迈阿密 – Curtiss-Goupil Duck 的故事是一部引人入胜的编年史,讲述了四位航空先驱在该行业的早期与之抗争。正如我们将看到的,鸭子的重于空气飞行的能力既不是实验性的,也不是商业性的。

莱特兄弟通常被认为是 1903 年 12 月 17 日第一个实现动力控制飞行的人。 然后,在 1906 年,他们获得了基于机翼翘曲的横向控制方法的专利,尽管他们在其他方法可行的时间。

古比尔鸭。照片:公共领域

横向控制


横向控制会影响飞机的左右滚转,当然,是保持飞机在空中的一个关键方面。飞机进行受控转弯的能力是成功采用任何形式的横向控制的最明显和可见的暗示。

早在莱特兄弟著名的首飞之前,航空先驱就探索和试验了横向控制这一主题。

通过他们 1906 年的专利申请,莱特兄弟希望获得载人飞行的垄断权,要求任何制造飞机的人支付使用费才能使用该专利。威尔伯赖特对此事有强烈的意见。 1 月 20 日,他在给莱特家族的朋友和合作者奥克塔夫·查努特 (Octave Chanute) 的一封信中写道:“我们认为,在道德 [和法律上] 上,世界几乎普遍使用我们的系统并完全归功于我们。” ,1910 年。

机翼翘曲是实现横向控制的一种方法,改变机翼的形状以实现空气动力学效果。它有优点也有缺点,在很短的时间内它是早期飞机的关键部件,直到 1915 年左右才作为一种可行的选择幸存下来。

图片: wright-brothers.org

机翼翘曲 vs 副翼


荷兰飞机设计师 Anton Herman Gerard “Anthony” Fokker 可能是机翼翘曲最突出的支持者。他在第一次世界大战期间继续这样做,尽管他的飞机因此变得过时了。 1908 年,航空先驱格伦柯蒂斯试图通过使用副翼来规避赖特的专利。

柯蒂斯并不是第一个在载人飞行中使用副翼的人。 1904 年,罗伯特·埃斯诺-佩尔特里 (Robert Esnault-Pelterie) 驾驶着他的滑翔机获得了这一荣誉。事实上,英国科学家马修·皮尔斯·瓦特·博尔顿 (Matthew Pierce Watt Bolton) 于 1868 年为副翼申请了专利。

副翼使用机翼中的可移动襟翼来实现与机翼翘曲相同的结果,是一种更加有效和简单的横向控制解决方案。甚至有人推测,如果更多人知道博尔顿的专利,莱特夫妇 1906 年的专利就永远不会被发布。

无论如何,莱特兄弟起诉柯蒂斯侵犯专利,从而开始了历史悠久的莱特兄弟持续多年的专利大战。这是另一天的故事。

纪念品明信片 Grande Semaine d'Aviation, 1909. Photo: By Unknown author – french postcard 1909, Public Domain, //commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=508073

格伦柯蒂斯


格伦·哈蒙德·柯蒂斯 (Glenn Hammond Curtiss) 是莱特兄弟的同时代人,也是美国飞机制造业务的先驱之一,他是航空先驱。他的职业生涯始于自行车快递员和赛车手,然后是一家自行车店的老板。

随着摩托车越来越受欢迎,柯蒂斯开始对摩托车和伴随它们的内燃机产生兴趣。 1902 年,他开始用自己的单缸发动机制造摩托车。1903 年,他创造了 64 英里/小时的摩托车陆地速度记录,1907 年,他创造了 136.36 英里/小时的非官方记录。然而,他当时已经活跃于航空领域。

1904 年,柯蒂斯成为气球先驱汤姆鲍德温的发动机供应商,他在美国成功制造了第一架动力飞船。柯蒂斯于 1907 年加入了航空实验协会,该协会正在设计自己的飞机。凭借他的发动机,他为该项目做出了贡献,他也是设计师和试飞员之一。

Glenn H. Curtiss’s pilot license. Photo: Евгения Тихонова – National Air and Space Museum, Public Domain, //commons.wikimedia.org/w/index.php?curid=11138105

