最接近成功的“失败”

1903年12月17日是美国莱特兄弟发明飞机，实现人类历史第一架重于空气的动力飞行器进行自由的、可操纵的持续动力飞行，开创航空历史新纪元的日子。在此之前两个多月内，美国另一位航空先驱、时年69岁的塞缪尔·兰利却经历了两次最接近成功的“失败”，飞机发明权与他擦肩而过。

兰利1834年8月22日出生于美国马萨诸塞州。他靠自学成才，在数学、天文学、物理学方面均有建树，成为世界知名的科学家。他于1887年担任美军著名的史密森博物院主席，直至终生。

兰利对航空的爱好与兴趣是从童年观察鸟类开始的。那时，他常常带着种种奇思妙想去观察鸟类的飞行，往往一看就是几个小时。他想探索鸟类飞行的奥秘：为什么鸟的翅膀不动竟能上升、下降甚至翻腾？他想一定有什么神秘的力量在支配鸟类的飞行，只不过人类还没有发现而已。不过，兰利真正开始航空科学的研究却是在中年以后。

1886年，兰利开始采用科学方法研究飞行问题。他设计了一座旋臂塔以进行空气动力学实验。旋臂长9米，线速度可达112千米/小时，使用蒸汽机作动力。他定量研究了鸟翼和平板在空气中运动产生升力和阻力的规律，得出了科学的结论和公式，这些公式在今天看来也是正确的。1891年，他把实验得出的结论写成《空气动力学试验》一书出版。兰利在书中指出：可以制造出一种机器，当它的倾斜平面以一定速度运动时，完全能够在空气中支持比空气重得多的全部机器重量，并且能够以极高的速度飞行。兰利的这一明确结论，对19世纪末一般认为的重于空气的飞行器不可行这一观点，无疑是大胆的挑战。

在理论研究的同时，兰利开始了飞行器的设计工作。他先从较小的橡筋动力模型开始着手，后来发展到有动力的蒸汽机模型，即他所命名的“空中旅行者”。

他设计的“空中旅行者”0号模型总重22千克，发动机功率仅0.7千瓦，由于功率太小而试飞失败。尔后，第1、2、3、4号“空中旅行者”也是由于同样的原因归于失败。

1896年5月6日，兰利设计的第5号“空中旅行者”终于进行了成功的飞行。5号“空中旅行者”模型两副机翼呈前后排列，机长4.01米，翼展4.17米，总重量11千克，发动机功率0.7千瓦。5号“空中旅行者”试飞在华盛顿特区南部的波托马克河上，模型飞机由安装在游艇上的弹射器发射。模型升向空中，爬升了约300米，划着弧线飞行了1006米后动力用尽降落到水面。这是世界历史上第一次重于空气的无人动力飞机的成功飞行。

然而，完成这个有历史意义的飞行后，兰利却放弃了进一步进行载人飞机的研究，中断研究工作有3年之久。后来由于美国政府提供5万美元的经费资助，兰利和他的助手曼利才开始研制全尺寸载人飞行的飞机。他设计的全尺寸“空中旅行者”在结构上与已成功飞行的模型很相似：金属骨架，有两副前后串置的机翼、一个尾翼，发动机置于两机翼中间，以及有两副螺旋桨。安装一台具有5个汽缸的星形发动机，发动机功率39千瓦，由兰利的助手曼利制成，整个机身长15.84米，翼展14.63米，飞机总重331千克。

1903年10月7日，由兰利设计、他的助手曼利驾驶的“空中旅行者”号飞机在波托马克河的游艇上进行首次飞行试验。飞机被架上了弹射噐，敞口驾驶舱吊在机身下方，飞行员曼利坐进了驾驶舱里。飞机上没有着陆装置，不知道它将会怎样降落在水面上。

中午12时许，发动机点火，船上弹射装置施放并将飞机弹出。只是，飞机并没有跃上空中，而是倒栽葱式地直入河中，幸好曼利从飞机座舱中及时逃了出来。这次试飞失败了。

同年12月8日，修复好的“空中旅行者”号飞机进行第二次飞行试验。飞机弹射后头部上仰，曼利操纵舵面飞机毫无反应，飞机尾翼断裂，垂直地坠入河中。据目击者说，弹射时，飞机尾部碰到了发射架。曼利再次侥幸逃了出来，而飞机却受到了严重的损坏。

就在这之后9天，莱特兄弟驾驶“飞行者”号首飞成功。

兰利的飞机为什么会遭遇两次惨败？迄今没有一个统一的意见。美国陆军和海军的报告指出：飞机的设计基本上是正确的，稳定性良好，只是飞机的价值不是很大，建议政府停止资助。1904年，兰利在给史密森研究院的报告中详细分析了两次试飞的情况，并指出：这两次试飞并不能算作是失败，因为问题是出在发射装置上，飞机根本没有进入天空。

1914年6月，美国航空先驱冦蒂斯对兰利的“空中旅行者”进行了修复，并且加装了浮筒，换上新的发动机。这次，这架飞机没有采取弹射方式起飞，而是通过水上起飞取得了成功。它证明了兰利的设计还是成功的，只不过他本人并没能看到这一情景，已于1906年逝世了。

总的来说，在人类早期的航空探索中，通常有两条途径。第一条途径是从研制滑翔机着手，利用滑翔机的重量产生动力，操纵自身飞行，进而再加装发动机实现动力飞行。莱特兄弟走的正是这一条路，并且取得了成功。第二条途径是由动力模型开始，在取得经验的基础上进而发展到载人飞机。兰利走的则是这条路。应当说，两种途径各有千秋，并且兰利的“失败”也并非真正的失败，它留给后人以深刻的启示。可以说，他仍然是伟大的航空先驱。1917年，美国国家航空咨询委员会成立的第一个实验室便命名为“兰利纪念航空实验室”，1958年在美国国家航空航天局成立后改为“兰利研究中心”。

飞机发明权之争

兰利于1906年逝世。令他自己始料未及的是，之后在美国科学界竟开展了一场发明权之争：莱特兄弟、兰利，谁是飞机的发明人？本来事实是比较清楚的，1903年兰利先行进行的试验失败了，而莱特兄弟成功了，但史密森研究院的继任主席利用该院在美国科学界的地位，提出兰利是飞机的发明人。

1915年，美国著名空气动力学家查姆向官方提交报告，描述了1914年寇蒂斯重新试飞兰利飞机的情况，力证兰利是飞机发明人。美国国家博物馆采纳了这个说法，在展出兰利飞机时予以说明：

兰利1903年的飞行器——历史上第一架能够自由飞行的载人飞机，兰利于1903年发明、制造并在波托马克河上试验；1914年6月2日在纽约的汉姆斯泡特成功地进行了飞行。

莱特兄弟中的哥哥威尔伯·莱特已于1912年去世，只能由奥维尔·莱特去据理力争，维护自己的发明权了。但由于一个人势单力薄，他的努力无济于事。

但由于英国科学界有人出面说了公道话，并向奥维尔·莱特提出将莱特的第一架飞机送到英国展览。美国媒体也帮助奥维尔·莱特，1928年3月23日，莱特兄弟的飞机在英国新科学博物馆展出，英国国王乔治五世为展览开幕式剪彩。直至1942年，史密森研究院院长阿布德才发表声明，更正了数十年的观点，承认莱特兄弟的飞机发明权，并向莱特道歉。飞机的发明权之争至此落下帷幕。1948年12月17日，莱特“飞行者1号”飞机被运回美国，在美国国家博物馆展出。可惜的是，奥维尔·莱特并没有等到这一天，他已于1948年1月30日离世。