄克州溫色洛克市（Windsor Locks）新英格蘭航空博物館上展出。

萊特兄弟寫信給幾家引擎製造商，但沒有一個滿足他們重量夠輕的發動機需求。他們找了他們店內的修理工查理·泰勒（Charlie Taylor），在短短6個星期中與泰勒密切磋商協助下打造了發動機。為了保持重量夠輕，發動機缸體是鋁鑄的，在當時這是個相當罕見的做法。萊特/泰勒引擎是現代燃油噴射系統的原始版本，沒有化油器或燃油泵。汽油是從安裝在機翼支柱的燃料箱，通過橡膠管，被重力吸入曲軸箱內。

與那些自行車使用很像的螺旋槳傳動鏈條，實際上是由一家專做重型汽車鏈傳動器的製造商供應的。[40]飛行器花費不到1000美元興建，與之對比塞缪尔·兰利試著載人的大飛行器開銷超過50000美元。萊特兄弟飛行器翼展40英尺（12米），空重625磅（283公斤），並裝備12匹馬力（9千瓦），170磅（77公斤）重引擎。

在基爾迪否崗營地，兄弟倆遭遇到幾週試飛延期，肇因於引擎測試時螺旋槳軸破裂。更換軸之後（需要回代頓兩次），維爾伯擲硬幣勝出並於1903年12月14日做了一次三秒鐘的試飛，在起飛後失速並造成飛行器的輕微損壞。在梢給他們家人的電報中，維爾伯提到的試飛「只有部分成功」，並指出「動力充足，但由於對引擎啟動及操作不熟練造成瑣碎的錯誤；若早克服這些困難，這架航空器毫無疑問早就漂亮的飛了。」經過修理，萊特兄弟終於在1903年12月17日飛上了藍天，兩次嚐試每次都從地表平面飛到迎頭刺骨寒風，陣風速度每小時27英里（43公里）。奧維爾駕駛的首次飛行，於12秒內航距120英尺（36.5米），地表速度只有每小時6.8英里，這些都被拍成日後那張著名的照片。接下來的兩次飛行大約175和200英尺（60米），由維爾伯和奧維爾分別駕駛。其飛行海拔高度約離地10英尺。[41]奧維爾·萊特在該日最後一次飛行計下：

“ 維爾伯約12點左右開始了第四和最後一次飛行。開始的幾百英尺起起伏伏，和以前一樣，不過當這台飛行器飛過300英尺後，操控性變好了許多。後面的400或500呎航程有稍許顛坡，不過幅度很小。然而，當飛到800呎這台機器開始再度俯衝，然後，在其中一次往下俯衝它觸到了地表。量出來的地表距離是852英尺（260米）；飛行時間59秒。支撐前舵的框架嚴重損壞，但飛行器的主要部分沒有受損。我們估計，機器約一兩天可以修復並再度飛行。[42] ”
1903年12月17日奧維爾的筆記本註記。

五人目睹了該次飛行：海岸救生隊員亞當·瑟里奇（Adam Etheridge）、約翰·丹尼爾斯（John Daniels）以及威爾·朵夫（Will Dough）；當地商人W.C. ·布林克利（W.C. Brinkley）；以及來自附近村子裡的男孩強尼·摩爾（Johnny Moore），使這次試飛無疑的成為第一次公開飛行。在第四次飛行後幾個人把飛行器拖回來時，一次強大的陣風將它吹翻幾次，儘管隊員們試圖將它按在地表但是無效。由於飛行者嚴重受損，它永無法再度飛行。萊特兄弟將它運回家，幾年後奧維爾把它修復，將它借給幾個美國地點以供展示，然後到一直待在大英博物館（見下文史密森學會爭端），直到1948年它終於被安裝在華盛頓特區的史密森學會。

萊特兄弟拍了個電報給他們的父親關於試飛成功的消息，拜託他「告知記者」。但是，代頓日報拒絕刊登該故事，理因飛行時間太短而不是很重要的。同時事與願違的是，一位電報操作員把他們的信息洩露給一家弗吉尼亞州報社。而該報社捏造高度不準確新聞文章，於第二天其他地方被幾家報紙重予付梓，其中亦包括代頓閒談。[43]萊特兄弟在一月向媒體發布自己的事實聲明。儘管如此，飛行沒有刺激公眾興趣 — 人們甚至不知道萊特兄弟 — 故新聞很快消退。（然而，在法國，巴黎航空俱樂部的成員，已經受到陳納報告萊特兄弟滑翔成功的刺激，對相關新聞更認真審慎，並付出更多的努力以趕上萊特兄弟。）