柯蒂斯-赖特竞赛


柯蒂斯于 1911 年 6 月 8 日被美国航空俱乐部授予美国飞行员执照第一名,领先于威尔伯赖特,威尔伯赖特被授予第五名。他还在公共飞机表演中击败了莱特兄弟,并且在 1908 年 7 月 4 日,他做到了。柯蒂斯以 5,080 英尺的高度飞行赢得了科学美国人奖杯和 2,500 美元的奖金。

这是美国首次公开飞行重于空气的飞机,它使柯蒂斯和航空本身进入了公众意识。一些人声称柯蒂斯在提高美国航空业的普及方面做得比莱特兄弟做得更多,尽管创新和创业不是争先恐后,而是在每个阶段都在竞争。柯蒂斯想要绕过莱特兄弟的专利是有道理的。

格伦柯蒂斯寻找一种方法来证明莱特兄弟没有发明横向控制并因此在莱特兄弟的专利斗争在 1916 年仍然激烈时使 1906 年的专利无效。他需要找到一架早于 1903 年第一次动力飞行的飞机,不仅可以飞行,还可以通过以受控方式转弯来展示横向控制。

即使有后见之明、互联网以及相对容易获得专利信息的好处,这仍然是一个令人生畏的前景。 1903 年之前怎么会有这样的飞机?法国工程师亚历山大·古皮尔 (Alexandre Goupil) 登场。

亚历山大·古皮尔设计的飞行器。该飞行器是一种双半翼飞机,这意味着它有两个机翼,其中一个比另一个小得多。在球状的身体内部,古皮尔想象了一个蒸汽机在前面驱动着一个螺旋桨。图片:公共领域

亚历山大·古皮尔的单翼飞机


1883 年,Goupil 创造了一种鸟状的单翼滑翔机,在受到限制时看起来很稳定。他对他的新蒸汽机非常兴奋,它重约 1,000 磅,功率为 15 马力。然而,用它驾驶单翼飞机并不是一项可行的任务。

Goupil 确实成功地进行了无动力试飞。在 14 英里/小时的风速下,一次飞行产生的升力足以将机器和两名飞行员升空。这对于没有电源的机器来说是非常了不起的,这表明 Goupil 是正确的。不幸的是,由于不明原因,他没有继续进行进一步的飞行测试。

Goupil 的倍半翼飞机的最终设计。一般概念保持不变,但设计简化了,机翼几何形状也是如此。图片:公共领域

这架飞机有一个流线型的鸟形机身,一个拖拉机螺旋桨,水平尾翼和方向舵。它由滑橇支撑。飞行员在铰链座椅上四处走动,控制着两个粗短的水平面向前。它们可以作为升降舵串联使用,也可以作为副翼在相反方向使用,但它们的主要功能是恢复自然平衡而不是倾斜或转弯。他将他的机器称为飞机,是最早这样做的飞机之一。

显然,格伦柯蒂斯或他的一位同事认识到了这架飞机的潜力和安装发动机的可能性。如果它可以安装蒸汽机,它当然可以安装更轻、功率更大的现代飞机发动机。

Curtiss-Goupil Duck 飞上天空。照片:公共领域

Curtiss-Goupil 鸭子飞上天空


Curtiss 使用 Goupil 的原始专利图和描述建造了一个码头 Le Local Museum Ariens 在他位于纽约布法罗的工厂。柯蒂斯首先在轮子上而不是在滑行上推动类型,然后在浮动,最后回到轮子上。选择 Curtiss OXX-6 发动机是因为它比 Goofy 提出的蒸汽机轻 600 磅,并且输出功率为 100 马力,但功率要大得多。

该装置于 1917 年 1 月 19 日首次升空,首次直线水平飞行,然后绕圈飞行。柯蒂斯对原作进行了几项重要改进,就像他重建兰利机场所做的那样——控制连杆、发动机和更长的机翼——但核心设计保持不变,证明横向控制比莱特兄弟的专利早了相当多的时间时间。

然而,柯蒂斯从来没有利用他的证据证明 Wights 不是第一个发明横向控制的人。 1917 年,随着美国对第一次世界大战的参与增加,柯蒂斯-赖特的专利斗争通过仲裁解决。美国政府以战斗机的需求为由说服奥维尔·赖特发布该专利。


特色图片:“Curtiss Goupil Duck – 1917。” [铭牌日期也是 1916 年 5 月 5 日] 公共领域。文章来源:Jerry Cantlow 通过 YouTube.