即使在今天飞机已经成为司空见惯的交通工具，月球上已经有了人类的足迹，人类的飞翔之梦仍在继续。
对于人类来说，飞翔是极有吸引力的梦想，仍然具有极大的想象空间。
人类一直希望自己也能像鸟一样飞翔，这个梦想从古到今持续不断。不只在神话或小说中一再展现，而且人类一直在努力付诸实现，尽管有了显著的成果和进步，但并没有完结。
这个梦想是世界性的。无论是中国古代神话还是古希腊神话，也无论是东方宗教还是西方宗教，有一个共同的特点，那就是“神都是会飞的”。人类认为神会飞是理所当然的，因为人类自古就崇拜和向往飞行。在山东嘉祥出土的1800多年前东汉武梁祠石刻画像中，有一幅“雷神出巡图”，众多带着翅膀的天神，推着云朵上的雷神在天空疾行。欧洲文艺复兴时期拉斐尔（1483—1520）的名画“西斯廷圣母”中，两位可爱的小天使都长着一双翅膀。
最可贵的是人类并不只是停留在向往和梦想，而是不断将这种梦想付诸实施。这种人类飞天的实践，从古到今从未停止。
最早的人类飞天实践虽然没有文字记载，但是我们可以想象一定有不少人曾经学着鸟的模样，给自己的双手安上鸟的羽毛，从高处跳向空中。结果是可想而知的。
人类飞翔的历史无论怎样漫长，或艰苦或浪漫，但都是从鸟类身上得到了启发。古代的人类以为，只要自己长上了翅膀，就可以自由地在天空翱翔。
翅膀是一个决定的因素吗？答案是否定的。从空气动力学的角度，翅膀是决定性的，所以飞机都有翅膀；而从运动力学的角度，速度是决定性的，所以火箭都没有翅膀。
答案看起来很简单，但得到这个答案的过程就不那么简单了。没有办法统计那些没有记载的大胆实践飞行的人，但资料显示这个过程是无数人努力的结果。
3.1.1 达·芬奇和万户
现在普遍认为有史料记载的第一个对人类飞翔进行科学探索的人是达·芬奇。是的，大多数人知道他是画家，是著名油画《蒙娜丽莎》的作者。实际上，他是意大利文艺复兴时期的多项领域的博物学家，同时又是画家、建筑师、解剖学者、艺术家、工程师、数学家、发明家，他无穷的好奇心与创意使他成为文艺复兴时期典型的艺术家，一个典型的超级百科全书式人物。
他相信鸟类有飞行的秘密，人类能够复制这种秘密。1486～1514年，也就是15世纪末和16世纪初，他设计了多种由人操纵的飞行器械，包括滑翔机、直升机和降落伞。由于当时的条件限制，都没能付诸行动。
确实，行动才是最重要的。果然就有人采取了行动。这次是一个中国人。
人类第一次借助自然的力量离开地面，应该归功于一个叫万户的中国人。他比达·芬奇早一个世纪，也就是在14世纪末，就开始了他的飞行实践。
这是怎么回事呢？
这是一个“出口转内销”的故事。
不知是记载有我国明代民间这个飞行试验故事的书籍流传到了海外，还是外国传教士将在中国听到或看到的事件写在了书中并在海外出版，事实是多个国家的火箭专家在他们的著作中都提到了这个故事。不管是他们从著作中读到的还是从别人那里听说的，他们都明白无误地称颂了这个中国人，这是不容置疑的。
1945年，美国火箭学家赫尔伯特在他的《火箭和飞机》（《Rockets and Jets》）一书中记述说：一位快要活到15世纪的叫Wan Hoo的中国人，自制了两个大风筝，安装在一把椅子的两边，并把买来的47支最大的火箭绑在椅子背后，自己坐在椅子上，然后命仆人按口令点燃火箭，火箭随即发出轰鸣，喷出火焰，试验家Wan Hoo在火焰和烟雾中消失了。首次进行的火箭飞行尝试虽然没有成功，万户的壮烈牺牲却一定是当时轰动的事件，有理由相信当时不是有传教士在试验现场，就是有人将这个惊人之举报告给了传教士。对于重视技术的欧洲人来说，这可不是毫无价值的消息，因此，这个事件也就以某种形式汇报到了国内，并被记录在案成为文献。而近代研制火箭和飞机的外国科学家和工程技术人员，相信不只一人读到过这类文献，并且公正地转述了这个中国人飞天的故事。
赫尔伯特在他的著作中把Wan Hoo评价为“试图利用火箭作为交通工具的第一人”。这里所说的火箭当然不是今天的火箭，而是说的我国明朝已经有的用于军事的纸质火药筒。中国是最早发明火箭的国家，并很早就发明了鞭炮，这些成了发明火箭的前提，也是构成万户借助火箭动力进行飞行试验的前提条件。
并不只是赫尔伯特一个人提到了万户。苏联两位火箭学家费奥多西耶夫和西亚列夫也在他们的《火箭技术导论》中说，中国人不仅是火箭的发明者，而且也是“首先企图利用固体燃料火箭将人载到空中去的幻想者”。一位英国火箭专家麦克斯韦尔说：“Wan Hoo的事迹是早期火箭史中一件有趣的重大事件。”而德国火箭学家威利李在他1958年出版的一本书中也说到，在公元1500年左右，Wan Hoo在“发明并试验一种火箭飞行器时，颇为壮观地自我牺牲了”。