[编辑] 尋找正途，困難重重

1904年萊特兄弟建造了飛行器II。他們決定以避開旅行開銷，並將補給移到外灘群島並在霍夫曼草原 — 代頓東北方8哩（13公里）的一座奶牛牧場 — 建立一個機場。他們得到當地地主暨銀行行長托倫斯·霍夫曼（Torrance Huffman）准許免費使用該地。5月23日，他們邀請記者們到該年首次試飛的現場，條件是不准拍照。引擎的問題加上平緩的風速阻礙了飛行，好幾天後都僅僅可達成非常短的飛行，剩下的記者也愈來愈少。某些研究萊特兄弟的學者推測兄弟倆可能蓄意試飛失敗以澆熄記者對他們實驗的興趣。[44]這個理論是否為真無法知道，但在他們差勁的表現之後，當地報紙幾乎在往後一年半的時間裡均忽視他們。

奧維爾操控萊特飛行器II在霍夫曼草原飛行上飛行。飛行代號85，大約1760英尺（536米），滯空時間40又1/5秒。1904年11月16日攝。

萊特兄弟相當高興能擺脫記者的騷擾。由於記者的缺席，所以減少了競爭者學習他們方法的機會。在小鷹鎮動力飛行後，萊特兄弟決定開始撤離自行車業務，如此一來他們便能全心全意創造和營銷真正可行的飛機。[45]這個決定是有相當財政風險的，因為他們既不是富人，也沒有政府的資助（不像其他實驗者如阿德尔、马克沁、兰利、桑托斯-杜蒙那樣）。他們負擔不起放棄他們的發明，這已是他們的全副生計。因此，在不透露機器細節的情況下，採用了他們專利律師亨利·圖爾明（Henry Toulmin）的意見，加強了保密措施。

在霍夫曼草原，比小鷹鎮風勢更弱，空氣密度也較低的天然環境下（由於美國俄亥俄州的高海拔和較高的氣溫），使得起飛非常困難。與小鷹鎮僅有60英尺（18米）的鐵路相比，他們不得不使用長達數百英尺的鐵路作為起點。在這一年的春夏期間，他們碰到了許多次硬著陸及飛機失事，飛行器損壞不斷出現，身體也是青一塊紫一塊的。直至8月13日，在無人輔助的起飛下，維爾伯終於超越了他們在小鷹鎮最好的紀錄，共飛行了1300英尺（400米）。

維爾伯在霍夫曼草原飛了將近4圈，約2又3/4英里，歷時5分4秒；飛行代號82，於1904年11月9日所攝。

後來他們決定使用重量動力彈射，使起飛變得容易，並在9月7日第一次試驗。1904年9月20日，維爾伯駕駛著載人比空氣重的動力飛行器飛過史上第一個完整的圓圈，以1分半鐘涵蓋4080英尺（1244米）。他們倆飛的最好的一次是維爾伯在11月9日以及奧維爾在12月1日的兩次飛行，每次皆超過5分鐘，涵蓋近3英里近4圈。到該年年底兄弟倆在其105次飛行積累了滯空時間大約50分鐘，涵蓋85英畝的潮濕牧場。另人驚喜的是，直到今天這片牧場的面貌幾乎沒有改變。它現在是代頓航空遺產國家歷史公園的一部分，與萊特-帕特森空軍基地毗鄰。

儘管在1904年取得了一些進展，萊特兄弟的飛行器還是常常失去控制。[46]萊特兄弟將千瘡百孔並多次翻新的飛機報廢，而只留下引擎。1905年建造了一架新的飛行器III，包含了一項重要的設計變革——兄弟倆安裝了一個單獨的可控制尾舵，而不是像從前那樣把舵與機翼翹曲「支架」連在一起。現在三個軸 — 俯仰、滾轉、以及偏航 — 已有其各自的獨立控制系統。雖然如此，這架航空器與前兩架航空器一樣，表現僅是剛好合格。其處女航是在6月23日，並且頭幾次試飛皆沒有超過10秒鐘。[47]在奧維爾7月14日遭遇刺骨疼痛且有可能致命的墜機經歷後，兄弟倆將前升降舵與尾舵放大並安裝在距機翼數呎遠的地方。

由奧維爾駕駛的萊特飛行器III於1905年10月4日飛越霍夫曼草原。飛行代號46，計飛越20又3/4英里，歷時33分鐘17秒；該年最後拍攝的飛行。

這些修改大大提高了其穩定性，也更好控制，協助他們上演一系列合共 6 次引人注目的「長途飛行」：介於9月26日到10月5日間繞著霍夫曼草原上空 3/4 哩的航道，從17到38分鐘以及11到24英里（39公里）的飛行。維爾伯進行了最後一次也是最長的一次飛行，計24.5英里（39.4公里），耗時38分鐘3秒，直至燃油用盡後安全著陸。此次飛行被許多人看見，包括一些受邀的朋友、萊特兄弟的父親米爾頓、及鄰居農民等。[48]記者於隔天出現（這是他們自去年5月來僅有的第二次出現），不過兩兄弟拒絕飛行。經過長途飛行後萊特兄弟相信他們已經達成了他們的目標：創造一架兄弟倆可以用來出售的「實用」飛行器。

