航天科學的發展
一、“飛行者號”的衝擊
當俄國的康斯坦丁·齊奧爾科夫斯基仍在做著飛天夢的時候，美國的萊特兄弟已經為人類插上了翅膀，他們終於發明了飛機，使人類夢想成真，飛向了湛藍而又廣大的天空。
且說1903年12月17日，池塘裏結了一層厚厚的冰，刺骨的寒風直往人肉裏麵鑽。
這天，來自俄亥俄州的萊特兄弟，共做了四次成功的飛行。
第一次在空中隻飛行了12秒，飛行距離大約是37米。最後一次飛了59秒，飛行距離大約是260米。這四次成功的飛行，在人類航空史上，寫下了輝煌的一筆。
因為它是人類第一次成功地實行了動力飛行，打破了比空氣重的機器不能在空中飛行的斷言，從而開辟了人類航空科學技術的嶄新的通途。
萊特兄弟是修理和製造自行車的技師，他們具有豐富的機械知識。從少年時代起，他們就對飛螺旋玩具發生了濃厚的興趣，並且自己親自動手進行製作。
他們還非常喜愛放風箏，他們自己製作的風箏，在天空飛得又高又穩。
由於家裏非常窮，常常是入不敷出，沒有錢供他們去上大學，隻能靠幫人家修理自行車來維持生計。但是，他們毫無怨言。在修自行車的時候，總是琢磨自行車的製造原理及製造方法。
他們非常喜愛讀書，幾乎讀遍了當時所能找到的所有有關飛行方麵的書籍，學到了許多有關飛行的知識。
這時，他們讀到了報紙上發表的一則消息，大飛行家奧圖·李連達爾在連續進行2000多次滑翔飛行後，所進行的又一次滑翔飛行時，突然遭遇到一股來自側後方吹來的狂風，從而機墜人亡，英年早逝。
這則消息深深打動了萊特兄弟，他們決定去繼續完成李連達爾沒有完成的事業。兄弟倆節衣縮食，用幫人家修理自行車所掙來的微薄的錢，去買書或買製造滑翔機的材料。
正當他們把全部身心投入到飛行研究中去的時候，飛行失事的不幸消息一個接一個地傳來：英國的皮查爾因試飛失事送了命；馬克沁姆試飛摔成重傷，差一點送了命；法國阿德爾設計的飛機在空中解體粉碎……
這一連串的噩耗並沒有嚇倒萊特兄弟，他們特別認真地研究了李連達爾的經驗和教訓，刻苦鑽研了俄國康斯坦丁·齊奧爾科夫斯基提出來的空氣動力學理論，不斷完善機械加工手段，終於在1900年製成了當時最先進的滑翔機。
萊特兄弟的飛機，現在看起來，結構相當簡單。它前後各有兩層互相平行的翼麵，還有一片豎著的小翼麵伸在前麵。各機翼這間由許多支柱、張線之類的東西連著，看上去很像一個笨重的“書架”。
特別值得一提的是，萊特兄弟已經學會給飛機裝上翼麵，飛機正是靠了翼麵才升到空氣中去了。
古時候，我們的祖先們就開始對鳥的飛行方法進行觀察和研究，曾經有披上羽毛學鳥兒那樣撲翼飛行，而且，也有人試造過木鳥，但最終都沒有能夠獲得成功。
因為人體的結構同鳥類是截然不同的，人的胳膊所能產生的支持身體的力量，和鳥的翅膀比起來，相對來說要小得多，所以，人沒有那麼大的力氣扇動“翅膀”使自己飛起來。
看樣子，撲翼這一條路是走不通了，萊特兄弟在經過無數次的探索、試驗之後，最後決定，給飛機安上固定的翅膀，即機翼。
從此，機翼就成了飛機的重要組成部分，它的形狀比較特別：下麵幾乎是平直的，上麵是彎曲的。
飛機飛行的時候，在它上麵流過的空氣比在它下麵流過的快，形成了壓力差，下邊的氣壓比上邊的氣壓大。
於是，翅膀下麵的空氣就產生了垂直向上的升力，把飛機托上空中，氣流的速度越大，對翅膀產生的升力越大。
兄弟倆進行了連續多次的試飛試驗，從1900年到1902年，共進行了1000多次滑翔試驗，終於初步掌握了操縱滑翔機的方法，並在空中成功地實現了傾斜滑行、空中轉彎等高難度的滑翔動作。萊特兄弟還於1902年裝製成配有活動方向舵的滑翔機，這在當時的世界上，毫無疑問是處於領先地位的。