万户并没有白白牺牲，1970年，国际天文联合会将月球背面一座环形山命名为“Wan Hoo”，以永久纪念这位为了人类飞天梦而献身的中国人。
当然，正如有关中国古代科学发展的“李约瑟之问”所提到的，中国人没有将到明朝为止领先于世界的科技水平持续发展下去，这实在是非常遗憾。
从中世纪的愚昧中解放出来的西方人，以文艺复兴为起点，从此走上了科技与文化高速发展的时期，飞天的梦想在他们那里首先变成了现实。
3.1.2 热气球
也许在万户以前和以后，都有一些向往飞行的人采取过行动，只不过没有留下任何信息和资料。前面说过，飞行的梦想是世界性的。因此，欧洲也有人采取了行动。
18世纪的法国人蒙特戈尔菲就是其中之一。只是他既没有用到火药，也没有用到翅膀，而是采用了一个大气球。
蒙特戈尔菲观察到生炉子时，没有烧尽的纸灰是向上升起的。
于是他用绸布做了一个敞口的小袋子，使袋口朝下正对着炉火，烟和热气果然托着这个小口袋一直升到天花板上。这个小小的试验给了他信心，他决定继续做这个试验。不久，蒙特戈尔菲兄弟又用纸糊了一个大气球，在地上烧了一堆火，产生的热气和烟使气球升到了1600米的高空，这就是热气球的发明。托起气球升空的力量来自四周空气的浮力。
由于热空气比周围的空气轻，因此气球能够升起来。因为它是利用热空气产生浮力升空，所以，又称它为热气球。
热气球可以升上天空，能不能将人也带上天呢？如果在热气球下安置一个吊篮，让人坐在里面，是有可能让人飞上天空的。不过，这个试验有一定的风险，需要志愿者冒险参与。
1783年11月21日，一位青年历史学家吉尔和另一个志愿者坐进了气球下面的吊篮，在巴黎上空航行了25分钟。这次人类升空试验在当时引起了轰动。试验者被当作英雄受到人们的热烈欢迎。这一切让一位当时还只有10岁的小孩凯利看在眼里，记在心中，成为他后来成长为航空学开创者的种子。
当然，这个小孩虽然对这次人类乘热气球升到天空有深刻的印象，但是，他并不欣赏热气球这种升空的模式，而是另辟蹊径，别有建树。
3.1.3 乔治·凯利
乔治·凯利1773年12月27日出生于英国一个有地产的绅士家庭，从小受到很好的教育。父母为了满足他的求知欲，聘请英国当时著名数学家乔治·瓦克做他的家庭教师。沃克在教学过程中发现凯利聪明过人，勤奋好学，有意识地向他灌输自然科学领域各学科的知识，为他以后在航空科学上做出开创性贡献和在自然科学诸多领域均有建树打下良好的基础。
1792年，他开始用一种玩具做一连串的试验，这就是从中国传到欧洲的“竹蜻蜓”。1796年，凯利在科学计算的基础上制作出第一个飞行器——相对旋转的模型直升机。1799年，年仅26岁的凯利设计出几乎已具备现代飞机主要部件的飞行器草图。乔治·凯利把这个草图刻在一个小银盘上。小银盘的一面刻着机翼上各种作用力的说明，另一面刻着飞机草图，这个银盘现藏于伦敦科学博物馆。
但困扰凯利多年的问题就是没有合适的动力，当时的蒸汽机又大又笨重，根本不可能将凯利的飞机送上天空，所以凯利这个方案仍旧以扑翼产生动力和升力。凯利的可贵之处在于他不满足对现有知识的掌握，而是通过不断试验来丰富自己的理论知识。
1804年凯利研究鸟的推动力，在旋转臂上试验了一架滑翔机模型。不久，他把带翼的抛射体发射到海上。几乎与此同时他还设计了一架复合式飞机，轮车上装有固定翼，在翼尖上有扑翼。
1807年，凯利研究热气发动机和另外一种采用火药的发动机。1808年，凯利研制了“旋翼”和“桨轮”飞机，并于同年设计了一架扑翼机。
1809年，凯利开始研究鱼与我们今天所说的流线型的关系，成功地制造出航空史上第一架全尺寸滑翔机并进行试飞。这一年，他的题为《论空中航行》的论文在自然哲学杂志上发表。在该论文中，他提出了十分重要的科学论断：
①为作用在重于空气的飞行器上的4种力——升力、重力、推力和阻力下定义。
②确定升力的机理是与推力机理分开的。
至此，凯利已认识到鸟类翅膀不仅具有推进功能，还具备产生升力的功能。人类飞行器如果用不同装置分别实现上述功能，将会比单纯模仿鸟类的飞行动作进行飞行容易得多。这一重要发现奠定了固定机翼形式的飞机的基本构思和理论基础。