1904年至1905年間僅有的飛行照片是由萊特兄弟拍攝的（有幾張照片在1913年代頓大洪水時損壞，不過大多數保存完好。）。1904年美國俄亥俄州的養蜂商人暨科技狂阿莫斯·魯特（Amos Root）看到幾次飛行，包括第一圈飛行。除了當地記者早期乏善可陳的零星目擊外，阿莫斯為養蜂雜誌寫的文章就是唯一出版的霍夫曼草原飛行目擊者報告。魯特給《科學美國人》雜誌提供了一份報告，不過該雜誌社的編輯拒絕刊登。因此，該消息在俄亥俄州之外並不廣為人知，而且常常受到質疑。當時1906年《先驅論壇報》巴黎版的一份關於萊特兄弟的文章標題就是「飛行家或騙子？」（FLYERS OR LIARS?）

在幾年後，代頓報紙將自豪地慶祝身為國家英雄的萊特兄弟之出生地，不過當地記者可不知錯過了發生在家門口幾英哩外史上最重要的故事之一。詹姆斯·M·考克斯（James M. Cox），當時的《代頓每日新聞》發行人（後來擔任俄亥俄州州長以及1920年民主黨總統候選人）：「老實說，我們當時沒人相信。」[49]他幾年後這般表示與承認當時報人 — 以及大眾 — 的態度。許多報紙曾發表長途飛行的文章，但現場沒有記者或攝影師在。由於缺乏引人注意的目擊者新聞報導是華盛頓特區、歐洲、以及像《科學美國人》這樣的期刊不信任萊特兄弟飛行的主因之一，編輯們懷疑這些「宣稱的實驗」，並質問美國報紙：「以它們這麼警覺，還讓這些聳人聽聞的表演登上版面。」[50]

萊特兄弟當然合謀忽略媒體的關注。由於害怕競爭對手竊取他們的點子，以及還沒有取得專利，他們在10月5日後只飛一天。自此，他們拒絕在任何地方飛行，除非他們握有可靠的合約以出售其飛行器。他們寫信給美國政府、英國、法國、和德國讓其出價收購飛行器，但受到回絕；因為他們堅持在示範前先簽約。他們甚至不願意展示自己照的飛行者試飛照片。而美國軍方最近才花了50000美金在兰利飛行器 —一位全國最頂尖的科學家的研究成果 — 只看到它兩次鑽進波托馬克河「像個難控制的迫擊砲彈」。受到這個影響，他們特別聽不進兩位來自俄亥俄州身分不明的自行車製造商的請求。[51]因此，夾雜著大眾媒體的懷疑或蔑視，萊特兄弟繼續他們泰半默默無聞的工作，而其他航空先驅如巴西阿爾貝托·桑托斯-杜蒙和美國格倫·柯蒂斯（Glenn Curtiss） 則開始進入人們的視野。

[编辑] 1908年五月返回小鷹鎮

1906年和1907年萊特兄弟都沒有進行飛行，在同時他們與美國和歐洲的政府展開斷斷續續的談判。1907年兄弟倆旅行到歐洲與政府官員與商界人士進行面對面談判。維爾伯的離去後兩個月奧維爾加入他的行列，不過他首先得把新型A型飛行器裝在板條箱裡運往法國，並將之存在勒阿弗尔作為示範飛行的準備。1908年年初的萊特兄弟最終與一家法國公司和美國陸軍簽署合約。5月，他們又回到小鷹鎮，帶著1905年飛行器以練習所有主要的示範飛行。他們已經4年半沒有在當地露營，所以他們重建那棟小屋。小屋當時已受到天氣和拾荒者的嚴重破壞；1902年滑翔機是早已荒廢並翻修無望了。

來自美國和法國的合約要求他們能夠搭載一名乘客。兄弟倆修改了1905年飛行器，安裝兩個席位並加裝直立控制桿。經過在客座搭載沙包的測試後，來自代頓的幫手查理·富拿斯（Charlie Furnas）在短短的5月14日的飛行裡成為第一位固定翼飛機的乘客。為了確保安全，而且是承諾他們的父親，維爾伯和奧維爾沒有一起飛。然而，當時一些報紙刊登時誤植了奧維爾搭載富拿斯的飛行為兄弟倆一起飛行。當天晚些時候在維爾伯單飛七分鐘後，他遭遇到他所碰過最嚴重的事故於，由於沒有充分熟練操縱兩根控制桿，他顯然將其中之一扳錯邊，而這把飛行器以40至50英哩的時速撞進沙裡。他只有擦傷且鼻子被割傷，但不過事故結束了真實試飛 — 以及該飛機的飛行生涯。

[编辑] 專利

萊特兄弟其1903年的專利申請因為其自行申請被拒。1904年年初，他們聘請美國俄亥俄州的專利律師亨利·圖爾明（Henry Toulmin），並於1906年5月22日被授予美國專利821393的「飛行器」。[9]