但是，萊特兄弟還覺得有一個難題沒有解決，這就是，僅僅依靠無動力滑翔是不能夠實現飛天夢想的，必須依靠動力才能完成真正意義上的飛行。
當時，蒸汽機在人們的生活中，已經得到了廣泛的運用，但是，在飛機上利用蒸汽機作為動力源，是根本不可能的，因為蒸汽機的體積太大。
而內燃機則有可能幫助他們，實現這個古老的夢想。
內燃機的基本特點是讓燃料在機器的氣缸內燃燒，生成高溫高壓的燃氣，利用這個燃氣作為工作物質去推動活塞做功。
屬於內燃機的汽油機是在1876年發明的，柴油機是在1892年發明的。內燃機體積小，使用起來比蒸汽機方便多了。
19世紀末，汽油機的轉速約為每分鍾500～800轉，20世紀初，提高到每分鍾1000～1500轉，它已經具有安裝在飛機上的可能性。
1903年初，萊特兄弟為了使飛機實行動力滑翔，從而實現真正意義上的飛行，決定在滑翔機上安裝汽油活塞發動機。
汽油機是用汽油作燃料的內燃機，氣缸裏的活塞用連杆跟曲軸相連，氣缸上麵有進氣門和排氣門，氣缸頂部有火花塞。
汽油活塞發動機在工作的時候，活塞在氣缸裏往複運動。活塞從氣缸一端到另一端叫做一個衝程。四衝程汽油的工作過程是由吸氣、壓縮、做功、排氣四個衝程組成的。
但是，萊特兄弟對於汽油機的工作原理及使用可以說是一無所知，隻好從頭學起。
他們買來了一台廢舊的汽油機，拆下來再裝下去，裝好了再拆下來，總算弄清了汽油機的結構。又經過無數次的試驗，這才學會使用汽油機。
為了搞清楚滑翔機上究竟能裝多大的重量才比較合適，他們又一次次地裝沙袋進行試驗，這才搞清了他們的滑翔機最大載重不能超過90公斤，但當時最輕的汽油機也有140公斤重，怎麼辦呢？
他們又去請教有關專家。
精誠所至，金石為開。在這位技師的幫助下，他們終於製造出了一部四個氣缸、12馬力、重70餘公斤的汽油發動機。
接下來，他們又在滑翔機上安裝了螺旋槳。當一切都準備就緒，他們便決定試飛。
這是一個金風送爽、丹桂飄香的秋日，大地沉緬在豐收的喜悅之中。兄弟倆轉動螺旋槳、啟動汽油機、點火、給油、鬆開離合器，隨即汽油機便突突突地運轉起來，看樣子，這次試飛有希望獲得成功。
萊特兄弟緩慢地加大油門，放開了飛機製動器。飛機開始起飛，由慢變快，緩緩地向前駛去。
他們想操縱飛機從滑行進入爬升狀態，便把操縱杆立到了盡頭，然而，這隻不聽話的飛機仍在地上滑行；最後，撞到了一個不大的小山上，停住了，這次試飛失敗了。好在人沒有出事。
兄弟倆沒有因為這次失敗而自暴自棄，而是認真地去尋找失敗的教訓。經過苦苦地思索，他們終於找到了失敗的原因。
以前，他們隻是考慮到如何減輕發動機的重量，而沒有設法減輕飛機的自重。
於是，他們又采用輕質木料作為飛機的骨架，用帆布作為飛機的基本材料，於1903年11月底，又研製成功一架雙翼飛機，萊特兄弟給這架飛機命名為“飛行者號”。
“飛行者號”飛機以雙層機翼提供升力，活動方向舵可以操縱升降和左右盤旋，汽油發動機推動螺旋槳，駕駛員俯臥在下層主翼正中操縱飛機。
這架飛機結構非常簡單，沒有帶外殼的機身，也沒有起落架。飛機靠帶輪子的小車在滑軌上起飛。加上駕駛員，飛機全部重量才隻有340多公斤。
在美國北卡羅納州基蒂霍克的一片荒涼的土地上，隨著一陣震耳欲聾的轟鳴聲，“飛行者號”慢慢離開了地麵。
1米，2米……萊特兄弟倆的心都快蹦出嗓子了。在12秒鍾內，他們嘔心瀝血研製而成的這架飛機，跌跌撞撞，像一個喝醉了酒的醉漢似地，在空中大約飛行了35米的距離，飛機超出地麵1米多。
試飛終於成功了，兄弟倆激動得熱烈擁抱，連呼萬歲，這次成功，終於實現了人類幾千年來依靠機器動力飛上天空的夢想。