他在论文中一再强调制造固定翼飞机的重要性，详尽地勾勒出现代飞机的轮廓，对空气动力学理论的产生和形成做出了重要贡献。他描绘出固定翼、机尾、机身及升降舵等操纵面，解释了机翼的作用，并指出要精心设计翼面使其有一点角度从而获得适当的稳定性；接着他又提到飞行器必须迎风而起，必须有垂直的和水平的舵面。凯利的论文还阐述了速度与升力的关系，机翼负荷、张力、重力的减轻方法，以至内燃发动机的原理与流线型对飞行器设计的重要性等。他的这些超前的设计可惜没有合适的机械动力支持（当时的蒸汽机又大又笨，根本不可能作为飞行的动力），这使得他在有生之年没能实现其科学的构想。
但是他并没有气馁，而是转向研究滑翔机。
1849年，已届75岁高龄的凯利制造了一架三翼滑翔机，一个10岁不知名的男孩乘坐着，从上至下飞行了几码的距离，这无疑是人类有史以来第一次载人滑翔机飞行。
1853年，他写了一篇描述无人驾驶滑翔机飞行的文章，送到法国航空学会，题目是《改良型1853年有舵滑翔机》。1971年，一位英国飞行员史泼劳中校，完全依照凯利遗留下来的笔记，制造了一架与当年完全一样的滑翔机，飞得十分成功，证明了118年前凯利的设计是如何的了不起。
1858年凯利去世，享年84岁。
在他的学说中，有一段阐述飞行器基本原理的论述，在今天看来依然十分精辟和准确：“机械飞行的全部问题是向一块平板提供动力，使它在空气流中产生升力，并支持一定的质量。”他的论文《论空中航行》被后人视作航空学说的开山之作。
成功设计出人类第一架动力飞机的莱特兄弟就是在认真阅读了他的著作后，得到了极大的启发的。
3.1.4 莱特兄弟
事实上，莱特兄弟的成功不是偶然的，是多种因素导致的必然的结果。其中一个重要的原因就是那时已经有了内燃机。否则，他们只会重复凯利的故事。
当然还有一些其他的因素，包括我们前面提到过的“竹蜻蜓”。
威尔伯·莱特生于1867年4月16日，他的弟弟奥维尔·莱特生于1871年8月19日。
他们从小就喜欢读书，并对机械装配和飞行具有浓厚的兴趣，这得益于他们父亲丰富的藏书和对他们进行的启发式教育。
1878年6月，当奥维尔7岁、威尔伯11岁时，由于父亲被选为基督教联合兄弟派教会的主教，他们全家从俄亥俄州的代顿市搬到了依阿华州的锡德腊皮兹市，住在该市的亚当街。莱特一家刚搬到新居不久就发生了一件事情，这件事不但对威尔伯和奥维尔未来的生活有着巨大的影响，而且对全人类都有着深远的意义。
1878年的圣诞节，莱特兄弟的爸爸给他们带回了一个奇怪的玩具，爸爸告诉他们，这是“竹蜻蜓”，能在空中飞。“鸟才能飞呢！它怎么也会飞！”威尔伯有点怀疑，爸爸当场做了表演。只见爸爸先把上面的橡皮筋扭好，一松手，它就发出呜呜的声音，向空中高高地飞去。兄弟俩这才相信，除了鸟、蝴蝶之外，人工制造的东西也可以飞上天。于是，兄弟俩便把它拆开，想从中探索它能飞上天的原因。
从这以后，在他们的幼小心灵里，就萌发了将来一定要制造出一种能飞上天的东西。这个愿望一直激励着他们。
1884年6月，莱特主教的工作从里奇曼迁回代顿市，他们全家又再一次搬回了老家，搬回了早先在霍索恩街买下的那座有7个房间的简朴房屋里。莱特兄弟在这段时间里读了大量的书。家里的藏书分成两部分，一部分在楼上莱特主教的书房里，供全家人阅读，另一部分则放在楼下的起居室。
父亲书房里几乎所有的书都是理论深奥的成人读物，可是威尔伯还是常常一头扎进书堆。父亲对孩子的阅读从不提要求，楼下的那些书是莱特兄弟最喜欢的书，其中包括《华盛顿·欧文文集》；格利姆和安徒生的童话故事；普卢塔克的《列传》；一套《旁观者》；一套阿狄生的散文集；包斯威尔的《约翰逊的一生》；《华尔德·斯科特文集》；吉本的《罗马帝国的衰亡》；格林的《英国史》；吉佐的《法兰西》；几本纳撒尼尔·霍桑的著作；马雷的《动物机器》；还有一套《大英百科全书》和《钱伯斯百科全书》，前者是19世纪70年代末期的版本，而后者是刚出版不久的。威尔伯是最积极的读者，奥维尔也紧随其后。通过大量的阅读，他们既增长了知识，也扩大了眼界。并且，他们几乎从开始学会读书起就迷上了百科全书中的科技文章。
莱特兄弟成功后，曾经对他的朋友说起了他们之所以成功的家庭影响：“简单地说，就是我们幸运地生活在这样一个家庭环境里。在家里，家长们总是热情鼓励孩子们去追求知识，去调查研究一切奇特的现象。倘若换成另一个家庭环境，我们的好奇心也许早在它结出果实以前就被扼杀了。”即使在今天看来，这也是对现代教育的一个极好的启示。