美國專利商標局存檔。

該專利說明的對象是非動力飛行器，也就是1902年滑翔機。該專利的重要性在於它對一種新而有用、控制飛行器方法的所有權，不管附動力與否。機翼翹曲技術在專利中描述，但該專利明確指出，其他方法不是機翼翹曲者也可用於調整飛行器機翼外部分，以對左/右兩邊產生不同角度以實現傾斜（滾動）控制。通過任何合適的方法向接近翼端附近的空氣差分角度的概念，是專利的中心要旨。受這種措辭廣義上保護該專利，使得萊特兄弟贏得對格倫·柯蒂斯以及其他早期航空先驅的專利侵權訴訟。這些航空先驅發明副翼來模擬萊特兄弟在其專利，以及於1908年在美國公開飛行所描述的側向控制。

美國法院判決副翼也包括在專利裡頭，不過歐洲法庭裁決並沒有那麼限定 — 參見下面專利戰爭一節。該專利還介紹了可轉向後舵和其創新使用與機翼翹曲並用，這可使飛機進行協調轉向 — 一種技術避免有危險的反向偏航，就是維爾伯1901年滑翔機試飛轉彎時碰到的。最後，該專利描述前方升降舵，用於俯仰。

[编辑] 公開展示

1908年9月奧維爾為美國陸軍展示其飛行器於美國維吉尼亞州邁爾堡。圖片：由C.H.·克勞迪所攝。

兄弟倆與美國陸軍和法國集團的合約要視乎公開飛行表演是否成功，以滿足某些條件。兄弟不得不分頭努力達成要求。維爾伯坐船到歐洲；奧維爾則將在附近華盛頓特區飛行。

面對法國航空社群的深表懷疑以及一些報紙稱他是「bluffeur」（法語：吹牛者）的公然蔑視，維爾伯於1908年8月8日法國勒芒市附近的杭瑙蒂耶瑞斯（Hunaudières）賽馬場開始正式公開展示。他的首次飛行只持續了1分鐘45秒，但他能毫不費力地傾轉及繞圈飛讓旁觀者 — 包括許多法國航空先驅，路易·布萊里奧是他們的其中一員 — 感到驚訝和震驚。在後來的幾天裡維爾伯進行了一系列在技術上具有挑戰性的飛行，包括阿拉伯數字8，這表明他身為飛行器駕駛的能力以及他的飛行器性能，這遠遠超過所有其他飛行先驅。

法國公眾對維爾伯的手藝感到極為激賞，數千人爭先恐後的到賽馬場觀看展示。萊特兄弟一夜之間舉世知名。前持懷疑態度的人們不但道歉，並發表熱情洋溢的讚揚。 《L'Aérophile》編輯喬治·貝桑松（Georges Besançon）這樣寫這次飛行：「所有疑慮皆已完全消除。在今天之前詆毀萊特兄弟的人沒有一位敢再懷疑，之前的人類試飛是真正的第一次飛行……」[52]《卓越法國》航空創辦人歐內斯特·阿克迪堪（Ernest Archdecon）寫道：「長期以來，萊特兄弟在歐洲被指控吹牛……今天在法國他們已被神聖化，而我十分十分的榮幸……能藉這機會表達我的道歉。」[53]

1908年10月7日，萊特兄弟在歐洲業務代理人的妻子伊迪絲·伯格（Edith Berg），成為第一位美國婦女飛機乘客，當時她與維爾伯一起飛 — 她是當年秋天跟維爾伯飛行的許多乘客之一。[54]

奧維爾緊接著他哥哥的成功，於1908年9月3日以一架近乎雷同的飛行器在美國維吉尼亞州邁爾堡為美國陸軍展示。9月9日，他達到了第一次一小時的長途飛行，共計62分鐘和15秒。

邁爾堡墜機。圖片：由C.H.·克勞迪所攝。

9月17日陸軍中尉托馬斯·塞爾弗里奇（Thomas Selfridge）以乘客身分登機，擔任官方觀察員。飛行幾分鐘後於高度約100英尺（30米），螺旋槳斷裂破碎，使得飛機失去控制。在事故中塞爾弗里奇頭骨碎裂，並在附近的陸軍醫院夜間過世，成為第一位因飛機失事死亡的人。奧維爾身受重傷，左腿以及4肋骨骨折。後來於12年後，他感到疼痛日益嚴重，照X光片顯示事故還造成3處髖部骨折和髖關節脫臼。[55]萊特兄弟的學校教師妹妹凱瑟琳，從代頓疾馳至弗吉尼亞州並待在奧維爾身邊七周進行住院治療。她也協助與陸軍談判以延長一年合約。奧維爾來訪的一位朋友在醫院裡問道：「它是否傷到您的神經？」「神經？」奧維爾重複說，並稍微感到困惑。 “哦，你的意思是我會怕飛了嗎？我害怕的事只有，我明年不能很快康復並完成這些試飛。」[56] 由於對事故深感震驚，維爾伯決心作出更驕人的飛行表演；在其保證幾天和幾週內，他將刷新高度和時間的記錄。1909年1月奧維爾和凱瑟琳在法國加入維爾伯，這一段時間他們是世界上最有名的三個人，是皇室家族、有錢人、記者、以及公眾追逐的對象。英國、西班牙、以及義大利國王都前來觀看維爾伯飛行。