莱特兄弟高中毕业后办起了《代顿周报》。奥维尔在高中时代就曾尝试办报，并在17岁那年自制了一台高速印刷机。有了这些经验，年轻的莱特兄弟就创办了一个小型的印刷厂。他们凭着自己的聪明才智，把报纸办得生动活泼。即使这样，也没有能挡住那来自内心梦想的呼唤，那就是从事有所发明创造的行业。
1894年，他们把报纸转让给一家通讯社，开起了脚踏车车行。当时的脚踏自行车还是新鲜事物，是刚刚兴起的时尚交通工具，这对他们当然是有吸引力的。正是在威尔伯的提议下，他们停掉了印刷厂，并在俄亥俄州戴顿城开了一家自行车车行。奥维尔野心更大，还曾想过生产汽车，因为威尔伯对此不感兴趣而没有成功，威尔伯更关注飞行事业。
1896年，两兄弟听闻了德国航空先驱奥托·李林塔尔在一次滑翔飞行中不幸遇难的消息。这条消息对那些梦想飞行的人是一个很大的打击，但熟悉机械装置的莱特兄弟却认定，人类进行动力飞行的基础实际上已足够成熟，李林塔尔的问题在于他还没有来得及发现操纵飞机的诀窍。对李林塔尔的失败进行了总结之后，莱特兄弟满怀激情地投入了对动力飞行的钻研。
我们先来认识一下李林塔尔。
李林塔尔是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，被称为“滑翔机之父”。
李林塔尔1848年5月23日出生于安克拉姆，他酷爱飞行，青少年时就曾做过“飞人”试验，成年之后，他利用业余时间系统观察飞鸟的飞行动作，并于1889年写成了著名的《鸟类飞行——航空的基础》一书，论述了鸟类飞行的特点。这为他此后制作和亲自驾驶滑翔机打下了理论基础。
在制作滑翔机的过程中，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，这一理论为后来飞机的成功发明做出了决定性的贡献。他不只是制作滑翔机，还制作了一些测试仪器，用来测试航空试验的结果，如测试机翼升力和阻力的仪器和测试扑翼机升力的仪器。这在19世纪末是了不起的发明。而他最主要的贡献还是成功地滑翔飞行。
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1893～1896年的3年内，李林塔尔进行了2000次以上的滑翔飞行试验，3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，这个纪录后来成为航空史上较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8月10日，李林塔尔在飞行中突然遇到迎面风，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”。
这位伟大的老师的牺牲促使莱特兄弟投身航空事业，从而创造了人类第一个动力飞行的奇迹。
3.1.5 飞行者1号
1896年，也就是李林塔尔去世的这一年，莱特兄弟开始了他们的设计制造飞机之旅。
他们花了4年时间对滑翔机进行了仔细的研究和试验，研读了大量飞行方面的文献资料，希望能够制造出不受人体姿态影响的飞行器。
1900年10月的一个傍晚，威尔伯趴在易碎的滑翔机骨架上，迎着海风飘了起来，他成功了。虽然这只是几秒钟的飞行，只有1米多高，但莱特兄弟的成就超过了试图靠移动身体重量操纵飞行的李林塔尔。第二年，兄弟俩在上次制作的基础上，经过多次改进，又制成了一架滑翔机。这年秋天，他们又来到基蒂霍克海边进行试验，这次飞行高度达到了180米。
从1900年至1903年，他们制造了3架滑翔机并进行了1000多次滑翔飞行，还自制了200多个不同的机翼，进行了上千次风洞试验，修正了李林塔尔的一些错误的飞行数据，设计出了较大升力的机翼截面形状。在此期间，他们的滑翔机多次滑翔距离超过1000米。这在当时是不小的成就。经过不断钻研，不断改进，莱特兄弟不仅迅速掌握了当时的飞行器制造技术，而且在许多方面取得了重大突破。
通过多次研究和试验，他们很快得出一个结论：要解决飞机操纵这个悬而未决的关键问题，必须装上某种能使空气动力学发挥作用的机械装置。也就是说，飞机只有借助机械动力才能更好地利用空气动力，使飞行能受到有效的操控。他们按照这一想法，在基蒂霍克沙丘上空对载人滑翔机进行了几度寒暑的试验之后，决心要将梦想变为现实，他们开始设计制造“飞行者1号”。