1908至09年由維爾伯駕駛的萊特A型飛行器以及發射架，1909年於法國攝

萊特兄弟前往法國南部的加索爾，在那裡維爾伯進行了更多次的公開飛行，搭載大排長龍的高級官員、新聞記者、和政治家 — 以及於2月15日搭載他的妹妹凱瑟琳。他訓練出兩名法國飛行員，然後把飛機轉給法國公司。4月，萊特兄弟去意大利，在這裡維爾伯組裝另一架飛行器，示範和培訓更多的飛行員。一名攝影師登機並拍下第一張從飛機上拍的動畫。

返回美國後，兄弟倆和凱瑟琳被邀請到白宮，總統塔夫脫頒獎給他們。代頓跟著為期兩天的回鄉盛大慶祝活動。1909年7月，在維爾伯協助下，奧維爾完成了給美國陸軍的驗證飛行，滿足了雙座能夠搭載乘客、每小時的平均時速40英里（每小時64公里）並無損傷降落的條件。他們把飛機以美金30000代價賣給了陸軍的通信兵署航空司 （其中包括5000美元的獎金獎勵其超過了速度規格）。維爾伯聲望在這非常特別的一年10月初上升到最高點，他在紐約市哈德遜-富爾頓慶祝活動中，在多達100萬紐約人眾目睽睽之下繞著自由女神像並沿著曼哈頓哈德森河上上下下共33分鐘的飛行。這些飛行穩穩的建立萊特兄弟在美國的聲譽。

[编辑] 與家人飛行

1910年5月25號萊特兄弟回到霍夫曼草原，奧維爾進行了兩次特別的飛行。首先，他搭載了維爾伯作為他的乘客起飛進行六分鐘的飛行。這是萊特兄弟有史以來第一次一起飛。這次飛行得到他們父親的准許。他們以前就一直答應米爾頓他們永遠不會一起飛，以避免釀成雙重悲劇，並以確保兄弟倆中之一仍將繼續他們的實驗。下一步，奧維爾載了他82歲的父親進行將近七分鐘的飛行。而這是米爾頓·萊特一生裡第一次也是唯一的一次飛行。當飛機上升到約350英尺（107米）時，老萊特叫他的兒子：「高點，奧維爾，再飛高點！」[57]

[编辑] 專利戰爭

1908年，兄弟倆以透過禁止格倫·柯蒂斯飛行或銷售使用副翼的飛行器的方式，來警告他不得侵犯萊特兄弟的專利。柯蒂斯拒絕支付執照費用給萊特兄弟，並將飛機於1909年出售給紐約航空學會。萊特兄弟提起訴訟，從此開始了長達一年的法律爭端。他們還起訴在美國展覽飛行的外國飛行員，其中包括主要法國飛行員路易斯·包蘭（Louis Paulhan）。柯蒂斯等人當時譏諷說，如果有人飛上天並在空中揮舞手臂，萊特兄弟就會立刻起訴他。[58]經過兩兄弟認可、已收到國外專利許可的歐洲公司起訴在其國家的飛機製造商。歐洲訴訟只有部分成功。儘管在法國判決傾向萊特兄弟，法律纏訟仍然一直拖到1917年該專利失效為止。德國法院裁定該專利無效，由於萊特兄弟在1901年以及奧克塔夫·陳納在1903年先前披露的談話。在美國，萊特兄弟達成與美國航空俱樂部協議授權給該俱樂部批准的空中表演，這讓參與的飛行員免於法律威脅。受航空俱樂部批准表演的舉辦人將付費給萊特兄弟。[59]1913年2月萊特兄弟對柯蒂斯的案子獲得的初步成功，但這該裁決被提起上訴。

從1910年直到維爾伯患傷寒於1912年過世，他在專利鬥爭中起了主導作用。維爾伯不斷地旅行以諮詢律師和進行法庭作證，他覺得這是一種道義事業，特別是對創造了個大公司以製造飛機的柯蒂斯。萊特兄弟對法律問題上的成見阻礙了他們新飛機的設計發展，這造成於1911年萊特飛機被認為比不過那些由歐洲其他公司的製造品。事實上，航空發展在美國被壓制到這種程度，以致於當美國進入第一次世界大戰時美國設計的飛機皆不堪用，迫使美軍採用法國的飛機。奧維爾和凱瑟琳·萊特則認為，柯蒂斯得為維爾伯因旅行和應付法律糾紛用盡精力英年早逝得擔上一部份責任。

1914年1月，美國巡迴上訴法院維持了有利於萊特兄弟的裁決，而柯蒂斯公司繼續通過法律討價還價以避免懲罰。奧維爾顯然認為判決不夠，以及對公司高級主管有很多的挫折感，他沒有大力推動進一步的法律行動，以確保生產的壟斷。事實上，他正計劃將該公司出售。1917年，第一次世界大戰正在進行中，美國政府對產業施加壓力，以形成交叉許可的組織：航空器製造商協會，對其中成員公司用於航空的專利支付無差別的費用，這包括原來和後來的萊特專利。萊特馬丁公司（萊特公司繼任者）和柯蒂斯公司（擁有一些自己的專利）均獲得了200萬美元的付款。「專利戰爭」結束，但一些次要問題仍滯留在法庭上一直到1920年。糾紛峰迴路轉，後來諷刺的是，萊特航空公司（另一繼承者）和柯蒂斯飛機公司於1929年合組成柯蒂斯-萊特公司，它在今天仍然營運並生產航空業高科技零件。