从1903年夏季开始，莱特兄弟着手制造这架著名的“飞行者1号”双翼机。动力飞行首先需要一台发动机，但当时市面上根本就不可能有飞机的发动机出售，因为当时没有航空发动机这种概念，更没有这种东西，也没有一家公司愿意冒险制造航空发动机。但是兄弟俩并没有气馁，他们请来了他们的朋友机械师查尔斯·泰勒，请他帮忙制造了一台大约12马力、重77.2千克的活塞式发动机。有了发动机，威尔伯和奥维尔只盼着多风的秋季能早日到来。10月中旬，“飞行者1号”组装完毕，奥维尔对新飞行器非常满意，他说：“这是我们迄今为止制造得最好的一架飞机。”还说，她“非常听话”。奥维尔的感情不难理解，“飞行者1号”的每一根“肋骨”都是他们亲手制作而成的。
“飞行者1号”是一架普通双翼机，它的两个推进式螺旋桨分别安装在驾驶员位置的两侧，由单台发动机链式传动。
1903年12月17日是一个载入人类史册的日子。在美国北卡罗来纳州，莱特兄弟先后4次驾驶他们经4年努力研制出来的“飞行者1号”成功飞上蓝天。最成功的第四次飞行留空时间达到59秒，飞行距离达260米。人类征服天空的梦想开始变为现实。
1904年，莱特兄弟制造了装配有新型发动机的第二架“飞行者”，在代顿附近的霍夫曼草原进行试飞，最长的持续飞行时间超过了5分钟，飞行距离达4.4千米。1905年又试验了第三架“飞行者”，由威尔伯驾驶，持续飞行38分钟，飞行距离达38.6千米。
1906年，他们的飞机在美国获得专利发明权。莱特兄弟飞行的成功，最初并没有得到美国政府和公众的重视与承认，直到1907年还被人们怀疑。将一架机器开到天上飞行，被认为是不可能的。
不只是公众，就是一向敏感的新闻界，也没有对莱特兄弟的发明引起重视，这使得他们将这一发明搁置了两年。最终还是美国军方意识到了它的强大潜力，这也为飞机首先在军事上获得重要应用打下了基础。
1908年初，当莱特兄弟制造第六架飞机成功之际，美国陆军部表示愿意观看他们的飞行表演。此时，法国也愿意购买他们的专利。
1908年8月8日，在法国巴黎附近的勒芒赛马场，威尔伯驾驶“莱特A型”飞机围着赛马场在空中飞行了一分半钟，飞行高度为10米，令在场的观众惊叹不已。这个消息很快通过电报传到了世界各地。《伦敦每日镜报》惊呼那架飞机是“迄今制造的最神奇的飞行器”。此后，威尔伯又做过几次飞行，其中有一次，他把法国经纪人的夫人也带上飞机，在空中飞行了2分零3秒。这使整个法国沸腾了。一时间，颁奖、授勋络绎不绝。欧洲一些企业家，也开始争相购买他的专利。整个8月，威尔伯在法国进行了100多次飞行表演，在欧洲掀起了航空热潮。
同时，奥维尔在美国迈耶堡阅兵场周围飞行了55圈，创造了连续飞行1小时的世界飞行纪录。奥维尔还做了从弗吉尼亚州迈尔斯堡起飞，穿越华盛顿波托马克河的飞行表演，拥挤不堪的人群为之欢呼雀跃。
1908年，莱特兄弟在巴黎、伦敦和华盛顿赢得了很多荣誉，美国总统塔夫脱称赞“这对杰出的美国兄弟全身心地投入了飞机制造事业”。至此，莱特兄弟声名大振。
1909年3月，美国陆军部正式向莱特兄弟订货。莱特兄弟在飞机上增加了专为瞭望员和机枪手准备的特别座位，为飞机应用于军事奠定了基础。1909年7月30日，莱特兄弟向陆军部交付了第一架军用飞机。他们还帮助训练了第一批军事飞行员。这架飞机现陈列在华盛顿的国家航空航天博物馆。
接着，许多国家的政府也开始飞机的研制。莱特兄弟于是组建了莱特飞机公司（即莱特公司），并签订了在法国建立飞机公司的合同。他们虽然是飞机的发明人，却不是精明的商人，很快便发现自己在市场开发上缺乏经验。飞机设计方面的竞争对手很快“参考”了他们的技术，对手们制造的飞机在性能上很快就超越了他们的飞机。
1911年，威尔伯染上了伤寒去世，年仅44岁。奥维尔性格腼腆，不善于抛头露面，3年后他把公司卖给了纽约的一个金融家，自己则在位于戴顿的一所住宅里度过了后半生。
1947年的冬天，天气异常寒冷，奥维尔大部分时间卧病在床，但他仍然向往着高飞蓝天。
1948年1月30日，奥维尔与世长辞。航空界一颗巨星陨落了，美国举国上下一片致哀，许多国家悬挂半旗致哀。人们深深地怀念这位航空史上伟大的先驱者和发明家。
威尔伯·莱特和奥维尔·莱特两人都终身未婚。但是，他们的事业仍然后继有人，航空事业从此有了快速的发展，成为人类当代最重要的交通工具和军事装备。
3.1.6 航空事业与声障的突破
莱特兄弟的成功，开创了人类航空的新时代，从此航空技术的发展迅速改变和影响了人类的生活。由于发明了飞机，人类环球旅行的时间大大缩短了。世界上第一次环球旅行是16世纪完成的。当时，葡萄牙人麦哲伦率领一支船队从西班牙出发，足足用了3年时间，才穿越大西洋、太平洋，环绕地球1周，回到西班牙。19世纪末，一个法国人乘火车环球旅行1周，也花费了43天的时间。飞机发明以后，人们在1949年又进行了一次环球旅行。一架B-50型轰炸机，经过4次漂亮的空中加油，仅仅用了94个小时，便绕地球1周，飞行37700千米。
强中更有强中手。超声速飞机问世以后，人们飞得更高更快。1979年，英国人普斯贝特只用14个小时零6分钟，就飞行了36900千米，环绕地球1周。在不到1天的时间里，就可以环绕地球1周，这对于生活在20世纪以前的人类来说，难道不是一个人间奇迹吗？第二次世界大战后期，战斗机的最高速度已超过每小时700千米。要进一步提高速度，就会碰到所谓的声障问题。
声音在空气中传播的速度，由于受空气温度的影响，数值是有变化的。而大气温度会随着高度而变化，因此不同飞行高度下音速也不同。在国际标准大气情况下，海平面声速为每小时1227.6千米，在11000米的高空，是每小时1065.6千米。时速700多千米的飞机，迎面气流在流过机体表面的时候，由于表面各处的形状不同，局部时速可能远超出700千米。这种声障曾使高速战斗机飞行员们深感迷惑。因为每当他们的飞机飞行速度接近声速时，飞机操纵上都会产生奇特的反应，处置不当就会机毁人亡。第二次世界大战后期，英国的喷火式战斗机和美国的“雷电”式战斗机，在接近声速的高速飞行时，最早感觉到空气的压缩性效应。也就是说，在高速飞行的飞机前部，由于局部激波的产生，空气受到压缩，阻力急剧增加。“喷火”式飞机用最大功率俯冲时，速度可达声速的9/10.这样快的速度，已足以使飞机感受到空气的压缩效应。为了更好地表达飞行速度接近或超过当地声速的程度，科学家采用了一个反映飞行速度的重要参数：马赫，用M表示。
1947年10月14日，美国一位24岁的年轻人、空军上尉查尔斯·耶格尔驾驶新型超声速飞机X-1火箭飞机，开始了对声障的挑战。机舱内，速度计和马赫数计的指针在不停地抖动，耶格尔紧握驾驶杆，“M1.0”！马赫数计的指针轻轻地滑过那个可怕的数字，成功了！飞机突破了声障！
从此，飞机进入了超声速时代。
现在，错综复杂的空中航线已经把世界各国连接起来，为人们提供了既方便又迅速的客运。早在19世纪20年代，航空运输就开设了定期航班，运送旅客和邮件。如今，空中航线更是四通八达，人们随时都会看见银色的飞机，如同一只大鸟，在蔚蓝的天空中一掠而过。对于现代人来说，早晨还在北京，下午已毫无倦意地出现在千里之外的另一座城市，这已经是十分平常的事了。而在20世纪以前则是不可思议的。从此，险峻的高山、一望无际的大洋再不会让人望而生畏。一只只银燕把不同地区的不同种族、不同肤色的人们紧密地联系起来。通过不断的交流，人们播种友谊，传达信息，达到相互沟通、相互理解和相互促进，共同推进人类的文明。
飞机的发明也使航空运输业得到了空前的发展，许多工业发展所需的种种原料拥有了新的来源和渠道，大大降低了人们对当地自然资源的依赖程度。特别是超声速飞机诞生以后，空中运输更加兴旺。那些不宜长时间运输的牲畜和难以长期保存的美味食品，也可以通过飞机而跨越五湖四海，让世界各地的人们共食同享。当年连杨贵妃都不易品尝的岭南荔枝，如今也可随时出现在天山南北寻常百姓的家中了。
飞机的发明还形成了重要的航空工业，成为发达国家的支柱产业。以美国波音公司为例，现在世界上每天都有1000架波音737飞机在天空中飞行，就可以想见这家公司在世界航空业中所占的地位了。
在人类向地球深处进军时，飞机也被广泛应用于地质勘探。人们使用装备了照相机或者一种被称为肖兰系统的电子设备的飞机，可以迅速而准确地对广大地区，包括险峻而难以到达的地方进行测绘。把空中拍摄的照片一张张拼接起来，就可以绘制极好的地形图。这比古老的测绘方式要简便易行得多。就连冰天雪地、人迹罕至，一度只是探险人员涉足的北极和南极，现在乘坐飞机也可以毫不困难地到达。
当然，飞机在现代战争中的作用更为惊人。它不仅可以用于侦察、轰炸，而且在预警、反潜、扫雷等方面表现得也极为出色。在20世纪90年代初爆发的海湾战争中，飞机的巨大威力有目共睹。当然，飞机在军事上的应用给人类也带来了惨重灾难，对人类文明产生了毁灭性破坏。而实际上，和平利用飞机才是人类发明飞机的初衷。
3.1.7 飞向外太空