訴訟傷害了萊特兄弟在之前普遍認為是英雄的公眾形象。批評者說，兄弟倆不但貪婪且不公平，而且他們的行動不利於歐洲工作較公開的發明家。支持者說，兄弟們保護他們的權益，並有理由期待使他們成功發明經年耕耘的公平報償。其與奧克塔夫·陳納10年的友誼，在其積欠許多錢後已經非常緊張。如果友誼尚在，他可能能從他們的成功分一杯羹。而友誼破裂後，他公開批評兄弟倆的行動。

[编辑] 生意發展

萊特公司於1909年11月22日成立。兄弟倆以100000美金出售其專利給該公司，並收到100萬美元發行股票的三分之一。還外加隨每架飛機出售抽成百分之十的版稅。[60]隨著維爾伯擔任公司總裁以及奧維爾擔任副總裁，該公司在代頓霍夫曼草原設立了飛機製造廠和飛行學校/飛行試驗場。總部辦公室位於紐約市。

1910年中萊特兄弟改變了他們的飛機設計，把水平升降舵從前方移到後面，並加上機輪。當時已經很明顯的後方升降舵可讓飛機更容易控制，特別是更高速的飛機後來更為普及。這架飛機命名為「B型」，儘管原來的前翼設計中萊特兄弟從來沒有命名「A型」。

在當時並沒有許多買飛機的客戶，所以在1910年春天萊特兄弟招募和培訓飛行員小組並給薪，為了炫耀他們的飛行機器並為公司贏得獎金 — 儘管維爾伯蔑視這些他所謂的「騙子企業」。該小組首次於6月13日在印第安納波里斯賽道演出。在該年結束前，飛行員拉爾夫·強史通（Ralph Johnstone）和阿區·荷西（Arch Hoxsey）死於航空展失事，並在1911年11月兄弟倆解散了這個9名飛行員曾參與的小組（其他4位小組成員後來死於失事）。[61]

已知第一次萊特公司所承運的商業性空運貨物是在1910年11月7日，載運兩匹綢絲飛行65英里（105公里）從代頓到俄亥俄州哥倫布市的摩爾豪斯-馬坦百貨。這一趟飛行該公司支付了5000美元的費用。公司駕駛菲爾·帕梅禮（Phil Parmelee）擔綱這次空運 — 實際上是賣廣告多過於單純的送貨 — 飛行時間1小時6分鐘，而貨物綁在乘客座位上。絲綢被切斷成小塊，並當作紀念品出售。

萊特公司於介於1910年到1916年間在霍夫曼草原的飛行學校訓練出115位飛行員。這些飛行員皆出自奧維爾和他的助理之手。一些學員後來馳名一時，其中包括了亨利·阿诺德：這位老兄後來升到五星上將，在第二次世界大戰中指揮美軍陸軍所屬空軍，並成為首任美國空軍司令；卡爾佩斯·佩里·羅傑斯（Calbraith Perry Rogers） ：他以贊助商清涼飲料為名的一架萊特EX型「Vin Fiz」於1911年達成第一次美國東岸到西岸飛行（中途停下與墜機幾次）；以及史汀森飛機公司的創始人艾迪·史汀森。

[编辑] 史密森學會爭端

史密森學會的書記塞缪尔·兰利（從1887年直到1906年逝世）經過經年的模型飛行器實驗，成功的在1896年與1903年試飛無人駕駛附動力的飛行器模型。然而，他於1903年10月和12月的兩次全尺寸引擎驅動的載人試飛卻是完全失敗。儘管如此，史密森學會後來仍自豪的在該博物館裡將它展示，名為首次比空氣重「可載人」動力飛行載具。並將萊特兄弟的發明貶低成次等重要地位。這種做法諷刺的觸發了與奧維爾·萊特十年之久的爭端。他的兄弟維爾伯在他自己追求飛行使命開始時，曾受過史密森學會的幫忙。

格倫·柯蒂斯或其助理以兰利機結構性修改版在紐約近漢莫斯伯特附近窟卡湖水面上飛行拐騙大眾，攝於1914年9月17日。

史密森學會對其飛機的聲明是根據格倫·柯蒂斯和他的團隊在1914年進行的短期試飛。史密森學會讓柯蒂斯 — 以兩者當時蛇鼠一窩臭味相投的同盟關係 — 在進行試飛前做出重大修改。[62]史密森學會希望透過證明飛機可飛來挽回兰利的航空聲譽；柯蒂斯想以它打贏跟萊特兄弟間的專利官司。該次試飛後來不影響專利糾紛判決，但史密森學會做了大部分掩蓋的工作，並在其博物館和出版物表揚蘭利飛行器。該學會沒有透露了柯蒂斯的徹底翻修，但奧維爾·萊特從他的弟弟洛林和好朋友格里菲斯·布魯爾（Griffith Brewer）處了解到事實。洛琳和格里菲斯當時都目睹並拍攝一些試飛片段。[63]