飞机的出现，实现了人类飞行的梦想，现在，一个强大的航空事业网络基本上涵盖了地球上的各个角落。飞机改变了世界和人类的生活，既给人类带来了方便和效率，也带来了灾难，两次世界大战中飞机的杀伤作用夺去了更多人的生命。现在一种新型的无人驾驶飞机在为民用服务带来了新领域的同时，也将改写战争的模式。这也是人类的无奈，即科技本身的两面性。
但是，人类不会满足于在地球上飞来飞去，而是想着如何飞到地球以外的地方去，如到月亮上看看、去火星上冒险等。那么，人类能不能飞离地球呢？
答案是肯定的。只要达到一定的速度，人类就可以飞离地球，到外太空旅游。当然，用我们现在普通的飞机，即使是超声速飞机，也是不可能飞离地球的。
关键是速度，只有达到宇宙速度的起点，才有可能飞离地球。
美国的航天飞机，首次实现了人类往返进入太空的梦想。
航天飞机（Space Shuttle，又称太空梭或太空穿梭机）是可重复使用的、往返于太空和地面之间的航天器，它结合了飞机与航天器的性质，既能代表运载火箭把人造卫星等航天器送入太空，也能像载人飞船那样在轨道上运行，还能像飞机那样在大气层中滑翔着陆。航天飞机为人类自由进出太空提供了很好的工具，它大大降低了航天活动的费用，是航天史上的一个重要里程碑。
1969年4月，美国宇航局提出建造一种可重复使用的航天运载工具的计划。1972年1月，美国正式把研制航天飞机空间运输系统列入计划，确定了航天飞机的设计方案，即由可回收重复使用的固体火箭助推器、不回收的两个外挂燃料贮箱和可多次使用的轨道器3个部分组成。经过5年时间，1977年2月研制出一架创业号航天飞机轨道器，由波音747飞机装载着进行了机载试验。1977年6月18日，首次载人用飞机飞上天空试飞；8月12日，载人飞机飞行试验圆满完成。又经过4年，第一架载人航天飞机终于出现在太空舞台。
虽然世界上也有许多国家都陆续进行过航天飞机的开发，但只有美国与苏联实际成功发射并回收过这种交通工具。
这里的关键是宇宙速度。
3.1.8 宇宙速度
所谓宇宙速度，是根据宇宙运动力学计算出来的飞行器克服地球引力飞向太空所需要的飞行速度。根据飞行器飞离地球后是围绕地球做惯性飞行，还是挣脱地球引力飞往其他不同距离的星球，宇宙速度是有所不同的。简单地说，飞得离地球越远，所要求的速度也就越高。
人们根据飞离地球要达到的不同目的而将宇宙速度分成4个级别，分别是第一宇宙速度、第二宇宙速度、第三宇宙速度和第四宇宙速度。
1.第一宇宙速度（v1）
第一宇宙速度是航天器离开大气层后沿地球表面做圆周运动时必须具备的速度，也叫环绕速度。按照力学理论可以计算出v1=7.9千米/秒。航天器在距离地面表面数百千米以上的高空运行，地面对航天器的引力比在地面时要小，故其速度也略小于v1.
2.第二宇宙速度（v2）
当航天器超过第一宇宙速度v1达到一定值时，它就会脱离地球的引力场而成为围绕太阳运行的人造行星，这个速度就叫作第二宇宙速度，亦称逃逸速度。按照力学理论可以计算出第二宇宙速度v2=11.2千米/秒。由于月球还未超出地球引力的范围，故从地面发射探月航天器，其初始速度不小于10.848千米/秒即可。
3.第三宇宙速度（v3）
从地球表面发射航天器，飞出太阳系，到浩瀚的银河系中漫游所需要的最小速度，就叫作第三宇宙速度。按照力学理论可以计算出第三宇宙速度v3=16.7千米/秒。需要注意的是，这是选择航天器入轨速度与地球公转速度方向一致时计算出的v3值；如果方向不一致，所需速度就要大于16.7千米/秒。可以说，航天器的速度是挣脱地球乃至太阳引力的唯一要素，目前只有火箭才能突破这个宇宙速度。
4.第四宇宙速度
第四宇宙速度是指在地球上发射的物体摆脱银河系引力束缚，飞出银河系所需的最小初始速度。但由于人们尚未知道银河系的准确大小与质量，因此只能粗略估算，其数值为110～120千米/秒。而实际上，目前没有航天器能够达到这个速度，人类还不能发射飞出银河系的人造飞行器。要在未来发射飞出银河系的人造飞行器，还需人们继续努力。
可能性是存在的。一个可行的方案将是利用其他星球作为跳板，一级一级地远离太阳系，到达银河边缘，从那里出发，就可以进入河外星云了。
3.1.9 火箭接力
宇宙速度虽然是经过理论计算出来的，却已经被证明是正确的，人们已经设计出相应的火箭来达到不同的宇宙速度，从而实现了飞往太空的梦想。
这里的关键是动力。
目前所有的发动机，都因为存在机械能的转换而难以达到宇宙速度所需要的动力，但是火箭可以达到。因此，火箭成为目前人类获得宇宙速度的唯一动力源，被称为运载火箭。
运载火箭的用途是把人造地球卫星、载人飞船、空间站、空间探测器等有效载荷送入预定轨道。由于所搭载的负荷不同或所要求的宇宙速度不同，运载火箭可以是由一级火箭，也可以是由多级火箭组成，一般由2～4级组成。每一级都包括箭体结构、推进系统和飞行控制系统。末级有仪器舱，内装制导与控制系统、遥测系统和发射场安全系统。级与级之间靠级间段连接。有效载荷装在仪器舱的上面，外面套有整流罩，以防护有效载荷不受在大气层内飞行时产生的高温的影响。
为什么要采用多级火箭？原因很简单，在一级火箭的动力达不到要求时，需要用多级火箭来获得所需要的动力。这实际上是一种动力接力模式。
运载火箭是第二次世界大战后在导弹的基础上开始发展的。第一枚成功发射卫星的运载火箭是苏联用洲际导弹改装的卫星号运载火箭。到20世纪80年代，苏联、美国、法国、日本、中国、英国、印度和欧洲空间局已研制成功20多种大、中、小运载能力的火箭。最小的仅重10.2吨，推力125千牛（约12.7吨力），只能将1.48千克重的人造卫星送入近地轨道；最大的重2900多吨，推力33350千牛（约3400吨力），能将120多吨重的载荷送入近地轨道。目前世界上使用中的火箭，主要有美国的“大力神”号、“宇宙”号、“德尔塔”号、“土星”号；俄罗斯的“东方”号、“质子”号、“能源”号；欧洲航天局的“阿里安”号；日本的H系列；中国的“长征”号系列火箭等。
目前火箭所用的燃料分为液体燃料和固体燃料两类。
液体燃料燃烧性能好，点火快，但是有些液体燃料有毒，并且有腐蚀性，因此不能在箭体内长期储存，只能在临发射时往里注入，这就导致发射准备时间长。显然，液体燃料不适合常规导弹。固体燃料装填容易，热值高，可以在箭体内长期储存，但是技术复杂，成本较高。因此，对于航天器的发射，由于有充分的准备时间，又是一次性发射，采用液体燃料就是顺理成章的事了。我国的“长征”号系列火箭，采用的就是液体燃料。
火箭发射需要专门的发射设备，特别是航天发射，要求发射场是一个完备的发射和控制中心，即航天发射中心。在中心设有各种保障设施、应急措施和遥测遥控设备。各国都在适当的位置建有自己的发射中心。
发射中心的选址也有很多要求。在适合的纬度设立发射中心，将可以节省燃料。例如，世界公认最好的发射场是法属圭亚那库鲁航天中心，这个中心属于阿丽亚娜空间公司，被公认是世界上最佳发射地点，因为与世界上其他发射地相比，在那里发射，卫星飞行可平均节省20%的能量，这样卫星在太空工作的时间可以延长。
当然，并不是所有国家都有这么好的地理位置，只要有技术和经济实力，在任何地方都可以建立航天发射中心。世界著名的发射中心有肯尼迪航天中心，位于美国佛罗里达州东海岸梅里特岛；俄罗斯的普列谢茨克基地，位于俄罗斯北部白海以南300千米处的阿尔汉格尔斯克地区，建于1957年。它们主要用于发射大倾角的侦察、电子情报、导弹预警、通信、气象和雷达校准卫星，是世界上发射卫星最多的发射场，发射次数占全世界总数一半以上。
我国的酒泉卫星发射中心也是闻名世界的发射中心，位于中国甘肃酒泉以北的戈壁滩上，主要利用长征系列火箭发射大倾角、中低轨道的各种试验卫星和应用卫星。除了酒泉之外，我国还建有西昌发射中心和太原发射中心，并且正在筹建海南发射中心。从地理位置上说，海南发射中心将会是我国最有利于航天发射的中心。
从航天发射中心发射的火箭，从升空后到进入最终设定的运行轨道要经过以下三个飞行阶段：
1.大气层内飞行段
火箭从发射台竖直起飞，在离开地面以后的十几秒钟内一直保持竖直飞行。在竖直飞行期间，火箭要进行自动方位瞄准，以保证火箭按规定的方位飞行。然后转入零攻角飞行段。火箭要在大气层内跨过声速，为减小空气动力和减轻结构重量，必须使火箭的攻角接近于零。
2.等角速度程序飞行段
第二级火箭的飞行已经在稠密的大气层以外，整流罩在第二级火箭飞行段后期被抛掉。火箭按照最小能量的飞行程序，即以等角速度做低头飞行。达到停泊轨道高度和相应的轨道速度时，火箭即进入停泊轨道滑行。对于低轨道的航天器，火箭这时就已完成运送任务，便与航天器分离。
3.过渡轨道
对于高轨道或行星际任务，末级火箭在进入停泊轨道以后还要再次工作，使航天器加速到过渡轨道速度或逃逸速度，然后与航天器分离。
如果发射的是返回式航天器，在返回舱系统还备有调节返回舱姿态和保证进入返回轨道的动力，即有返回使用小型火箭装置。从整个航天发射过程可见，火箭起到了关键的作用。它既是航天器获得宇宙速度的动力，又是操控航天器调整姿态的动力，也是返回式航天器能够顺利返回的重要保证。