奧維爾一再反對蘭利機的不實陳述，但史密森學會會員並不讓步。對此，奧維爾在1928年以出借復原的1903年小鷹鎮飛行器給倫敦科學博物館作為回應，同時拒絕捐贈給「扭曲」飛行器史的史密森學會。[64] 然而後果是，奧維爾永遠不會再次看到他的寶貝飛機，因為他將於它返回美國前過世。查爾斯·林德伯格試圖調解糾紛，但無濟於事。1942年，經過多年的負面報導，並由萊特傳記作家弗雷德·凱利（Fred Kelly）所鼓吹下，史密森學會終於做出了讓步：在其所有出版物首次列出了蘭利機的修改，並撤回了有關1914年試飛的誤導性聲明。[65]奧維爾後來私下要求英國博物館歸還飛行器，但飛機仍待在第二次世界大戰期間的保護儲藏庫。它最後終於回家，不過是在奧維爾死後。

1948年11月23日奧維爾的產業執行人簽署了一項協議，讓史密森學會以1美元買下飛行器。在執行人堅持下，該協議還附帶展示飛機的嚴苛條件。

萊特飛行器在美國國家航太博物館

該協議部分內容：「不管是史密森學會或其繼承人，或者是任何受史密森學會或其繼承人管轄的美國博物館或其他機構、政府機關或場所，都不應出版或允許展示任何聲明或標籤與較1903年萊特飛機更早的任何飛機機型或設計，並實際上宣稱該種飛行器可以載人且自帶動力暨受可控制飛行有關或相關連。」[66]如果此協議沒有被履行，該飛行器可由萊特兄弟的後人取回。某些航空愛好者，特別是那些擁護古斯塔夫·懷德海（Gustave Whitehead）遺留下來東西的人士，現在指責史密森學會會員拒絕調查早期飛行的說法。[67]在史密森博物的1948年12月17日的儀式舉行後，萊特飛行器公開展示，距其首航剛好滿45週年。

萊特兄弟的外甥米爾頓（洛林的兒子） — 當他還是個孩子時在自行車店看過正在建造中的飛行器 — 發表了簡短講話，並正式移交飛機給史密森學會，以下顯示它附帶的標籤：

最早的萊特兄弟飛機

世界上第一架動力驅動、比空氣重、人造自由飛行、可控制、並持續滯空的飛行器
由維爾伯和奧維爾·萊特發明建造
1903年12月17日他們駕駛此機在北卡羅萊納州小鷹鎮飛行
由萊特兄弟原創科學研究，發現了人類飛行的原則
作為發明家、建設者、以及飛行者，他們進一步發展了飛機，教授人類飛行，並開啟了航空的紀元

[编辑] 晚年

[编辑] 維爾伯·萊特

兄弟倆都沒結婚。維爾伯曾經打趣說[68]，他「無法同時養一位妻子和一架飛行器。」1912年4月他在前往波士頓的途中生病。回到代頓後，他被確診為傷寒。他於5月30日在萊特家死亡，享年45歲。[69]他的父親米爾頓在他的日記裡這樣寫維爾伯：「一個短暫的生命，重大且多彩。始終如一的智慧，沉著的性情，擅長的自力更生以及作為偉大的謙虛，洞察正道並堅定地追求它，他已活過並隨風而逝。」[70]

[编辑] 奧維爾·萊特

維爾伯死後奧維爾繼任萊特公司的主席。他跟維爾伯一樣討厭做生意，然而奧維爾沒有繼承他哥哥的執行技能。奧維爾於1915年將該公司出售。他、凱瑟琳以及他們的父親米爾頓搬到俄亥俄州橡木郡霍桑崗的一間大宅。該間宅院是由一富裕家族最近建成。1917年米爾頓於睡夢中過世。奧維爾於1918年進行了他作為一位駕駛員的最後一次飛行。他自航空生意退休，成為航空元老，在各種官方理事會和委員會任職。其中包括國家航空諮詢委員會（NACA），它是美国国家航空航天局（NASA）的前身。凱瑟琳於1926年嫁給了前歐柏林的同學，這讓奧維爾極度不滿。他拒絕出席婚禮，甚至與她通信。在凱瑟琳於1929年因肺炎過世前，他終於勉強去看她，顯然是在洛林的堅持下。

1944年4月19日，第二次洛克希德星座號公開展示。由霍華德·休斯與TWA總裁傑克·弗萊駕駛，自加州伯班克飛到華盛頓特區。一共歷時6小時57分鐘。在回程時，飛機暫停在萊特機場搭載奧維爾·萊特做最後一次飛行。這距他歷史性的第一次飛行已過了40多年。他甚至被允許暫時手握操縱桿。奧維爾發表感想時說，星座號翼展比他的第一次飛行的距離還長。[71]

奧維爾於1948年第二次心臟病發作後去世，剛好活過從馬車時代到超音速飛行發軔時期。兄弟倆都被埋葬在家族位於俄亥俄州代頓的森林墳場。[72]

[编辑] 遺產

飛行器I目前於華盛頓特區史密森尼学会旗下國家航太博物館展示（見史密森學會爭端）。

唯一固定翼飛機被指定為國家歷史地標：飛行器III，在1905年飛行後被拆除。它被重新組裝，並加裝雙座配置以及新的控制佈局，並於1908年5月在小鷹鎮飛行。這架飛機已在奧維爾於1940年代末期的幫助下恢復到1905年時的單座設計。它被陳列在俄亥俄州代頓卡里隆歷史公園的老約翰·W·貝里暨萊特兄弟航空中心。該展示空間是由奧維爾·萊特設計。

奧維爾指示，他死後，在費城富蘭克林學會，而不是史密森學會，應得到他收集的翼型和設備。富蘭克林學會是第一個表彰萊特兄弟成就與首位實現持續動力飛行的科學組織。時至今日，富蘭克林學會科學博物館擁有來自萊特兄弟工作舫最大規模的文物。

[编辑] 關於第一架飛行器的爭議

在萊特兄弟之前許多人希望自己是第一位動力、載人、控制、和自行滯空重於空氣飛行、或者這種分類變種 — 詳細請參見第一架飛行器。實際上在萊特兄弟第一次成功的飛行後，許多人才穿鑿附會以試著貶低兄弟倆的成就，箇中原因是於下面技術中的一種或多種：起飛用軌道、沒有機輪、地面效應、迎風的需求、以及始於1904年彈射架的使用。這些批評是基於一件事，就是萊特飛行器沒有完全按照人們，不管當時和現在，所對固定翼飛機應該如何運作的期待。

當時的飛行器肯定沒有像現代飛機擁有所有部件（如機輪）及方便性。但是批評者當貶低上述要點時，往往忽略一些額外但基本的事實：飛行器，特別是1905年那架，是第一次重於空氣、載人、自行動力、有翼機在完全可受人控制下飛行成功的飛行器。它利用了由萊特兄弟發展的空氣動力學原理，並自那時起應用到所有真正的飛機上。許多人的觀點認為這成就定義了萊特兄弟，作為飛機的發明者。

萊特兄弟1903年12月17日的飛行由国际航空联合会（航太標準設定暨紀錄保持組織）認可，做為「首度持續滯空暨受控制、比空氣重的動力飛行」。[73]

[编辑] 俄亥俄州/北卡羅萊納州的競爭

北卡羅萊納州50州25美分纪念币以1903年萊特兄弟飛行者I在北卡小鷹鎮著名的首航照片作為特色。
俄亥俄州50州25美分纪念币以1905年萊特兄弟飛行者III建造並於俄亥俄州試飛為特色，該圖是由霍夫曼草原（Huffman Prairie）拍攝的照片重製而來。

美國俄亥俄州州和北卡羅萊納州兩者皆認為，他們對萊特兄弟與他們改變世界的發明有功：俄亥俄州認為萊特兄弟倆在代頓發展，並建立其飛機設計；而北卡認為小鷹鎮是首度試飛成功的地點。本著友好競爭的精神，俄亥俄州通過的口號是“航空誕生地” （後來的“航空先鋒們誕生地”，其意不僅僅彰顯萊特兄弟，而且也表揚约翰·格伦與尼尔·阿姆斯特朗，後兩者皆俄亥俄州出生），而北卡羅萊納州則通過口號：“首次飛行”點。

這兩州將這些詞放上了該州發行汽車車牌，並且兩州皆在該州發行的50州25美分纪念币設計上放上萊特兄弟飛行者的圖樣。[74][75]

北卡羅萊納州首次飛行地點以萊特兄弟國家紀念公園保存，而他們在俄亥俄州的住所則是代頓航空遺產國家歷史公園的一部分。由於兩州雙方立場皆可從事實上辯護，並且每個部分都在飛行史上扮演重大的腳色，沒有一州可真正的獨享萊特兄弟的成就。當尼尔·阿姆斯特朗在代頓的美國空軍國家博物館致詞時，他開玩笑說兩州都沒有足夠的成就：北卡提供了適當的風與軟著陸的材料，而代頓則提供訣竅、資源和技術。

[编辑] 引用

「（駕駛飛行器的人）在天空上不會受到多少損傷，又或者給飛行的任何部分帶來極大的負擔。當然如果你撞到了樹或房子，那會是一場災難。任何喝了酒的人都嚴禁駕駛飛行器。」— 阿莫斯·I·魯特 （Almos I. Root）

[编辑] 參見

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[编辑] 註釋

[编辑] 腳注

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[编辑] 參考書目

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